The Remarkable Calorie
By Carole A. Conn, Ph.D., R.D. & Len Kravitz, Ph.D.
Wprowadzenie
Energia reprezentuje zdolność do wykonywania pracy. Zajęcia pilates, aerobik, trening oporowy czy lekcja jogi to przykłady aktywności, w których żywność jest przekształcana w energię chemiczną w komórkach mięśniowych, a następnie przekształcana w energię mechaniczną potrzebną do wykonania ćwiczeń fizycznych. W Stanach Zjednoczonych, najbardziej powszechnym terminem używanym do wyrażania energii jest kaloria.
Liczba kalorii jest wymieniona na etykiecie każdego batonika energetycznego, który podnosisz. Brokuły mają kalorie, nawet jeśli nie mają etykiety informującej o ich ilości. Gdzieś po drodze większość ludzi dowiedziała się, że kalorie są wykorzystywane przez organizm do produkcji energii i jeśli jesz za dużo, tyjesz, a jeśli nie jesz nic, w końcu umierasz z głodu. Ale czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, czym jest kaloria, jak dostała się do twojego jedzenia i jak twoje ciało ją wykorzystuje? W tym artykule omówimy te aspekty niezwykłej kalorii.
Just what is a calorie anyway?
A calorie is a measure of energy. Definiuje się ją jako energię cieplną potrzebną do podniesienia temperatury jednego grama wody o jeden stopień Celsjusza. Definiuje się ją również jako 4,184 dżula, gdzie jeden dżul jest energią cieplną wydzielaną podczas przepływu ampera przez opór jednego oma przez jedną sekundę (Stedmans). Energia wykorzystywana podczas aktywności fizycznej oraz energia magazynowana w żywności jest wyrażana w kilokaloriach (energia cieplna potrzebna do podniesienia temperatury kilograma wody o jeden stopień Celsjusza). Często kilokalorie są określane jako kcal lub jako duże kalorie lub kalorie, gdzie duża litera C oznacza kilokalorie. Jednakże, ponieważ kaloria jest tak małą jednostką energii, słowo kaloria dla określenia małej kalorii jest używane głównie w literaturze naukowej. W większości przypadków kaloria pisana przez małe c odnosi się do kilokalorii dostarczanych w pożywieniu i zużywanych podczas ćwiczeń. W tym artykule postępujemy zgodnie z powszechnym zwyczajem i używamy terminu kaloria w odniesieniu do kilokalorii.
Dlaczego żywność ma kalorie?
Żywność ma kalorie, ponieważ żywność pochodzi albo z roślin, albo od zwierząt, które zjadły rośliny. To właśnie rośliny tworzą podstawowe molekuły w żywności, które zawierają energię określaną jako kalorie (Taiz i Zeiger). Zielone rośliny tworzą te cząsteczki z dwutlenku węgla i wody poprzez przechwytywanie energii słonecznej w procesie zwanym fotosyntezą. Zielony pigment roślinny chlorofil absorbuje energię promieniowania słonecznego, która jest następnie przekształcana w energię chemiczną w wiązaniach, które łączą węgiel z dwutlenku węgla (CO2) z wodą (H2O), tworząc węglowodany, (CH2O)n lub hydraty węgla i uwalniając tlen (O2) do atmosfery. Z węglowodanów rośliny mogą tworzyć inne cząsteczki, które zawierają przechwyconą energię; są to tłuszcze i białka. Ludzie, podobnie jak rośliny, mogą wykorzystywać węglowodany do syntezy większości kwasów tłuszczowych, tłuszczów, nieistotnych aminokwasów i białek. Jednak podstawowym źródłem wszystkich kalorii są węglowodany, które rośliny wytwarzają z dwutlenku węgla i wody, przechwytując energię słoneczną.
Dlaczego pokarmy mają różne poziomy kalorii?
