A figyelemre méltó kalória
By Carole A. Conn, Ph.D., R.D. & Len Kravitz, Ph.D.
Bevezetés
Az energia a munkaképességet jelenti. Egy pilates óra, egy aerobik edzés, egy ellenállás edzés vagy egy jógaóra elvégzése példák olyan tevékenységekre, amelyek során az ételek kémiai energiává alakulnak át az izomsejtekben, majd mechanikai energiává alakulnak át a fizikai gyakorlathoz. Az Egyesült Államokban az energia kifejezésére leggyakrabban használt kifejezés a kalória.
A kalóriák száma bármelyik felvehető energiaszelet címkéjén szerepel. A brokkoliban is van kalória, még akkor is, ha nincs rajta címke, amely megmondaná, hogy mennyi. Valamikor a legtöbb ember megtanulta, hogy a kalóriákat a szervezet energiaként használja fel, és ha túl sokat eszel, akkor elhízol, ha pedig egyet sem, akkor végül éhen halsz. De elgondolkodtál már azon, hogy mi is az a kalória, hogyan került az ételedbe, és hogyan használja fel a tested? Ez a cikk a figyelemre méltó kalória ezen aspektusait tekinti át.
Mi is az a kalória?
A kalória az energia mértékegysége. Meghatározása szerint az a hőenergia, amely egy gramm víz hőmérsékletének egy Celsius-fokkal való megemeléséhez szükséges. Meghatározása szerint 4,184 joule, ahol egy joule az a hőenergia, amely akkor szabadul fel, ha egy amper egy ohm ellenálláson egy másodpercig átfolyik (Stedmans). A fizikai aktivitás során felhasznált energiát és az élelmiszerekben tárolt energiát valójában kilokalóriában adják meg (az a hőenergia, amely egy kilogramm víz hőmérsékletének egy Celsius-fokkal való megemeléséhez szükséges). Gyakran a kilokalóriákat kcals, nagy kalóriaként vagy kalóriaként említik, ahol a nagy C a kilokalóriát jelöli. Mivel azonban a kalória ilyen kis energiaegység, a kalória szót a kis kalória meghatározására elsősorban a tudományos szakirodalomban használják. A kis c-vel írt kalória legtöbbször valójában a táplálékkal biztosított és a testmozgás során felhasznált kilokalóriákra utal. Ebben a cikkben követjük az általános szokást, és a kalóriát a kilokalóriára használjuk.
Miért van az élelmiszerekben kalória?
Az élelmiszereknek azért van kalóriájuk, mert az élelmiszerek vagy növényekből, vagy növényeket fogyasztó állatokból származnak. Valójában a növények azok, amelyek létrehozzák az élelmiszerekben lévő elsődleges molekulákat, amelyek a kalóriaként számszerűsített energiát tartalmazzák (Taiz és Zeiger). A zöld növények ezeket a molekulákat szén-dioxidból és vízből hozzák létre, a nap energiáját megkötve a fotoszintézisnek nevezett folyamat során. A zöld növényi pigment, a klorofill elnyeli a nap sugárzó energiáját, amely aztán kémiai energiává alakul át a szén-dioxid (CO2) szénjét a vízzel (H2O) összekötő kötésekben, szénhidrátokat, (CH2O)n-t vagy szénhidrátokat hozva létre, és oxigént (O2) szabadítva fel a légkörbe. A szénhidrátokból a növények más molekulákat is létrehozhatnak, amelyek megkötött energiát tartalmaznak; ezek a zsírok és a fehérjék. Az ember a szénhidrátokból a növényekhez hasonlóan képes szintetizálni a legtöbb zsírsavat, zsírt, nem esszenciális aminosavat és fehérjét. Az összes kalória elsődleges forrása azonban a szénhidrátok, amelyeket a növények szén-dioxidból és vízből hoznak létre a nap energiájának megkötésével.
Miért van az élelmiszereknek különböző kalóriatartalma?
A táplálékokban hat tápanyagosztály van: szénhidrátok, zsírok, fehérjék, vitaminok, ásványi anyagok és víz. Csak a szénhidrátok, a zsírok és a fehérjék képesek energiát szolgáltatni. Mivel ezt a három osztályt nagy mennyiségben, napi 50 és 500 gramm közötti mennyiségben fogyasztjuk, makrotápanyagoknak nevezzük őket. Ezzel szemben a vitaminok és ásványi anyagok mikrotápanyag osztályait nagyon kis mennyiségben, napi 1 és 100 milligramm között kell fogyasztani. A vitaminok, az ásványi anyagok és a víz nem szolgáltatnak kalóriát, de nélkülözhetetlenek ahhoz, hogy a makrotápanyagokban tárolt kalóriákat fel tudjuk használni.
