Переедание. Влияние на усвоение пищи, массу тела и энергорасход

Еще одна интересная работа из области фундаментальной физиологии метаболизма. Проследим изменения в энергорасходе, массе жира и эффективности всасывания пищи в период переедания. Увидим много полезных цифр.

Идея исследования

Измерить потребление и расход энергии во время переедания и оценить изменения в составе тела и всасывании питательных веществ.

Испытуемые и дизайн

• В эксперименте приняли участие 6 молодых мужчин;
• Испытуемые находились в метаболическом отделении на протяжении девяти недель;
• Испытуемых ознакомили с процедурами эксперимента в течение 4 дней, затем они прошли 2-недельный контрольный период с нормальным потреблением пищи, а далее следовал 44-дневный период переедания (рис. 1);

Рисунок 1. Общая схема эксперимента и измеряемые параметры.

Питание

• На протяжении всего контрольного периода и периода переедания все блюда готовил и контролировал врач-диетолог;
• Блюда имели нормальный состав и обеспечивали адекватное поступление всех питательных веществ;
• Дополнительные порции и закуски были в свободном доступе на протяжении всего эксперимента;
• Также проводились химические и калориметрические измерения рационов, кала и мочи для измерения валового поступления энергии, а также потерь энергии и азота с отходами жизнедеятельности;
• Эти измерения проводились в течение двух 7-дневных периодов во время контрольного периода и в течение последней недели переедания (рис. 1);

Состав тела

• Плотность тела, определенная путем подводного взвешивания, измерялась четыре раза (рис. 1);
• Общее количество воды в организме измеряли в начале и в конце периода переедания.

Результаты

• Потребление питательных веществ и энергии, а также ежедневные затраты энергии у шести испытуемых показаны на рисунке 2;

Рисунок 2. Потребление и затраты энергии в течение двух периодов.

• Процентное содержание энергии из белков, жиров, углеводов и алкоголя составляло 14, 33, 46 и 7% в контрольный период и 12, 43, 38 и 7% в период переедания;
• Потребление жиров увеличилось (+94%) в большей степени, чем потребление белков (+34%), углеводов (+22%) или калорий (+50%);
• Энергия, получаемая из белков, жиров и углеводов, увеличилась на 0.6, 3.9 и 1.3 МДж/сут соответственно;
• Средний ежедневный расход энергии в период переедания (11,4 МДж/день) был немного меньше, чем в контрольный период (11,7 МДж/день);
• Время пребывания в постели и в положении сидя в течение дня увеличилось в период переедания с 535 до 551 мин/день и с 583 до 599 минут/день соответственно, а время ходьбы уменьшилось со 118 до 94 минут/день;
• Доля потребленной энергии, потерянная с мочой и калом показана на рисунке 3 и она не изменилась во время переедания по сравнению с контрольным периодом и составила 8%;
• Потери с фекалиями в среднем составляли 6,3 МДж/неделю (диапазон от 4.9 до 8.9) или 5% валового потребления энергии во время периода переедания и 3.8 МДж/неделю (3.0–4.9) или 4% валового потребления энергии в течение контрольного периода;

Рисунок 3. Потери энергии с отходами жизнедеятельности в двух периодах.

• Потребление и потери азота были выше в период переедания и составили 134 и 124 г азота/неделю соответственно, по сравнению с таковыми в контрольном периоде – 110 и 105 г азота/неделю;
• Распределение потерь азота между мочой и калом оставалось постоянным и составляло 89 и 11% соответственно;
• Средняя разница между потреблением и потерями азота составляла +1,5 г азота/день (диапазон +0,4 – +2,8) в период переедания и 0,7 г азота/день (диапазон от –1,24 до +3,0) во время контрольного периода;

Рисунок 4. Изменения в сотаве тела.