W żywności znajduje się sześć klas składników odżywczych: węglowodany, tłuszcze, białka, witaminy, minerały i woda. Tylko węglowodany, tłuszcze i białka mogą dostarczyć energii. Ponieważ te trzy klasy są spożywane w dużych ilościach w zakresie od 50 do 500 gramów dziennie, nazywamy je makroskładnikami. Natomiast mikroskładniki odżywcze, takie jak witaminy i minerały, muszą być spożywane w bardzo małych ilościach, od 1 do 100 miligramów dziennie. Witaminy, minerały i woda nie dostarczają kalorii, ale są niezbędne do wykorzystania kalorii zgromadzonych w makroskładnikach. Większość pokarmów to mieszanki niektórych lub wszystkich sześciu klas składników odżywczych, a różne pokarmy zawierają różne ilości każdej z nich. Na przykład, masło zawiera dużo tłuszczu, trochę białka, witamin, minerałów i wody, ale bardzo mało węglowodanów. Mięso zawiera dużo białka i wody, trochę tłuszczu, witamin i minerałów, a mało lub wcale węglowodanów, podczas gdy chleb pełnoziarnisty zawiera dużo węglowodanów, trochę białka i tłuszczu, wiele witamin i minerałów, ale niewiele wody. Część powodów, dla których żywność ma różne poziomy kalorii jest taka, że zwykła porcja każdej żywności zawiera różne ilości trzech klas dostarczających energii składników odżywczych: węglowodanów, białek i tłuszczów.
Inna część powodów, dla których żywność ma różne poziomy kalorii jest taka, że dostarczające energii składniki odżywcze dostarczają różne ilości energii na gram. Tłuszcze dostarczają najwięcej energii, bo aż 9 kalorii na gram. Węglowodany i białka dostarczają po 4 kalorie na gram, które mogą być wykorzystane jako energia w organizmie. Wiemy to dzięki starannej pracy W. O. Atwatera i jego kolegów, wykonanej pod koniec XIX wieku. Naukowcy ci byli pionierami w analizie klas składników odżywczych w żywności i zróżnicowanej zdolności każdej klasy makroskładników do dostarczania energii (Merrill i Watt, 1973). Z ich pracy wiemy, że więcej kalorii będzie pochodzić z masła orzechowego, które zawiera więcej tłuszczu, niż z galaretki, która zawiera więcej węglowodanów, na twoim P B i J.
Jak kalorie w żywności stają się dostępne do wykorzystania przez organizm?
Energia przechowywana w węglowodanach, tłuszczach i białkach w żywności staje się dostępna dla organizmu, gdy energia przechowywana w wiązaniach chemicznych makroskładników została przekształcona w wysokoenergetyczne wiązania fosforanowe, które są użyteczne w niezliczonych procesach metabolicznych organizmu (Groff i Gropper). Główną cząsteczką, która przenosi te wysokoenergetyczne wiązania jest trójfosforan adenozyny (ATP). Przemiana pokarmu w jamie ustnej w ATP w mięśniach obejmuje trawienie, wchłanianie i katabolizm metaboliczny (chemiczny rozpad dużych cząsteczek na mniejsze). Trawienie powoduje rozkład węglowodanów do cukrów prostych zwanych glukozą (głównie), fruktozą i galaktozą. Białka zawarte w pożywieniu są rozkładane do aminokwasów, a tłuszcze pokarmowe do kwasów tłuszczowych i glicerolu. Te małe cząsteczki są wchłaniane przez komórki wyściełające jelita, przechodzą do krwiobiegu, a następnie krążą we krwi, aż trafią do komórek reszty ciała. Tworzenie ATP z katabolizmu glukozy, kwasów tłuszczowych i aminokwasów odbywa się w każdej komórce. ATP składa się z wysokoenergetycznych wiązań, które po podzieleniu z pomocą enzymów uwalniają energię do wykorzystania przez mięśnie do ruchu, przez wątrobę do syntezy białek, przez mózg do transmisji neuronowej i przez wszystkie systemy metaboliczne bodys, które potrzebują energii. Tak więc, ważne jest, aby podkreślić, że energia, która jest uwalniana podczas rozkładu żywności nie jest bezpośrednio wykorzystywana do ćwiczeń, ale do produkcji ATP. ATP jest często określane jako wysokoenergetyczny związek, który jest przechowywany w niewielkich ilościach w tkankach. PC lub fosfokreatyna, inny wysokoenergetyczny związek, jest również przechowywany w tkankach w ograniczonych ilościach. Jednak istotne jest, aby zauważyć, że rozkład PC nie jest używany jako źródło energii, ale do szybkiego uzupełnienia ATP.