A legtöbb élelmiszer a hat tápanyagosztály valamelyikének vagy mindegyikének keveréke, és a különböző élelmiszerek az egyes osztályokból eltérő mennyiséget tartalmaznak. A vaj például sok zsírt, kevés fehérjét, vitaminokat, ásványi anyagokat és vizet, de nagyon kevés szénhidrátot tartalmaz. A hús sok fehérjét és vizet, némi zsírt, vitaminokat és ásványi anyagokat, és kevés vagy egyáltalán nem tartalmaz szénhidrátot, míg a teljes kiőrlésű kenyér sok szénhidrátot, kevés fehérjét és zsírt, sok vitamint és ásványi anyagot, de kevés vizet tartalmaz. Az élelmiszerek eltérő kalóriaszintjének oka tehát részben az, hogy az egyes élelmiszerek szokásos adagja különböző mennyiségben tartalmaz az energiát szolgáltató tápanyagok három osztályából: szénhidrátokból, fehérjékből és zsírokból.
Az élelmiszerek eltérő kalóriaszintjének másik oka az, hogy az energiát szolgáltató tápanyagok grammonként különböző mennyiségű energiát szolgáltatnak. A zsírok szolgáltatják a legtöbb energiát, grammonként 9 kalóriát. A szénhidrátok és a fehérjék grammonként 4 kalóriát biztosítanak a szervezet számára energiaként való felhasználásra. Ezt W. O. Atwater és munkatársai 1800-as évek végén végzett alapos munkájának köszönhetően tudjuk. Ezek a tudósok úttörő munkát végeztek az élelmiszerek tápanyagosztályainak és az egyes makrotápanyagosztályok eltérő energiaellátó képességének elemzésében (Merrill és Watt, 1973). Munkájukból tudjuk, hogy több kalória származik a mogyoróvajból, amelynek magasabb a zsírtartalma, mint a zseléből, amely több szénhidrátot tartalmaz, a P B és a J.
Hogyan válnak az élelmiszerekben lévő kalóriák a szervezet számára felhasználhatóvá?
Az élelmiszerekben lévő szénhidrátokban, zsírokban és fehérjékben tárolt energia akkor válik a szervezet számára elérhetővé, amikor a makrotápanyagok kémiai kötéseiben tárolt energia átalakult a szervezet számtalan anyagcsere-folyamatában felhasználható, nagy energiájú foszfátkötésekké (Groff és Gropper). Az ezeket a nagy energiájú kötéseket hordozó fő molekula az adenozin-trifoszfát (ATP). A tápláléknak a szájban történő átalakulása ATP-vé az izomban emésztést, felszívódást és metabolikus katabolizmust (a nagy molekulák kémiai lebontása kisebbekre) foglal magában. Az emésztés a szénhidrátok lebontását eredményezi a glükóz (főként), fruktóz és galaktóz nevű egyszerű cukrokra. A táplálékban lévő fehérjéket aminosavakká, az étkezési zsírokat pedig zsírsavakká és glicerinre bontjuk. Ezeket a kis molekulákat a beleket bélelő sejtek felszívják, a véráramba kerülnek, majd a vérben keringenek, amíg be nem jutnak a szervezet többi részének sejtjeibe. Az ATP létrehozása a glükóz, a zsírsavak és az aminosavak metabolikus katabolizmusából minden egyes sejtben megtörténik. Az ATP nagy energiájú kötésekből áll, amelyek enzimek segítségével történő felbontásakor energia szabadul fel, amelyet az izmok a mozgáshoz, a máj a fehérjeszintézishez, az agy az idegi átvitelhez és a szervezet összes olyan anyagcsere-rendszere, amelynek energiára van szüksége, felhasználhat. Fontos tehát hangsúlyozni, hogy a táplálék lebontása során felszabaduló energiát nem közvetlenül mozgásra, hanem ATP előállítására használjuk fel. Az ATP-t gyakran nevezik nagy energiájú vegyületnek, amelyet a szövetek kis mennyiségben tárolnak. A PC vagy foszfokreatin, egy másik nagy energiájú vegyület szintén korlátozott mennyiségben tárolódik a szövetekben. Fontos azonban megjegyezni, hogy a PC lebomlása nem energiaforrásként, hanem az ATP gyors pótlására szolgál.
