Эффект EPOC или «дожигание» калорий после тренировки

 

Отдыхаешь после тренировки — а калории дожигаются. Сколько именно, как долго и от чего зависит? Об этом статья, собственно.

Зожник представляет перевод обзора учёного Лэна Кравитца о посттренировочном эффекте EPOC — дополнительном расходе энергии после тренировки. 

Повышение расхода энергии после тренировки происходит благодаря избыточному потреблению кислорода после нагрузки (он же – кислородный долг), что на английском звучит как excess post-exercise oxygen consumption (т.е. EPOC).

Этот процесс восстановления организма можно назвать «дожиганием калорий», что во многом является восстановлением нескольких физиологических показателей до уровня, который был до начала тренировки.

Эффект дожигания калорий длится до 24 часов — проверено учеными.

Сколько длится эффект EPOC

Существует много путаницы относительно того, как долго длится эффект EPOC. Некоторые исследования говорят о не более чем 35 минутах, а некоторые сообщают о 24 часах действия эффекта «дожигания калорий» (Borsheim & Bahr 2003).

Учёные говорят о том, что причиной таких серьезных противоречий могут быть различия в интенсивности, длительности, и, собственно, самих типах нагрузки (кардиотренировки, силовые, ВИИТ). Кроме того, научные методы и технологии измерения эффекта EPOC также разнятся между собой (Knab et al., 2011). Тем не менее, вклад EPOC в процесс управления весом нельзя сбрасывать со счетов.

Понятие «повышенный метаболизм», который наблюдается после завершения тренировок, впервые было упомянуто в 20-х годах прошлого столетия. Однако лишь в 1984 году революционное исследование докторов Глэна Гэссера и Джорджа Брукса позволило разрешить многие конфликтующие идеи и смогло объяснить несколько неизученных ранее механизмов эффекта EPOC.

Учёные смогли разъяснить, что химические и физические изменения, которые происходят в сокращающихся клетках нашего тела во время тренировки (вследствие чего метаболизм кислорода повышается) сохраняются и во время восстановления и составляют значительную часть эффекта EPOC. Далее авторы объясняют, что в процессе восстановления метаболизма кислорода клетки мышц расходуют дополнительное количество энергии для того, чтобы восстановить свое состояние до уровня, который был до тренировки.

Как интенсивность тренировки влияет на «дожигание калорий»

Пожалуй, фактор, который наиболее ощутимо влияет на эффект EPOC, является тренировочная интенсивность (Borsheim & Bahr, 2003).

В одном из недавних исследований (Mann et al., 2014) изучалось, как восстановятся бегуны (в эксперименте участвовало 38 мужчин и женщин в возрасте 20-40 лет) после 20 минут бега на уровне 60%, 70% и 80% от VO2max. Когда после тренировки учёные измеряли эффект EPOC, подтвердился факт, что наиболее интенсивный бег сильнее влияет на эффект «дожигания энергии» в период восстановления (специалисты измеряли EPOC на протяжении 15 минут). Этим экспериментом учёные подтвердили данные исследований предыдущих лет.

В одном из самых уникальных исследований учёный Knab с коллегами изучал эффект EPOC в метаболической палате – маленьком закрытом пространстве, где испытуемые живут до 24 часов и дольше. Благодаря содержанию испытуемых в метаболической палате учёные имеют возможность с абсолютной точностью изучать, каким образом тренировки и двигательная активность в целом, а также питание и сон влияют на метаболизм. Специалисты изучали, как тренировки на велоэргометре на уровне 70% от VO2max длительностью 45 минут повлияют на метаболизм у 10 молодых мужчин. Для объективной оценки результатов испытуемые провели в метаболической палате 2 дня, в один из которых тренировались, а в другой – отдыхали.

В среднем за 45 минут тренировки испытуемые расходовали 519 ккал. В первые 14 часов после тренировки расход энергии в состоянии покоя значительно повысился и участники расходовали за этот период в среднем на 190 ккал больше, чем в день без тренировки. Это исследование показало, что интенсивные тренировки умеренной длительности (45 минут) обладают значительным эффектом EPOC.

В чем разница эффекта EPOC при высокоинтенсивных силовых тренировках против обычных силовых?

Команда исследователей во главе с Паоли (2012) изучала, как повлияют на эффект EPOC высокоинтенсивная силовая тренировка и традиционная силовая тренировка. В том исследовании приняло участие 17 мужчин в возрасте 28 лет, каждый из которых имел от 4 до 6 лет опыта силовых тренировок.

На протяжении дня участники продолжали питаться одинаково и поддерживали свою ежедневную активность. По прошествии 22 часов мужчины возвращались в лабораторию, где учёные измеряли, сколько дополнительных калорий «дожигалось» после тренировки.