Jak systemy energetyczne działają w organizmie w celu spalania kalorii?
Mimo że możesz myśleć o zapotrzebowaniu na energię kaloryczną w kontekście ćwiczeń, ważne jest, aby zdać sobie sprawę, że każdy ruch, który wykonujesz w życiu codziennym wymaga rozkładu ATP. Dlatego, aby podtrzymać życie, ATP jest konsekwentnie wykorzystywane i odnawiane. Ponieważ zasoby ATP i PC przechowywane w organizmie są tak ograniczone, że mogą trwać tylko do 30 sekund, organizm polega na przechowywanych węglowodanach, tłuszczach i czasami białkach jako zapasowych magazynach do syntezy ATP. Ta zdolność do przechowywania tych środków spożywczych do produkcji energii pozwala na pomyślne zakończenie wielu działań fizycznych, takich jak ukończenie 10-kilometrowego wyścigu i maratonu.
Wysokoenergetyczny i szybko dostarczający ATP-PC system (zwany systemem fosfagenowym) zapewnia bardzo krótki zapas energii, do wykorzystania w działaniach fizycznych, takich jak zestaw w ćwiczeniach oporowych lub wykonywanie sprintów. Kontynuacja ćwiczeń mięśniowych wymaga wykorzystania glikolitycznego i tlenowego systemu energetycznego.
System glikolityczny dostarcza energii z częściowego rozkładu glukozy (znajdującej się we krwi) i glikogenu (przechowywanych cząsteczek glukozy w wątrobie i mięśniach). Glukoza wykorzystywana przez aktywne mięśnie jest niekompletnie rozkładana do pirogronianu w serii pośredniczonych przez enzymy etapów zwanych glikolizą. Glikoliza zachodzi w płynie wewnątrzkomórkowym komórki, czyli w cytoplazmie. Glikoliza jest czasami nazywana glikolizą beztlenową, ponieważ proces ten zachodzi bez udziału tlenu na każdym z etapów metabolicznych. Jednakże, do każdego etapu metabolicznego potrzebne są wyspecjalizowane enzymy, które przyspieszają reakcje. Czynności trwające od 30 sekund do 3 minut, takie jak bieg na 400 i 800 metrów, są w znacznym stopniu uzależnione od glikolizy. Podsumowując, glikoliza wykorzystuje tylko węglowodany w postaci glukozy do produkcji ATP, co dzieje się bez obecności tlenu.
Metabolizm tlenowy jest trzecim i najdłużej działającym systemem energetycznym organizmu. Jest on określany jako oddychanie mitochondrialne, ponieważ reakcje tego systemu zachodzą w wyspecjalizowanych organellach komórek znanych jako mitochondria. Termin oddychanie jest używany, ponieważ produkty rozpadu węglowodanów, w obecności tlenu, mogą być teraz całkowicie rozbite na dwutlenek węgla (CO2), wodę (H2O) i energię do syntezy ATP. Mitochondria są rozproszone w komórkach mięśniowych w celu dostarczenia ATP do aktywnie pracujących mięśni. Wszystkie aktywności fizyczne trwające 3 minuty lub dłużej zależą głównie od oddychania mitochondrialnego do syntezy ATP.