Hogyan működnek az energiarendszerek a szervezetben a kalóriaégetés érdekében?
Noha a kalóriaszükségletre csak a testmozgás kapcsán gondolhatunk, fontos tudatosítani, hogy a mindennapi életben minden egyes mozdulat ATP-bontást igényel. Ezért az élet fenntartásához az ATP-t folyamatosan felhasználjuk és megújítjuk. Mivel a szervezetben tárolt ATP és PC készlet olyan korlátozott, talán csak 30 másodpercig elegendő, a szervezet az ATP szintéziséhez a tárolt szénhidrátra, zsírra és néha fehérjére, mint tartalékraktárakra támaszkodik. Ez a képesség, hogy ezeket a táplálékokat energiatermelésre raktározza, lehetővé teszi számos fizikai tevékenység sikeres elvégzését, például egy 10 kilométeres futás és egy maraton teljesítését.
A nagy energiájú és gyors ATP-PC leadású rendszer (amelyet foszfagén rendszernek nevezünk) nagyon rövid energiakészletet biztosít, amelyet olyan fizikai tevékenységek során használhatunk fel, mint egy sor ellenállásos edzés vagy sprintek végrehajtása. A folyamatos izommunka a glikolitikus és az aerob energiarendszer használatát igényli.
A glikolitikus rendszer a glükóz (a vérben található) és a glikogén (a májban és az izmokban tárolt glükózmolekulák) részleges lebontásából szolgáltat energiát. Az aktív izmok által felhasznált glükózt a glikolízisnek nevezett, enzim által közvetített lépések sorozatán keresztül hiányosan bontják piruváttá. A glikolízis a sejt intracelluláris folyadékában, vagyis a citoplazmában történik. A glikolízist néha anaerob glikolízisnek is nevezik, mivel ez a folyamat az anyagcsere egyik lépése során sem igényel oxigént. Minden egyes anyagcsere-lépéshez azonban speciális enzimekre van szükség a reakciók felgyorsításához. A 30 másodperctől 3 percig tartó tevékenységek, mint például a 400 és 800 méteres futás, nagymértékben függnek a glikolízistől. Összefoglalva, a glikolízis kizárólag szénhidrátokat használ fel glükóz formájában ATP előállítására, ami oxigén jelenléte nélkül történik.
Aerob anyagcsere a szervezet harmadik, és leghosszabb ideig tartó energiarendszere. Azért nevezik mitokondriális légzésnek, mert e rendszer reakciói a sejtek mitokondriumoknak nevezett speciális szervezeteiben játszódnak le. A légzés kifejezést azért használjuk, mert a szénhidrátok bomlástermékei oxigén jelenlétében most már teljes mértékben szén-dioxidra (CO2), vízre (H2O) és az ATP-szintézishez szükséges energiára bonthatók. A mitokondriumok gazdagon eloszlanak az izomsejtekben, hogy az aktívan dolgozó izmokat ATP-vel lássák el. Minden 3 percig vagy tovább tartó fizikai tevékenység elsősorban a mitokondriumok légzésétől függ az ATP szintézisében.
Edig a pontig a vita a szénhidrátok szervezet általi lebontására összpontosított, hogy ATP-t nyerjen, oxigén hiányában vagy jelenlétében A zsírok azonban, amelyek szintén ATP-t szabadítanak fel, csak oxigén jelenlétében metabolizálhatók. Az étkezési zsírban lévő trigliceridekből származó zsírsavak két szénatomos vegyületekké bonthatók, előkészítve őket a mitokondriális légzés energiarendszerébe való belépésre. A fehérjék nyugalmi állapotban nagyon kis szerepet játszanak az ATP-termelésben, és edzés közben is csak a szervezet energiaszükségletének legfeljebb 10%-át biztosítják.
Mi szabályozza a szervezet ATP-termelését a kalóriaégetés során?
