Тема № 3. О голодных диетах и энергетической бухгалтерии
Очень часто, видя относительную неэффективность физических упражнений, люди решают одновременно ограничить себя еще и в приеме пищи. Логика понятна: если бежать быстрее я уже не могу, то вот сократить свой рацион мне вполне по силам. В итоге здесь чуть-чуть, там чуть-чуть, а в сумме, глядишь, и наберется существенный дефицит калорий. Но проблема в том, что простая математика в нашем организме работает далеко не всегда.
Насколько эффективны диеты, направленные на создание дефицита калорий?
Итак, давайте попробуем разобраться с еще одним популярным способом создания дефицита калорий – диетами. Если мы не можем потратить больше 300–400 килокалорий в сутки на беговой дорожке (а силовыми занятиями так и не хотим начать заниматься), то ведь легко можем увеличить дефицит энергии, ограничив себя в пище. Стоит нам сократить свой суточный рацион на те же самые 300–400 килокалорий, и мы получим внушительный суммарный дефицит в 600–800 килокалорий!
К сожалению, как мы уже убедились в случае физических нагрузок, простые математические расчеты к нашему организму не применимы. И наше питание здесь не исключение. Это мы с высоты своего нынешнего положения думаем, что дефицит в 800 килокалорий в сутки – огромная цифра, однако для наших предков, проживших бо́льшую часть своей жизни в условиях частичного, а иногда и полного голода, она покажется детской. Не имея постоянного источника пищи, но при этом активно передвигаясь в его поисках, они нередко переживали дефицит и в две, и в три тысячи килокалорий в сутки.
Разумеется, наш организм обязан был адаптироваться к таким способным стать фатальными для нас колебаниям энергии. С одной стороны, он научился феноменально повышать экономичность и энергоэффективность мышц, ответственных за перемещение тела в поисках пищи, и мы об этом уже много говорили выше. С другой – обрел удивительную способность регулировать активность базового метаболизма. Конечно, нам с вами очень далеко до животных, умеющих впадать в состояние анабиоза и снижать свой базовый метаболизм практически до нуля, тем не менее, мы тоже кое-что можем.
Так же как и у упомянутых животных, главным стимулом к замедлению базового метаболизма у человека является сокращение поступления энергии с пищей. Поэтому чем больше (и дольше) мы себя в ней ограничиваем, тем сильнее снижается наш базовый метаболизм. И тот дефицит калорий, который мы рассчитываем получить таким способом, оказывается на самом деле значительно меньшим.
Есть еще один важный момент, о котором напрочь забывают сторонники «голодных» диет. При глубоком дефиците энергии наш организм сначала быстро «сжигает» все запасы углеводов, а потом переключается не на жиры (как нам всем очень хочется), а на белки. И при этом он берет эти самые белки из наименее важных органов, к которым в первую очередь относятся мышцы. Тем более что при голодных диетах двигательная активность резко уменьшается – ноги бы не протянуть, какой уж тут спортзал. В итоге запасы жира остаются долгое время практически нетронутыми, а вот объем мышечной ткани, вносящий очень серьезный вклад в базовый метаболизм (особенно силовая мускулатура), стремительно падает до минимально возможного уровня. Как следствие, и без того сниженный базовый метаболизм устремляется к нулевой отметке. И это с лихвой компенсирует наши героические усилия по созданию дефицита калорий за счет «голодной» диеты.
Как на самом деле тратится наша энергия – удивительная бухгалтерия
Когда мы решаем «сесть» на полуголодную диету и при этом начинаем регулярно ходить или бегать трусцой на беговой дорожке, то предполагаем, что расход энергии возрастет в максимально возможной степени и мы очень быстро потерям лишний вес. И ведь, в самом деле, если вместо положенных 2000 килокалорий мы съедаем, скажем, всего 900 и дополнительно тратим на беговой дорожке еще 400, дефицит энергии может на первый взгляд показаться невероятно большим – 1500 килокалорий! И, конечно же, ради такого результата можно терпеть все эти мучения и лишения.
Однако придется все же вас расстроить: к нашему организму чистая математика не применима. Поэтому давайте посмотрим, какой дефицит калорий у нас будет на самом деле и где кроется ошибка. В своих расчетах мы исходили из того, что, согласно общепринятым рекомендациям, нам нужно получать с пищей 2000 килокалорий в сутки, и в целом это абсолютно верно. Но мы забыли о том, что во всех этих рекомендациях в две тысячи заложен базовый метаболизм здорового подтянутого молодого человека, а это 1500–1700 килокалорий.