Традиционная силовая тренировка состояла из 8 упражнений: жима на горизонтальной скамье, тяги верхнего блока, армейского жима, сгибания на бицепс, разгибания на трицепс, жима ногами, сгибания ног в тренажёре, а также подъёмов туловища для мышц пресса. Каждое упражнение выполнялось в 4 подхода на 8-12 повторений (70-75% от 1ПМ) до достижения мышечного отказа с одной минутой отдыха между подходами для односуставных и двумя минутами отдыха для многосуставных упражнений. Вместе с 10-минутной разминкой на беговой дорожке такая тренировка в среднем длилась 62 минуты.

Высокоинтенсивная силовая тренировка состояла из 3 упражнений: жима на горизонтальной скамье, жима ногами и тяги верхнего блока, которые выполнялись в определённом стиле. В первом подходе участники выполняли упражнение до отказа с весом, который они могли поднять 6 раз, но не более. После этого следовало 20 секунд отдыха и тот же вес снова поднимался до отказа, что соответствовало приблизительно 2-3 повторениям; после очередных 20 секунд отдыха участники ещё раз выполняли подход с тем же весом отягощения до отказа на 2-3 повторения. С отдыхом в 2,5 минуты после каждого круга участники выполнили 2 таких круга для жима на горизонтальной скамье и тяги вертикального блока и 3 круга для жима ногами. Вместе с 10-минутной разминкой на беговой дорожке тренировка длилась около 32 минут.

Результаты показали, что в период 22 часов после традиционной силовой тренировки по сравнению с состоянием покоя расход энергии повысился на 5%, что выразилось в дополнительных 99 ккал.

При этом после высокоинтенсивной силовой тренировки в период 22 часов расход энергии повысился на целых 23% по сравнению с состоянием покоя – после высокоинтенсивной тренировки расходовалось 452 дополнительных ккал. Отмечается, что на покрытие дополнительных энергетических нужд организма (на эффект EPOC) в качестве источника топлива главным образом использовался жир.

Разница между мужчинами и женщинами

Так как в недавних исследованиях участие принимали только мужчины, возникает вопрос – существуют ли различия относительно эффекта EPOC между мужчинами и женщинами.

Подводя итог в своём обзоре, учёные Borsheim and Bahr говорят о том, что по сравнению с женщинами, абсолютная величина эффекта «дожигания» у мужчин выше, однако эта разница исчезает, когда эффект EPOC корректируют относительно массы тела. Более того, специалисты отмечают, что когда EPOC выражается в процентах от общих затрат энергии, разницы между женщинами и мужчинами также нет.

ВЫВОДЫ

Данные исследований демонстрируют, что высокоинтенсивные тренировки и/или комбинация тренировок высокой интенсивности и длительных аэробных тренировок существенно влияют на эффект EPOC.

В случае с силовыми тренировками более высокая интенсивность выполнения упражнений с короткими периодами отдыха очень сильно влияют на эффект «дожигания калорий».

Величина и длительность эффекта EPOC выглядят довольно устойчивыми – хорошо контролируемые исследования показали, что после окончания тренировки интенсивность обменных процессов относительно метаболизма в состоянии покоя может повышаться до 24 часов.

Источник: Len Kravitz, Ph.D., Research Sheds New Light on the Exercise «Afterburn», The University of New Mexico.

Как рефиды влияют на жиросжигание

 

Рефид — это кратковременная (от 5 часов до нескольких суток) загрузка большим количеством углеводов, часто совмещаемая с уменьшением количества жиров. Цель рефида — «встряска» метаболизма и увеличение эффективности диеты при жиросжигании. Дмитрий Пикуль (Znatok-Ne) и Зожник разбираются с научными пруфами на руках. 

Что такое рефид

В ходе рефида восполняются запасы гликогена, поддерживается чувствительность к инсулину, временно отключается катаболизм (разрушение мышечной ткани, которое неизбежно на дефиците калорий). Кроме этого, человек, вынужденный ограничивать себя в ходе жиросжигания, получает психологическую разгрузку.

Дело в том, что гормональная система организма постепенно адаптируется к любым изменениям: в том числе и к дефициту калорий. Рефид же провоцирует нормализацию уровня гормонов, влияющих на метаболизм и регуляцию веса: грелина, инсулина, пептида YY, лептина, трийодтиронина и других.

Кстати, более детально об этом можно узнать из нашего пересказа статьи Лайла Макдоналда о сложности удержания веса после похудения и статьи Джеймса Кригера об адаптивном термогенезе на Зожнике.