Bár fontos hangsúlyozni azt a koncepciót, hogy a szervezet három energiarendszere egyidejűleg lép kölcsönhatásba egymással az ATP előállítása érdekében, egymáshoz viszonyított szerepük függ 1) az edzés időtartamától; rövid, mint például a sprintek, vagy hosszan tartó, mint a több mint 10 percig tartó edzés, 2) az edzés intenzitásától, 3) a személy fittségi szintjétől és testösszetételétől, valamint 4) a személy étrendjétől. Mi mondja a sejteknek, hogy a mitokondriális légzési rendszeren belül a foszfagén rendszerből többet használjanak, vagy térjenek át a zsírok és szénhidrátok túlsúlyos használatára? Más szóval, hogyan ellenőrzik és szabályozzák a sejtek, hogy mely makrotápanyagok biztosítják az edzés kalóriaszükségletét?
Ez az összetett, de izgalmas kérdés az edzés alatti anyagcsere-szabályozás két módszerével válaszolható meg. Az egyik módszer a sejteken belül, a másik pedig a sejten kívül működik. Mindkét szabályozó szabályozó rendszert specifikus szabályozó hormonok aktiválják vagy gátolják. A sejten belüli szabályozás kulcsfontosságú enzimektől függ, amelyek figyelik az ATP és az ADP (adenozin-difoszfát) és más molekulák szintjét, és e molekulák jelenlétének (vagy hiányának) függvényében gátolják vagy aktiválják az ATP termelését a szervezet energiaszükségletének kielégítésére. Az intracelluláris szabályozás gyorsan reagál, és így szorosan kapcsolódik a foszfagén rendszerhez és a glikolízishez. A második fő szabályozó rendszer az extracelluláris szabályozás a hormonok által. Az olyan hormonok, mint az adrenalin és a glükagon aktiválhatják az enzimeket, ha az izomsejt csökkent energiaállapotban van, hogy több glikogént bontanak le a glikolízishez. Továbbá, hosszan tartó edzés során az adrenalin és más hormonok aktiválhatják a hormonérzékeny lipázt és a lipoprotein lipázt, hogy megkezdjék a tárolt trigliceridek lebontását az anyagcseréhez a mitokondriális légzésben.
Az étrend-kiegészítők fokozhatják a kalóriaégetést?
Ephedra
Sok étrend-kiegészítőt azzal az ígérettel árulnak, hogy fokozzák a kalóriaégetést és fogyást okoznak anélkül, hogy változtatni kellene az étrendben és az aktivitásban. Ezeknek a kalóriaégetést hirdető étrend-kiegészítőknek a fő összetevője az efedra vagy annak szintetikus megfelelője, az efedrin. Az efedra az Ephedra sinica növény és számos más efedrafaj kivonatában található alkaloid anyagok neve (Betz 1997; Nat Med adatbázis, 400. o.). Az alkaloidok a növények által előállított nitrogéntartalmú molekulák, amelyek jelentős hatással bírnak a szervezetben; például a morfium egy alkaloid. Az efedrát Ma Huang vagy kínai efedra néven is ismerik, és ez az elnevezés gyakran megtalálható a táplálékkiegészítő címkéjén, amely a termék által tartalmazott efedrin-alkaloidokra utal. A címkéken található másik gyógynövény, amely az efedra alkaloidokat tartalmazza, a Sida cordifoila. Csak azért, mert a Ma Huang természetesnek van címkézve, nem jelenti azt, hogy biztonságos. Ugyanolyan hatású, mint a vény nélkül kapható dekongesztáns gyógyszerekben található szintetikus efedrin. A népi gyógyászatban az efedrát rövid ideig használták orrfázás és asztma esetén, és az 1900-as évek elején az amerikai orvosok központi idegrendszeri stimulánsként írták fel (Foster & Tyler, 1999). Újabb elképzelés, hogy az efedrát naponta többször, több héten keresztül alkalmazzák a fogyás elősegítésére. Ez az újabb felhasználás 1972-re vezethető vissza, amikor egy dán háziorvos akaratlan fogyást észlelt asztmás betegeinél, akik a gyógyszeres kezelés részeként efedrint szedtek (Greenway, 2001).