Do tego momentu dyskusja skupiła się na karoserii rozkładu węglowodanów w celu uzyskania ATP, w nieobecności lub obecności tlenu Jednak tłuszcze, które również uwalniają ATP, mogą być metabolizowane tylko w obecności tlenu. Kwasy tłuszczowe z trójglicerydów w diecie tłuszczowej mogą być rozbite na związki dwuwęglowe, przygotowując je do wejścia do mitochondrialnego systemu energetycznego oddychania. Białka odgrywają bardzo małą rolę w produkcji ATP w spoczynku i mogą dostarczać tylko do 10% zapotrzebowania energetycznego organizmu podczas ćwiczeń.
Co reguluje produkcję ATP podczas spalania kalorii?
Although it is essential to emphasise the concept that the bodys three energy systems interact with each other simultaneously to produce ATP, their relative roles are dependent on the 1) the duration of exercise; short such as in sprints, versus prolonged as in exercise maintained for over 10 minutes, 2) the intensity of exercise, 3) the persons fitness level and body composition and 4) a persons diet. Co mówi komórkom, aby wykorzystać więcej systemu fosfagenowego lub przejść do dominującego wykorzystania tłuszczów i węglowodanów w ramach systemu oddychania mitochondrialnego? Innymi słowy, jak komórki kontrolować i regulować, które makroskładniki będą dostarczać potrzeby kaloryczne ćwiczenia?
Na to złożone, ale intrygujące pytanie odpowiadają dwie metody kontroli metabolizmu podczas ćwiczeń. Jedna metoda działa w komórkach, a druga działa poza komórką. Oba te systemy kontroli regulacyjnej są aktywowane lub hamowane przez specyficzne hormony regulacyjne. Regulacja wewnątrzkomórkowa zależy od kluczowych enzymów, które monitorują poziom ATP i ADP (adenozyno-difosforanu) oraz innych cząsteczek, a także hamują lub aktywują produkcję ATP w celu zaspokojenia potrzeb energetycznych organizmu w zależności od poziomu obecnych (lub nieobecnych) tych cząsteczek. Regulacja wewnątrzkomórkowa jest szybko reagująca i dlatego jest ściśle powiązana z systemem fosfagenowym i glikolizą. Drugim ważnym systemem regulacyjnym jest regulacja zewnątrzkomórkowa za pomocą hormonów. Hormony takie jak epinefryna i glukagon mogą aktywować enzymy, jeśli komórka mięśniowa znajduje się w stanie obniżonej energii, aby rozłożyć więcej glikogenu do glikolizy. Ponadto, podczas długotrwałych ćwiczeń, adrenalina i inne hormony mogą aktywować lipazę wrażliwą na hormony i lipazę lipoproteinową, aby rozpocząć rozkład przechowywanych trójglicerydów do metabolizmu w oddychaniu mitochondrialnym.
Czy suplementy diety mogą zwiększyć spalanie kalorii?
Ephedra
Wiele suplementów diety jest sprzedawanych z obietnicą, że zwiększą one spalanie kalorii i spowodują utratę wagi bez potrzeby zmian w diecie i aktywności. Głównym składnikiem w tych suplementów touted do spalania kalorii jest efedra lub jego syntetyczny odpowiednik, efedryna. Efedra to nazwa dla substancji alkaloidowych znajdujących się w ekstrakcie z rośliny Ephedra sinica i kilku innych gatunków Ephedra (Betz 1997; Nat Med bazy danych, str. 400). Alkaloidy są cząsteczkami zawierającymi azot, wytwarzanymi przez rośliny, które mają znaczące działanie w organizmie; na przykład morfina jest alkaloidem. Efedra jest również znany jako Ma Huang lub chińskiej Efedry i jest to oznaczenie często znaleźć na etykiecie suplementu, że wskazówki do efedryny alkaloidów zawartych przez produkt. Innym ziołem znalezionym na etykietach, które zawiera alkaloidy efedryny jest Sida cordifoila. Tylko dlatego, że Ma Huang jest oznaczony jako naturalny nie oznacza, że jest to bezpieczne. Ma takie same skutki jak syntetyczne efedryny znalezione w over-the-counter decongestant leków. W medycynie ludowej, efedra była używana krótkoterminowo dla przeziębienia nosa i astmy i, na początku 1900s, amerykańscy lekarze przepisał go jako środek pobudzający centralny układ nerwowy (Foster & Tyler, 1999). Jest to nowszy pomysł, aby użyć efedry kilka razy dziennie przez kilka tygodni, aby promować utratę wagi. To nowsze wykorzystanie jest śledzony do 1972 roku, kiedy duński lekarz ogólny zauważył niezamierzoną utratę wagi w jego pacjentów z astmą, którzy brali efedrynę jako część ich leków (Greenway, 2001).