Мы же с вами (раз для нас стали актуальными диета и беговая дорожка) не отличаемся особой мускулатурой и вряд ли можем отнести себя к розовощекой молодежи. Поэтому сразу давайте по-честному сократим цифру своего базового метаболизма до 1200–1300 килокалорий.
Более того, мы резко ограничили себя в питании, а это, как было сказано выше, является сигналом для еще большего снижения базового метаболизма. Кроме того, как часто бывает в таких случаях, мы перешли на огурцы, яблоки, кефир и прочие подобные продукты из арсенала «голодных» диет. Но при этом забыли о том, что чем меньше в пище белка, тем меньше энергии расходуется на ее усвоение. Сокращение общего объема пищи также снижает затраты энергии на пищеварение. В итоге наш базовый метаболизм дополнительно сократится еще и по этой причине. Вместо ожидаемого расхода 1500–1700 килокалорий на его обеспечение наши траты «ужмутся» в лучшем случае до 900–1000 килокалорий, а то и сильнее!
И это еще не все. Мы ведь регулярно посещаем спортивный зал и рассчитываем на то, что в процессе занятий на беговой дорожке истратим дополнительные 400 килокалорий в день. Однако в действительности и эта цифра очень быстро уменьшается, так как наши выносливые мышечные волокна (ответственные за бег и другие длительные нагрузки) обладают способностью стремительно повышать свой КПД и энергоэффективность. В результате через какое-то время на выполнение той же самой работы они будут тратить сначала 300, а потом и всего 200 килокалорий. Кроме того, тренированные мышцы (речь идет только о выносливых волокнах) имеют значительно меньший базовый метаболизм по сравнению с нетренированными – ведь это один из главных способов сокращения их энергозатрат и сохранения высокой эффективности. А значит, наш базовый метаболизм снизится еще и поэтому.
Итак, подведем итоги. Вместо ожидаемого дефицита энергии в размере 1500 калорий мы получаем намного меньше. Если наш базовый метаболизм понизился до 800–900 килокалорий (как было рассмотрено выше), это означает одно: та полуголодная диета (с калорийностью – страшно сказать – в 2(!) раза меньше нормы), на которую мы себя «посадили», тем не менее, с лихвой покрыла все наши затраты на базовый метаболизм просто потому, что он при этом значительно снизился. То есть тут в графе расхода энергии мы ставим гордый ноль. Затраты энергии в спортивном зале по мере роста нашей тренированности также упали с 400 до 200–300 килокалорий в день, и эти 200–300 килокалорий – единственный результат нашей тяжелой работы по созданию дефицита энергии. Добавим к ним еще 300–400 килокалорий (это наша двигательная активность в течение дня помимо спортивных занятий) и получим весьма скромный дефицит в размере всего лишь около полутысячи калорий в день! Понятно, что с такими цифрами ждать быстрого снижения веса не стоит.
Энергетическая бухгалтерия наоборот
Впрочем, все сказанное выше совсем не означает, что спортивные занятия и диеты бесполезны. В приведенных расчетах мы исходили из максимального сокращения поступающей в организм энергии, и этот подход оказался малоэффективным. А что, если мы попробуем действовать наоборот – начнем работать на максимальное повышение расхода энергии? Как мы уже говорили, единственный способ заставить организм идти против эволюции и «транжирить» энергию – это целенаправленно увеличивать процент силовой мускулатуры.
В связи с этим давайте посчитаем, как может меняться расход энергии, если мы задействуем преимущественно силовые тренировки. Ведь, согласитесь, большинство людей почему-то думает, что при том большом объеме пищи, которую должны употреблять силовые атлеты для поддержания мышц, и незначительном (в сравнении с бегом), как нам кажется, расходе калорий, мы никогда не достигнем сколько-нибудь внушительного дефицита калорий.
И действительно, на первый взгляд при таком способе похудения нет не то что дефицита калорий, но, наоборот, может формироваться значительный избыток энергии. Для поддержания мышечного роста мы должны потреблять не менее 1800–2000 килокалорий в день – то есть за счет пищи никакого дополнительного дефицита энергии создать не можем. Более того, благодаря силовым упражнениям мы тратим всего лишь 200–300 килокалорий – ведь по ощущению подавляющего большинства людей бег является гораздо более трудным и энергозатратным, чем гантели и тренажеры, не правда ли? Итого мы получаем совсем уж смехотворный дефицит – 200–300 килокалорий и только!