Ephedra/Koffein
Az étrend-kiegészítőkben található efedra, amelyek azt állítják, hogy növelik az energiát és javítják a fogyást, stimulálja a szimpatikus idegrendszert. Egy másik szimpatikus stimulánssal, a koffeinnel kombinálva az efedrinről kimutatták, hogy növeli az oxigénfogyasztást és ezáltal a kalóriaégetést az emberekben (Greenway 2000). Számos tanulmány kimutatta, hogy az efedrin/koffein kombináció hatékonyan fokozza a fogyást (Boozer, 2002; Greenway, 2001). A különböző súlycsökkentő kiegészítőkben szintetikus koffein vagy több különböző koffeintartalmú gyógynövény is szerepelhet. A címkén keresendő gyógynövények nevei: guarana (Paullinia cupana vagy brazil kakaó vagy Zoom), koladió (Cola acuminata, Cola nitida vagy Bissey Nut vagy Cola Seed; ne keverjük össze a gotu colával, amely nem tartalmaz koffeint), zöld tea (Camilla sinensis), Yerba maté (Ilex paraguariensis, maté vagy Paraguay Tea vagy Szent Bartholemews Tea (Nat Med adatbázis). Mindezek a gyógynövények koffeint tartalmaznak, ami fokozza a Ma Huangban lévő efedra-alkaloidok hatását.
Az efedrin/koffein kombináció biztonságossága megkérdőjeleződött, akár szintetikus efedrin és koffein, akár a gyógynövénykivonatokban található természetes termékek kombinációjáról van szó. Bár számos fogyókúrás klinikai vizsgálat kevés mellékhatásról számolt be (Greenway, 2001), elegendő számú súlyos szív- és érrendszeri és idegrendszeri problémát (például nyugtalanság, szédülés, álmatlanság, fejfájás, gyengeség, izzadás, szívdobogás, remegés) és halálesetet tulajdonítottak az efedra szedésének ahhoz, hogy aggodalomra adjon okot (Palevitz, 2002; Haller & Benowitz, 2000). Az Egyesült Államok Egészségügyi és Humán Szolgálata a közelmúltban az efedra termékek értékelésére szólított fel, és a lehető legerősebb kötelező figyelmeztető feliratot javasolta a lakosság védelme érdekében, akik szabadon vásárolhatják ezeket a termékeket a piacon. Az efedrint a Nemzetközi Olimpiai Bizottság, a National Football League és a National Collegiate Athletic Association betiltotta, és a Ma Huangot vagy kínai efedrát tartalmazó termék fogyasztása valószínűleg pozitív tesztet eredményez a sportolóknál. A kanadai egészségügy kérte a 8 mg efedrint adagonként meghaladó ephedrint tartalmazó termékek értékesítésének leállítását (weboldal). Nem könnyű azonban tudni, hogy valójában mennyi aktív efedrin van egy étrend-kiegészítőben. Az étrend-kiegészítőkben az efedrinre vonatkozó címkén szereplő állításokról kiderült, hogy jelentősen eltérnek a tényleges tartalomtól. Egy vizsgálatban a 20 vizsgált étrend-kiegészítő felénél a tartalom több mint 20%-kal tért el a címkén feltüntetettől. Néhány vizsgált termékben nem volt efedrin. Más esetekben ugyanannak a terméknek a tételenkénti eltérése akár 1000%-os is lehetett (Gurley, 2000). E nehézségek ellenére egyesek azzal érvelnek, hogy az elhízás kockázatai meghaladják az ilyen stimuláns anyagok szedésének kockázatait, amelyek bizonyítottan fokozzák a kalóriaégetést és a fogyást (Greenway, 2001). Így az efedrin/koffein tartalmú étrend-kiegészítők biztonságossága igen ellentmondásos (Palevitz, 2002).
Ephedra/Koffein/Aspirin
Az Aspirin egy másik anyag, amelyet gyakran adnak a kalóriaégetés céljából árult étrend-kiegészítőkhöz. Az efedrin/koffein/aspirin halmazt szintetikus vegyületekkel a testépítők használták a versenyzéshez szükséges súlycsökkentés során. Az aszpirin megakadályozza a prosztaglandin képződését, egy olyan molekula, amely normális esetben azért képződik, hogy megakadályozza a túl sok noradrenalin felszabadulását válaszul bármire, ami stimulálja a noradrenalin felszabadulását. Ezért mind az efedrin, mind a koffein hatása tovább tart, ha aszpirint adunk hozzá (Dulloo, 1993). Az aszpirin aktív molekulája egy olyan molekulából származik, amelyet eredetileg fűzfakéregből (több Salix faj) izoláltak. Ezért minden olyan gyógynövény, amely természetes aszpirinszerű molekulákat tartalmaz, fokozhatja a Ma Huang gyógynövény és bármelyik koffeintartalmú gyógynövény, mint a guarana, a kóla vagy a tea hatását. Keresse ezeket az aszpirinszerű gyógynövényeket a címkén: fűzfa, fehér fűzfa, nyárfa kéreg, fekete cohosh, nyárfa, édes nyírfa, télizöld (Natural Med adatbázis).