Ephedra / kofeina
Efedra w suplementach diety, które twierdzą, aby zwiększyć energię i poprawić utrata masy ciała stymuluje współczulny układ nerwowy. W połączeniu z innym stymulantem współczulny, kofeina, efedryna wykazano, aby zwiększyć zużycie tlenu, a zatem spalanie kalorii w ludzi (Greenway 2000). Kilka badań wykazało, że połączenie efedryny i kofeiny jest skuteczne w zwiększaniu utraty wagi (Boozer, 2002; Greenway, 2001). Syntetyczne kofeiny lub kilka różnych ziół, które zawierają kofeinę mogą być zawarte w różnych suplementów odchudzających. Nazwy ziół szukać na etykiecie są guarana (Paullinia cupana lub brazylijski kakao lub Zoom), orzech kola (Cola acuminata, Cola nitida lub Bissey Nut lub Cola Seed; uniknąć zamieszania z gotu cola, która nie zawiera kofeiny), zielona herbata (Camilla sinensis), Yerba maté (Ilex paraguariensis, maté lub Paraguay Tea lub St Bartholemews Tea (Nat Med bazy danych). Wszystkie te zioła zawierają kofeinę, która wzmaga działanie alkaloidów efedry w Ma Huang.
Bezpieczeństwo kombinacji efedryna/kofeina, czy połączenie jest syntetyczne efedryna i kofeina lub naturalnych produktów znajdujących się w ekstraktach ziołowych, została zakwestionowana. Chociaż kilka badań klinicznych dla utraty wagi zgłosiły kilka działań niepożądanych (Greenway, 2001), istnieje wystarczająca liczba poważnych problemów sercowo-naczyniowych i układu nerwowego (takich jak pobudzenie, zawroty głowy, bezsenność, bóle głowy, osłabienie, pocenie się, kołatanie serca, drżenie) i zgonów przypisanych do spożycia efedryny, aby uzasadnić obawy (Palevitz, 2002; Haller & Benowitz, 2000). US Health and Human Services niedawno wezwał do oceny produktów efedryny i zalecił, że najsilniejsze możliwe obowiązkowe etykiety ostrzegawcze w celu ochrony społeczeństwa, które mogą kupić te produkty swobodnie na rynku. Efedryna została zakazana przez Międzynarodowy Komitet Olimpijski, National Football League i National Collegiate Athletic Association i spożywanie produktu zawierającego Ma Huang lub chińskiej Efedryny jest prawdopodobne, aby sportowiec test pozytywny. Health Canada poprosiła o wstrzymanie sprzedaży produktów zawierających więcej niż 8 mg efedryny na dawkę (strona internetowa). Jednak nie jest łatwo wiedzieć, ile aktywnej efedryny jest rzeczywiście obecny w suplemencie diety. Stwierdzono, że zawartość efedryny w suplementach diety podawana na etykietach znacznie różni się od jej rzeczywistej zawartości. W jednym z badań, w połowie z 20 suplementów zawartość różniła się od podanej na etykiecie o ponad 20%. W przypadku niektórych badanych produktów efedryna nie była obecna. W innych, różnice pomiędzy poszczególnymi partiami tego samego produktu sięgały nawet 1000% (Gurley, 2000). Pomimo tych trudności, niektórzy twierdzą, że ryzyko związane z otyłością przewyższa ryzyko związane z przyjmowaniem tych substancji stymulujących, które, jak wykazano, zwiększają spalanie kalorii i utratę wagi (Greenway, 2001). Tak więc, bezpieczeństwo suplementów diety zawierających efedrynę/kofeinę jest bardzo kontrowersyjne (Palevitz, 2002).