Однако на самом деле вырисовывается совершенно другая картина Давайте начнем с субъективной оценки наших энергозатрат при силовых нагрузках. То, что бег кажется нам намного более тяжелым (а значит, и более энергозатратным) по сравнению с силовыми упражнениями, на самом деле не имеет никакого отношения к реальному расходу калорий. Просто при беге организму требуется гораздо больше кислорода, и, не будучи хорошо тренированными, мы ощущаем его дефицит как серьезную усталость. При силовых нагрузках расход кислорода намного меньше, поэтому если мы и чувствуем усталость, то только мышечную, да и то не сразу.
Если же считать реальные затраты энергии, то при активных силовых тренировках ее расход может быть в 2–3 раза выше, чем при беге трусцой. И связано это с тем, что, как мы говорили выше, при разных видах нагрузки у нас работают различные виды мышечных волокон. При этом выносливые мышцы, задействованные при беге, обладают очень высокой энергоэффективностью, тогда как силовую мускулатуру отличает значительно более низкий КПД. Соответственно, расход энергии в случае силовых упражнений в течение того же самого часа (что и при беге трусцой) будет намного более высоким – не 200–300 килокалорий, а минимум 500.
Теперь давайте перейдем к оценке базового метаболизма. Чем больше у нас силовой мускулатуры, тем он будет выше. При активных и регулярных силовых упражнениях, сопровождающихся ростом силовой мускулатуры, базовый метаболизм повысится минимум на четверть – примерно до 2000–2100 килокалорий со среднестатистических 1500–1700 (если взять в качестве примера человека с общей массой тела 90 кг, то есть с тем весом, когда его постоянно посещает мысль о похудении, и удельным весом жира в районе 20 %, снизившимся в результате набора мышечной ткани). А это значит, что общая суточная потребность в энергии, включая затраты, связанные с активным метаболизмом, возрастет со среднестатистических 2000 килокалорий примерно до 2400.
Наконец, поговорим о питании. Те, кто занимаются силовыми упражнениями, обязаны поддерживать оптимальный рацион, иначе никакого эффекта не будет. Как мы уже сказали, это минимум 1800–2000 килокалорий преимущественно белковой пищи. Казалось бы, о каком снижении веса можно говорить при таком объеме?! Но, оказывается, и тут не все так просто. Дело в том, что при употреблении преимущественно белковой пищи примерно 15 % полученной энергии мы отдадим на переваривание (в отличие от углеводов и жиров, на усвоение которых требуется в 3 раза меньше энергии). А это значит, что из этих 2000 килокалорий мы реально получим всего 1700.
Ну и теперь самое время подвести общий итог. В тренажерном зале мы потратили 500 килокалорий, а наш суточный расход энергии за счет возрастания базового метаболизма повысился до 2400 килокалорий – итого наша потребность в энергии составила 2900 килокалорий. При этом за счет пищи мы компенсировали всего лишь 1700. Таким образом, разница составила фантастические 1200 килокалорий – а это та самая цифра, которой мы безуспешно пытались достичь, садясь на голодную диету и истязая себя на беговой дорожке. Вот вам и арифметика!
При этом надо подчеркнуть еще одно очень важное энергетическое преимущество систем похудения, построенных на силовых упражнениях. Если по какой-то причине вы пропустите вашу регулярную пробежку, то не получите никакого расхода энергии. Выносливые мышцы в состоянии покоя практически ее не тратят. А вот если, достигнув уже определенного уровня силовой подготовки, вы «прогуляете» одно, два или даже несколько силовых занятий, энергия у вас будет продолжать расходоваться! Ведь силовая мускулатура требует ее не только для работы, но и просто для своего поддержания.
Энергетическая бухгалтерия: источники энергии могут быть разными
Завершая разговор о том, какой тип тренировки будет для вас более эффективным, стоит обратить внимание на еще один принципиальный момент. Нас ведь, помимо всего прочего, интересуют не абсолютные цифры потери энергии в килокалориях, а то, какое их количество поступило именно из жировой ткани и, соответственно, сколько граммов жира было безвозвратно потрачено.
Так вот, если мы занимаемся на беговой дорожке, то должны помнить, что при низком уровне нагрузки (столь любимом всеми беге трусцой) в качестве источника энергии мышцы выберут одни только углеводы. Чтобы заставить организм избавляться от жиров, нам нужно существенно повысить уровень интенсивности и продолжительности тренировки, а это уже скорость бега на уровне запредельных для многих 10 км/ч, да и то при условии продолжительной нагрузки от 12 минут и более (до этого мышцы будут также работать лишь на углеводах).