Synephrine
Vélhetően az efedrát körüli káros publicitás miatt néhány újabb fogyókúrás vagy kalóriaégető étrend-kiegészítő szinefrint tartalmaz, és azt állítják, hogy nem stimulálja az idegrendszert. A szinefrin hasonlít az efedrinhez, de az emberekre gyakorolt hatásairól keveset publikáltak. A sevillai vagy keserű narancsból (Citrus aurantium) származik, és egy nemrégiben készült tanulmány szerint úgy tűnik, hogy egészséges felnőtteknél minimális hatása van (Penzak, 2001). A magas vérnyomásban vagy szapora szívverésben szenvedő egyének és a dekongesztáns tartalmú megfázás elleni tablettákat szedők azonban jelenleg arra figyelmeztetnek, hogy kerüljék a keserű narancsot.
konjugált linolsav
A konjugált linolsav egy másik, fogyás céljából árult étrend-kiegészítő. Ez a többszörösen telítetlen zsírsav természetes módon a marhahúsban és a marhahús zsírjában található, ezért sok amerikai most kevesebbet fogyaszt belőle, mint korábban. Számos különböző formája létezik, és komoly bizonyítékok vannak arra, hogy bizonyos formái jelentősen csökkentik az állatok testzsírját (Evans, 2002). Az emberekre vonatkozó adatok azonban ellentmondásosak, és a hatásmechanizmusát állatokban még nem sikerült azonosítani. Így jelenleg nem ismert, hogy a konjugált linolsav elősegíti-e a fokozott kalóriaégetést.
A kalóriaégető étrend-kiegészítők jelenlegi helyzete
A kalóriaégetés elősegítésére árult étrend-kiegészítők közül jelenleg egyik sem ajánlható az egészséges testsúly fenntartására, vagy azért, mert még nem bizonyult hatásosnak embereken, vagy azért, mert a szív- vagy idegrendszeri problémák kockázata meghaladhatja az előnyöket. Ez különösen azért igaz, mert már ismert, hogy létezik jobb módszer a kalóriaégetés képességének fokozására anélkül, hogy az egészséget károsítaná. A rendszeres testmozgás valójában számos ismert egészségügyi előnyt (például alacsonyabb vérnyomást, jobb vércukorszint-szabályozást, a szívbetegségek kisebb kockázatát, a fogyás fenntartását) segít elő azzal a képességével együtt, hogy segít a kalóriák jobb elégetésében.
Hogyan fokozza az aerob testmozgás a kalóriaégetést?
Jól ismert, hogy bármely aerob edzés időtartama és intenzitása közvetlenül hozzájárul a szervezet által az adott edzés során elégetett kalóriák mennyiségéhez. Ebben a fejezetben az izomzat számos olyan metabolikus adaptációját tárgyaljuk, amelyek a rendszeres aerob edzéssel fokozzák a kalóriaégetést.
Az aerob tevékenységek elsősorban a lassú izomrángásokra támaszkodnak. Az aerob edzés hatására a kutatások szerint a lassú izomrángású rostok mérete 7-22%-kal növekszik (Wilmore és Costill, 1999). A kapillárisok azok az erek, amelyek az izomszöveten belüli komplex hálózatokat alkotják az oxigén, a szén-dioxid, a víz és más sejttermékek cseréjére. Az állóképességi edzés bizonyítottan 5%-ról 15%-ra növeli az izomrostokat körülvevő kapillárisok számát. Az izomba jutó oxigén a mioglobinhoz kötődik, amely a hemoglobinhoz hasonló molekula. A mioglobin a sejtben lévő oxigént a mitokondriumokba szállítja a mitokondriumok légzéséhez. Az aerob edzés bizonyítottan 75%-80%-kal növeli a mioglobin-tartalmat (Wilmore és Costill, 1999). A mitokondriumok mérete (35%), száma (15%) és hatékonysága is nő a rendszeres állóképességi edzés hatására (Wilmore és Costill, 1999). Végül az aerob edzés növeli a tápanyagok lebontási reakcióit elősegítő mitokondriális oxidatív enzimek hatékonyságát. Kutatások kimutatták, hogy a szabad zsírsavak oxidációja 30%-kal magasabb a kerékpáros edzésen átesett férfiaknál az edzés előtti állapothoz képest (Wilmore és Costill, 1999). Mindezek az anyagcsere-változások jelentősen hozzájárulnak a szervezet jobb képességéhez, hogy aerob edzés során hatékonyabban égesse el a kalóriákat.