Ephedra/Caffeine/Aspirin
Aspiryna jest inną substancją często dodawaną do suplementów sprzedawanych w celu spalania kalorii. Efedryna/kofeina/aspiryna stos ze związkami syntetycznymi został użyty przez kulturystów podczas cięcia wagi dla konkurencji. Aspiryna zapobiega powstawaniu prostaglandyny, cząsteczka, która normalnie jest utworzona, aby zapobiec wydaniu zbyt dużo noradrenaliny w odpowiedzi na wszystko, co stymuluje uwalnianie noradrenaliny. Dlatego efekty działania zarówno efedryny, jak i kofeiny utrzymują się dłużej po dodaniu aspiryny (Dulloo, 1993). Aktywna cząsteczka aspiryny pochodzi z cząsteczki pierwotnie wyizolowanej z kory wierzby (kilka gatunków Salix). Dlatego każde zioło, które zawiera naturalne cząsteczki podobne do aspiryny, może nasilić działanie ziołowego Ma Huang i każdego z ziół zawierających kofeinę, takich jak guarana, cola czy herbata. Szukaj tych aspirynopodobnych ziół na etykiecie: wierzba, wierzba biała, kora osiki, czarny cohosh, topola, słodka brzoza, wintergreen (Natural Med database).
Synefryna
Podobnie z powodu niekorzystnego rozgłosu wokół efedry, niektóre nowsze utrata masy ciała lub spalanie kalorii suplementy zawierają synefrynę i twierdzą, że nie są stymulujące dla układu nerwowego. Synefryna jest podobny do efedryny, ale niewiele zostało opublikowane w odniesieniu do jego skutków u ludzi. Pochodzi z Sewilli lub gorzkiej pomarańczy (Citrus aurantium) i wydaje się mieć minimalne skutki w zdrowych osób dorosłych, zgodnie z jednym z ostatnich badań (Penzak, 2001). Jednakże osoby z nadciśnieniem lub szybkim biciem serca oraz osoby zażywające tabletki na przeziębienie zawierające dekongestanty są obecnie ostrzegane, aby unikać gorzkiej pomarańczy.
Konjugated Linoleic Acid
Konjugated linoleic acid jest inny suplement sprzedawane do utraty wagi. Ten wielonienasycony kwas tłuszczowy znajduje się naturalnie w wołowinie i tłuszczu wołowego, więc wielu Amerykanów jedzą mniej z niego teraz niż w przeszłości. Ma kilka różnych form i istnieje wiele dowodów na to, że niektóre formy mogą znacznie zmniejszyć tłuszczu w organizmie zwierząt (Evans, 2002). Jednak dane dotyczące ludzi są sprzeczne, a mechanizm działania u zwierząt nie został jeszcze zidentyfikowany. Więc w tym momencie, czy sprzężony kwas linolowy promuje zwiększone spalanie kalorii nie jest znany.
Obecny stan na spalanie kalorii suplementy
Żaden z suplementów diety sprzedawane w celu promowania spalania kalorii może być obecnie zalecane do utrzymania zdrowej masy ciała, albo dlatego, że nie zostały jeszcze wykazane, aby być skuteczne u ludzi lub dlatego, że ryzyko serca lub układu nerwowego problemów może przewyższać korzyści. Jest to szczególnie prawdziwe, ponieważ wiadomo już, że istnieje lepszy sposób na zwiększenie zdolności do spalania kalorii bez szkody dla zdrowia. Regularne ćwiczenia sprzyjają wielu znanym korzyściom zdrowotnym (takim jak obniżenie ciśnienia krwi, lepsza kontrola glukozy we krwi, mniejsze ryzyko chorób serca, utrzymanie utraty wagi), a także pomagają lepiej spalać kalorie.