Однако здесь есть еще один сюрприз для тех, кто способен бежать быстрее в надежде на более активное сжигание жиров. Дело в том, что как только нагрузка превышает средний уровень и далее вплоть до максимального, организм опять переходит на углеводы, так как в такой критической ситуации лишь они могут обеспечить быстрый и бесперебойный приток энергии. И когда запас собственных углеводов исчерпывается, в ход идут мышцы как источник аминокислот, из которых можно быстро синтезировать углеводы. Медленные (в смысле оборота энергии) жиры организмом в этой ситуации даже не рассматриваются и остаются практически нетронутыми.
Если же мы отдаем предпочтение напряженным силовым тренировкам, то получаем совсем иную картину. Сначала точно так же наш организм будет тратить быстрые углеводы, но потом он все больше и больше начнет задействовать энергию жиров, и далее, сколько бы ни возрастала интенсивность и длительность силовых упражнений, жиры будут продолжать активно расходоваться.
В этом смысле очень показательными являются эксперименты на мышах. Сначала их содержали на высокожировой и высокоуглеводной диете, а после того как у них развивались признаки ожирения, проводили трансгенную манипуляцию в мышечной ткани. В результате этого генетического вмешательства у части мышей стимулировали избыточный рост силовой мускулатуры (быстрых мышечных волокон). Затем на протяжении некоторого времени ученые оценивали состояние углеводного и жирового метаболизма, а также объем жировой ткани (статья Y Izumiya с соавторами в журнале Cell Metabolism, № 2 от 2008 г).
По итогам эксперимента было показано значительное возрастание активности жирового обмена и уменьшение запасов жировой ткани. И это даже при том, что характер питания мышей не изменился и никакой дополнительной физической нагрузки у них не было! Все эти эффекты были следствием одного лишь увеличения объема силовой мускулатуры.
Впрочем, такие результаты для кого-то из специалистов на первый взгляд могут показаться противоречащими логике, ведь быстрые (сильные) мышечные волокна практически не используют жиры в качестве источника энергии. Они работают исключительно на углеводах, и именно отсюда их второе научное название – гликолитические (то есть в буквальном смысле сжигающие глюкозу) мышечные волокна. А вот жиры среди прочих источников энергии могут задействовать лишь медленные выносливые мышечные волокна.
Однако кажущийся парадокс объясняется довольно просто. Быстрые мышечные волокна действительно выбирают в качестве энергоносителя углеводы, но главное здесь то, что они используют эту энергию крайне неэффективно. Связано это с тем, что в силу специфики их работы им нужна очень быстрая энергия, и у них просто нет времени тщательно переработать глюкозу. Как спортивный автомобиль, они могут выдать фантастическое ускорение, но при этом сожгут невероятное количество топлива, в данном случае углеводов. Выходит, что для приобретения того же самого объема энергии, который медленные (выносливые) мышечные волокна получают из одной молекулы глюкозы, силовая мускулатура сжигает до 10 и более молекул!
В итоге интенсивно работающая силовая мускулатура забирает на себя практически все углеводные ресурсы, и у прочих органов и тканей нет другого выбора, кроме как перейти на иные источники энергии – белки и жиры. Однако и тут возникает неожиданное препятствие: все белки в этом случае уходят на строительство и поддержание функционирующих мышц, и организм просто не дает их «сжигать». Остаются одни жиры…
Активнее всего эти самые жиры сжигают… мышцы! Да-да, ведь наши мышцы состоят из двух типов мышечных волокон, и даже в развитой силовой мускулатуре достаточно много медленных (выносливых) волокон. И при очень большой мышечной нагрузке, когда все углеводы забирают на себя быстрые волокна, медленным так же приходится обходиться одними жирами. Причем, что интересно, если при очень интенсивной аэробной нагрузке (бег, лыжные гонки и др.) медленные мышечные волокна тоже переходят с жиров на углеводы (о чем мы говорили выше), то при силовых тренировках они способны работать на жирах вплоть до пиковых нагрузок. И связано это с тем, что бег и прочие напряженные аэробные занятия активизируют огромный массив мышц, в то время как при силовых подходах интенсивно работают лишь ограниченные группы мышц, что снижает вероятность острого энергетического дефицита и позволяет использовать медленные жиры.