Hogyan fokozza az ellenállásos edzés a kalóriaégetést?
A teljes test kalóriafelhasználásának legnagyobb összetevője a nyugalmi anyagcsere-frekvencia (RMR) fenntartásához szükséges energia. Az RMR azt a kalóriamennyiséget jelenti, amelyre a szervezetnek nyugalmi állapotban szüksége van az összes létfontosságú folyamat és rendszer, például az idegrendszer, a szív- és érrendszer, a légzőrendszer, az emésztőrendszer és az endokrin rendszer egyensúlyának fenntartásához. Az RMR-t különböző tényezők, például az életkor, a nem, a pajzsmirigy aktivitás, a gyógyszerek és a táplálkozás befolyásolják. Az izomszövet az egyik legaktívabb anyagcsere-szövet, amely hozzájárul az RMR-hez. Campbell és munkatársai (1994) jól megtervezett és sokatmondó tanulmánya idősebb (56 80 éves) férfiak és nők esetében 7%-os RMR-növekedést mutatott ki 12 hetes ellenállásos edzés után. Az RMR növekedéséhez hozzájáruló pontos mechanizmusok összetettek, de magában foglalhatják a fehérjeforgalom növekedését, a különböző enzimatikus reakciók fokozott aktivitását, a glikogénraktárak feltöltését, az izomszövet javítását és a metabolikus hormonok megnövekedett koncentrációját (Campbell és munkatársai).
Melyek a legjobb gyakorlatok a kalóriaégetéshez?
Az előzőekben leírtakból egyértelmű, hogy a kalóriafelhasználás optimalizálásához mind a kardiovaszkuláris, mind az ellenállásos edzésprogramok elengedhetetlenek. Az aerob edzéshez azt tanácsoljuk a tanulóknak, hogy olyan aerob edzésmódot válasszanak, amely a test nagy izmait folyamatos, ritmikus módon használja, és amelyet viszonylag könnyű fenntartaniuk különböző edzésintenzitások mellett. Az edzéshez való ragaszkodáshoz válasszon olyan edzésmódot (vagy lehetőleg edzésmódokat), amely kielégíti a kliensek személyes érdeklődését, ugyanakkor mindig legyen érzékeny az olyan problémákból eredő lehetséges sérülésveszélyre, mint például a túlhasználat.
Az aerob edzés során az energiafelhasználás optimalizálásának egyik fő módja az edzés intenzitásának variálása különböző intervallumos edzési sémákkal (lásd az intervallumos edzésről szóló 1. oldalsávot). A kardiorespiratorikus rendszer túlterhelése érdekében könnyen beállítható vagy fokozható edzésmódok használata igen előnyös. Például a futópadon való gyaloglás sokkal nagyobb kihívást jelenthet a futópadon a fokozat emelésével. A kerékpározás intenzitása a pedálozási ellenállás egyszerű növelésével fokozható. Az ellipszis tréninget a sebesség, a fokozat és/vagy az ellenállás növelésével lehet fokozni.
Az ellenállásos edzés esetében jelenleg nem ismert, hogy a kalóriafelhasználás optimalizálásához milyen típusú ellenállásos edzésprogram a legjobb, azonban a periodizált programokkal végzett legújabb kutatások nagyon kedvező eredményeket mutattak (Marx és mtsi., 2001). Az olvasónak javasoljuk, hogy olvassa el az IDEA Personal Trainer 2002. november-decemberi számát, amely részletesen ismertet egy korszerű periodizált edzésprogramot.
Végső gondolatok
A kalóriaégetés fokozásának optimális módja rendszeres alkalmazásával a megfelelően megtervezett és előírt kardiovaszkuláris és ellenállásos edzésprogramok. Remélhetőleg ez a cikk lehetővé tette, hogy értékelje és jobban felismerje az ilyen programok kidolgozásával kapcsolatos fontos fogalmakat, valamint hogy megértse a kalóriaégető kiegészítők használatával kapcsolatos jelenlegi vitákat és a figyelemre méltó kalória élelmiszer-alapú eredetét.