Jak ćwiczenia aerobowe zwiększają spalanie kalorii? W tym rozdziale omówione zostaną liczne adaptacje metaboliczne w mięśniach, które zwiększają spalanie kalorii podczas regularnych ćwiczeń aerobowych.
Aerobowe działania polegają przede wszystkim na mięśniach wolnowzmacnialnych. W odpowiedzi na trening aerobowy, badania wykazały, że istnieje 7% do 22% wzrost wielkości włókien wolnozmiennych (Wilmore i Costill, 1999). Kapilary to naczynia krwionośne, które tworzą złożone sieci w obrębie tkanki mięśniowej, służące do wymiany tlenu, dwutlenku węgla, wody i innych produktów komórkowych. Wykazano, że ćwiczenia wytrzymałościowe zwiększają liczbę naczyń włosowatych otaczających włókna mięśniowe z 5% do 15%. Tlen dostający się do mięśnia wiąże się z mioglobiną, która jest cząsteczką podobną do hemoglobiny. Mioglobina transportuje tlen w komórce do mitochondriów, gdzie zachodzi proces oddychania mitochondrialnego. Wykazano, że trening aerobowy zwiększa zawartość mioglobiny o 75% do 80% (Wilmore i Costill, 1999). Mitochondria również zwiększają swój rozmiar (35%), liczbę (15%) i wydajność w wyniku regularnych ćwiczeń wytrzymałościowych (Wilmore i Costill, 1999). Wreszcie, ćwiczenia aerobowe zwiększają wydajność mitochondrialnych enzymów oksydacyjnych, które ułatwiają reakcje rozpadu składników odżywczych. Badania wykazały, że utlenianie wolnych kwasów tłuszczowych jest o 30% wyższe u mężczyzn trenujących na rowerze w porównaniu do stanu przed treningiem (Wilmore i Costill, 1999). Wszystkie te zmiany metaboliczne w znacznym stopniu przyczyniają się do poprawy zdolności organizmu do bardziej efektywnego spalania kalorii podczas ćwiczeń aerobowych.
Jak ćwiczenia oporowe zwiększają spalanie kalorii?
Największym składnikiem całkowitego wydatku kalorycznego organizmu jest energia potrzebna do utrzymania spoczynkowego tempa metabolizmu (RMR). RMR reprezentuje ilość kalorii potrzebnych organizmowi w spoczynku do utrzymania równowagi wszystkich ważnych procesów i systemów, takich jak układ nerwowy, sercowo-naczyniowy, oddechowy, pokarmowy i hormonalny. Na RMR wpływają różne czynniki, takie jak wiek, płeć, aktywność tarczycy, przyjmowane leki i dieta. Tkanka mięśniowa jest jedną z najbardziej aktywnych metabolicznie tkanek, które przyczyniają się do RMR. Dobrze zaprojektowane i znaczące badanie przeprowadzone przez Campbella i współpracowników (1994) wykazało 7% wzrost RMR u starszych (56-80 lat) mężczyzn i kobiet po 12 tygodniach ćwiczeń oporowych. Dokładne mechanizmy, które przyczyniają się do wzrostu RMR są złożone, ale mogą obejmować zwiększenie obrotu białkami, zwiększenie aktywności różnych reakcji enzymatycznych, uzupełnienie zapasów glikogenu, naprawę tkanki mięśniowej i zwiększenie stężenia hormonów metabolicznych (Campbell i in.).
Jakie ćwiczenia najlepiej wykonywać, aby spalać kalorie?