• Масса тела увеличилась в среднем на 6 кг или на 10% от исходной величины;
• Прирост жира в среднем составил 3,7 кг (диапазон от 1,1 до 5,8 кг), что на 39% больше средней начальной массы жира в 9,5 кг;
• Средний процент жира в тела увеличился с 15 до 19%;
• Среднее увеличение общего количества воды в организме составило 1,8 литра (диапазон от -0,2 до 3,7) увеличение на 5%;
• Общее количество воды в организме составляло в среднем 72% обезжиренной массы до и после переедания;

Рисунок 5. Скорость метаболизма испытуемых при стандартных задачах.

• На рисунке 5 показана средняя скорость метаболизма испытуемых при стандартных задачах, измеренная в течение контрольного периода и в течение последней недели переедания;
• Среднее увеличение скорости метаболизма составило 12% в положении лежа, 11% в положении сидя и 9%, и 12% для ходьбы со скоростью 4,0 и 5,6 км/ч соответственно;
• Однако скорость метаболизма, выраженная в килоджоулях на килограмм массы тела в минуту, в течение контрольного периода и в конце периода переедания была либо одинаковой, либо очень похожей;
• А именно для положения лежа — 0,08 и 0,08 кДж/кг в минуту; для положения сидя — 0,10 и 0,10 кДж/кг в минуту; при ходьбе со скоростью 4,0 км/ч - 0,24 и 0,23 кДж/кг в минуту и со скоростью 5,6 км/час - 0,31 и 0,32 кДж/кг в минуту;
• Средняя ЧСС бодрствования в течение последних 14 дней переедания была увеличена по сравнению со значением контрольного периода для всех субъектов и составила в среднем 69 против 64 ударов в минуту;
• Оральная температура бодрствования не изменилась.

Выводы

• В настоящем исследовании не было обнаружено никаких доказательств повышения скорости метаболизма выше уровня, связанного с увеличением размеров тела и приростом тканей;
• Не было также доказательств того, что увеличение скорости метаболизма было достаточно большим, чтобы предотвратить увеличение веса в любой момент во время переедания;
• Темпы прибавки веса и жира за последние две недели были идентичны показателям за первые четыре недели.

Дополнительные комментарии

• Не до конца понятно из публикации по какому принципу испытуемые переедали, так как избыток пищевой энергии у них отличается;
• Также для "полного счастья" было бы неплохо, чтобы они 24/7 находились в метаболической камере и мы бы видели изменение интенсивности метаболизма в режиме "онлайн". Но, эксперимент длительный и достаточно старый - видимо, не было возможности;
• Особый интерес представляют данные по потере энергии с отходами жизнедеятельности - это важный момент, когда речь заходит об эффективности всасывания веществ. Еще один интересный материал на эту тему ниже:

Получить доступ к неопубликованным лекциям, статьям и другим материалам, а также поддержать нашу работу можно на Boosty
Сейчас там опубликованы следующие материалы:
1. Конкурентный тренинг (лекция).
2. Весогонка в единоборствах (лекция).
3. Плиометрика в фитнесе (лекция).
4. Метаболические эффекты упражнений.
5. Зона жиросжигания - что мы о ней знаем (лекция).
6. Физиология аэробного и анаэробного порогов, МПК (лекция).
7. Все про Дроп-Сет (научный доклад).
8. Локальное жиросжигание (научный доклад).
9. Ишемический тренинг. Часть 1 и 2 (научный доклад).
10. Физподготовка в волейболе (три лекции).
11. Биоэнергетика спорта (обзорная лекция).
12. Классификация аэробных и анаэробных упражнений (лекция).
13. NEW! Статодинамика: 30 лет обсуждений Часть 1 (научный доклад).
14. NEW! Физиология жиросжигания. Часть 1. (лекция).

Дополнительные материалы по этой теме:

Жирная пища не приводит к насыщению? Научный эксперимент в метаболической камере

Что лучше восстанавливает энергию в мышцах - фастфуд или спортпит? Научный эксперимент

Дополнительные калории сохраняют мышечную массу? Научный эксперимент

"Лишний вес" и энергетический баланс: как это работает

Источник: Norgan NG, Durnin JV. The effect of 6 weeks of overfeeding on the body weight, body composition, and energy metabolism of young men. Am J Clin Nutr. 1980 May;33(5):978-88.