Betz J.M., Gay M.L., Mossoba M.M., Adams S., & Portz B.S. Chiral gas chromatographic determination of ephedrine-type alkaloids in dietary supplements containing Ma Huang. Journal of the Association of Analytical Communities International, 80(2):303-315, 1997.
Boozer C.N., Daly P.A., Homel P., Solomon J.L., Blanchard D., Nasser J.A., Strauss R., & Meredith T. Herbal ephedra/caffeine for weight loss: a 6-month randomized safety and efficacy trial. International Journal of Obesity Related Metabolic Disorders, 26(5):593-604, 2002.
Campbell, W.W., Crim, M. C., Young, V.R. & Evans, W.J. Increased energy requirements and changes in body composition with resistance training in older adults. American Journal of Clinical Nutrition, 60:167-175, 1994.
Dulloo A.G. Ephedrine, xanthines and prostaglandin-inhibitors: actions and interactions in the stimulation of thermogenesis. International Journal of Obesity Related Metabolic Disorders, 17:S35-40, 1993.
Evans M., Brown J., & McIntosh M. A konjugált linolsav (CLA) izomer-specifikus hatása az elhízásra és a lipidanyagcserére. Journal of Nutritional Biochemisty, 13:508-516, 2002.
Foster S. & Tyler V.E. Tylers Honest Herbal, 4th ed. Haworth Herbal Press, New York, 1999.
Greenway F.L. The safety and efficacy of pharmaceutical and herbal caffeine and ephedrine use as a weight loss agent. Obesity Review, 2(3):199-211, 2001.
Greenway F.L., Raum W.J., & DeLany J.P. The effect of an herbal dietary supplement containing ephedrine and caffeine on oxygen consumption in humans. Journal of Alternative Complementary Medicine, 6(6):553-5, 2000.
Groff J.L. & Gropper S.S. Advanced Nutrition and Human Metabolism. Wadsworth/Thomson Learning, Belmont, CA, 2000.
Gurley B.J., Gardner S.F., & Hubbard M.A. Content versus label claims in ephedra-containing dietary supplements. American Journal of Health Systems Pharmacology, 57:963-969, 2000.
Haller, C.S. & Benowitz, N.L. Adverse cardiovascular and central nervous system events associated with dietary supplements containing ephedra alkaloids. New England Journal of Medicine, 343:1833-1838, 2000.
Marx, J.O., Ratamess, N.A., Nindl, B.C., Gotshalk, L.A., Volek, J.S., Dohi, K., Bush, J.A., Gomez, A.L., Mazzetti, S.A., Fleck, S.J. Hakkinen, K., Newton, R.U. & Kraemer, W.J. Low-volume circuit versus high-volume periodized resistance training in women. Orvostudomány & Tudomány Sport & Gyakorlás. 33 (4):635-643, 2001.
Merrill A.L. & Watt B.K. Az élelmiszerek energiaértéke…alapja és levezetése. Agriculture Handbook No. 74, U.S. Government Printing Office, Washington DC, 1973.
Natural Medicines Comprehensive Database, 3rd Ed. Jellin J.M., szerkesztő. Terápiás Kutató Kar, Stockton, CA. 2000.
Palevitz B.A. Ártalmatlan energizálók vagy veszélyes gyógyszerek? The Scientist,
16(24): 18-20, 2002.
Penzak S.R., Jann M.W., Cold J.A., Cold J.A., Hon Y.Y., Desai H.D., & Gurley B.J. Seville (sour) orange juice: synephrine content and cardiovascular effects in normotensive adults. Journal of Clinical Pharmacology, 41:1059-63, 2001.
Stedmans Concise Medical Dictionary for the Health Professions. 4. kiadás. Dirckx, J.H., szerkesztő. Lippincott, Williams és Wilkinson. Baltimore, MD. 2001.
Taiz L. & Zeiger E. Plant Physiology, 2. kiadás. 2. Sinauer Associates, Inc. Sunderland, MA. 1998.
Tonkonogi M., Krook A., Walsh B., & Sahlin K. Endurance training increases stimululation of skeletal muscle mitochondria in humans by non-esterified fatty acids: an uncoupling-protein-mediated effect? Biochemistry Journal 351: 805-810, 2000.
Tonkonogi M. & Sahlin K. Physical exercsie and mitochondrial function in human skeletal muscle. Exercise and Sport Science Reviews 30:129-137, 2002.
Wilmore, J.H. & Costill, D.L. Physiology of Sport and Exercise (2. kiadás). Champaign, IL: Human Kinetics, 1999.