Z poprzedniej dyskusji jasno wynika, że zarówno programy treningu sercowo-naczyniowego, jak i oporowego są niezbędne do optymalizacji wydatku kalorycznego. W przypadku ćwiczeń aerobowych należy doradzić studentom, aby wybrali taki sposób ćwiczeń, który wykorzystuje duże mięśnie ciała w sposób ciągły, rytmiczny i który jest dla nich stosunkowo łatwy do utrzymania przy różnej intensywności treningu. Jeśli chodzi o przestrzeganie zasad wykonywania ćwiczeń, należy wybrać taki sposób (lub najlepiej sposoby) wykonywania ćwiczeń, który zaspokoi osobiste zainteresowania klienta, przy czym zawsze należy być wyczulonym na ewentualne ryzyko urazu związane z takimi problemami, jak nadużywanie.
Optymalnym sposobem na zwiększenie spalania kalorii jest regularne stosowanie odpowiednio zaprojektowanych i zalecanych programów treningu sercowo-naczyniowego i oporowego. Mam nadzieję, że ten artykuł pozwolił Ci docenić i lepiej uświadomić sobie ważne koncepcje dotyczące rozwoju tych programów, jak również zrozumieć obecne kontrowersje dotyczące stosowania suplementów spalających kalorie i opartego na żywności pochodzenia niezwykłej kalorii.
Betz J.M., Gay M.L., Mossoba M.M., Adams S., & Portz B.S. Chiralne oznaczanie chromatografią gazową alkaloidów typu efedryny w suplementach diety zawierających 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/kofeina dla utraty wagi: 6-miesięczne randomizowane badanie bezpieczeństwa i skuteczności. 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. Efedryna, ksantyny i inhibitory prostaglandyn: działania i interakcje w stymulacji termogenezy. International Journal of Obesity Related Metabolic Disorders, 17:S35-40, 1993.
Evans M., Brown J., & McIntosh M. Isomer specyficzne skutki sprzężonego kwasu linolowego (CLA) na adiposity i metabolizm lipidów. 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. Bezpieczeństwo i skuteczność farmaceutycznych i ziołowych kofeiny i efedryny stosowania jako środek odchudzający. Obesity Review, 2(3):199-211, 2001.
Greenway F.L., Raum W.J., & DeLany J.P. Wpływ ziołowego suplementu diety zawierającego efedrynę i kofeinę na zużycie tlenu u ludzi. 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. Zawartość versus etykieta twierdzi w efedryny zawierających suplementy diety. American Journal of Health Systems Pharmacology, 57:963-969, 2000.
Haller, C.S. & Benowitz, N.L. Niekorzystne zdarzenia sercowo-naczyniowe i ośrodkowego układu nerwowego związane z suplementami diety zawierającymi alkaloidy efedry. 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. Medicine & Science Sports & Exercise. 33 (4):635-643, 2001.
Merrill A.L. & Watt B.K. Energy value of foods…basis and derivation. Agriculture Handbook No. 74, U.S. Government Printing Office, Washington DC, 1973.
Natural Medicines Comprehensive Database, 3rd Ed. Jellin J.M., red. Therapeutic Research Faculty, Stockton, CA. 2000.
Palevitz B.A. Nieszkodliwe energizery czy niebezpieczne narkotyki? The Scientist,
16(24): 18-20, 2002.
Penzak S.R., Jann M.W., 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. 4th Edition. Dirckx, J.H., red. Lippincott, Williams and Wilkinson. Baltimore, MD. 2001.
Taiz L. & Zeiger E. Plant Physiology, 2nd ed. Sinauer Associates, Inc. Sunderland, MA. 1998.
Tonkonogi M., Krook A., Walsh B., & Sahlin K. Trening wytrzymałościowy zwiększa stymulację mitochondriów mięśni szkieletowych u ludzi przez nieestryfikowanych kwasów tłuszczowych: uncoupling-protein-mediated efekt? Biochemistry Journal 351: 805-810, 2000.
Tonkonogi M. & Sahlin K. Physical exercsie i funkcji mitochondrialnej w ludzkich mięśni szkieletowych. Exercise and Sport Science Reviews 30:129-137, 2002.
Wilmore, J.H. & Costill, D.L. Physiology of Sport and Exercise (2nd Edition). Champaign, IL: Human Kinetics, 1999.
.