В 2014 году было проведено исследование[1], посвященное рефидам. Оно состояло из трёх фаз, и в нём участвовали 74 женщины с повышеным индексом массы тела (ИМТ от 25 до 37), которых поделили на 2 группы:

1. CSD (calorie shifting diet): группа с рефидами (придерживалась диеты с эпизодическим повышением дневной калорийности со значительным увеличением углеводов).

2. СR (classic calorie restriction): испытуемые в этой группе стабильно находились только на дефиците калорий.

Было проведено 3 фазы исследования:

Фаза 1. 4 недели обе группы следовали контрольной диете, были на поддержании веса.

Фаза 2. Далее в течение 6 недель обе группы были на жиросжигании — на дефиците калорий.

В этой фазе группа CSD следовала схеме: 11 дней диеты + 3 дня рефида. То есть за срок второй фазы (42 дня) было 3 рефидных периода. В дни рефида калоийность питания у группы CSD повышалась в среднем на 600 ккал (на 44%) по сравнению с «низкокалорийными» днями. Количество углеводов в среднем становилось на 100 г больше.

Группа CR, как уже было сказано, все 42 дня была на диете с дефицитом калорий.

Соотношение макронутриентов для обеих групп идентичное: 25% белка, 20% жиров, 55% углеводов.

Фаза 3. После этого 4 недели обе группы находились на поддерживающей для полученных результатов калорийности.

Информации о типе физической нагрузки в ходе всего исследования нет.

Результаты удобнее представить в таблице:

Антропометрические измерения в группах CSD и СR течение всего исследования.

Группа с рефидами (CSD) потеряла в среднем 13% жира (5 кг) к концу 2-й фазы исследования (42-й день дефицита). К концу 3 фазы (70-й день), когда испытуемые уже месяц были на поддержании, процент жира в организме не изменился.

Группа на стабильном дефиците (CR): в среднем минус 10,6% (4 кг) жирового компонента к концу 2-й фазы. Однако к концу 3-й фазы средняя прибавка в весе составила 2 килограмма. С ними вернулись 5% сожженного ранее жира ( +2 кг жира).

То есть несмотря на то, что за период второй фазы, испытуемые из CR (учитывая 9 дней рефидов другой группы), употребили примерно на 5,5 тысяч меньше калорий, но они:

а) сбросили меньше жира во второй фазе,
б) вернули половину потраченного в период поддержания.

Возможно на это повлияло то, что скорость метаболизма у группы со стабильным дефицитом на определенном этапе исследования стала заметно ниже:

Таблица изменения скорости метаболизма испытуемых в ходе исследования.

Тема рефидов еще не так хорошо изучена, однако если вы ей заинтересовались, подробнее о схемах углеводных «встрясок» для организма можно узнать из книги «Гид по гибкой диете» спортивного физиолога и диетолога Лайла Макдоналда. [2]

Главное, применяя рефиды, отслеживать соотношение макронутриентов, реакцию организма и помнить о законе энергетического баланса . Иначе эффективный инструмент для жиросжигания превратится в нечто между обычным свободным приемом пищи и срывом.

Источник: Znatok-ne

1.Основное исследование: Calorie Shifting Diet Versus Calorie Restriction Diet: A Comparative Clinical Trial Study.

2. Sayed Hossein Davoodi, Marjan Ajami, Seyyed Abdulmajid Ayatollahi, Kamran Dowlatshahi, Gholamali Javedan, and Hamid Reza Pazoki-Toroudi.

3. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4018593/

4. http://www.bodyrecomposition.com/a-guide-to-flexible-dieting.

Динамика спортивной формы

 

Актуальность.

В состоянии спортсмена неизбежны колебания физической работоспособности вне зависимости от спортивной специализации. Проблема в том, что подъёмы всех устраивают, а спады зачастую носят «катастрофический характер», вопреки планам и желаниям. Рушатся надежды и судьбы, не оправдываются затраты времени, сил, денег, нарушается здоровье. Поскольку «никто не планировал провала» создаётся впечатление о непредсказуемости процесса. Тем не менее, многое, если не всё предсказуемо и закономерно. И в основе изменений в состоянии спортсмена лежит взаимосвязь энергообеспечения его двигательной деятельности с адаптационными ресурсами.

Под адаптационными ресурсами мы понимаем субстраты, структуры и эффективность их функциональных взаимосвязей, детерминирующие возможности организма в преодолении определённых воздействий, например, различных физических нагрузок. Адаптационные ресурсы могут возрастать или убывать, причём с различной скоростью, определяя тем самым физическую работоспособность. При этом объективным показателем динамики адаптационных ресурсов является длительность и мощность физических нагрузок, находящихся в обратной зависимости, что, безусловно, известно тренеру. Однако, как показывает практика, тренер далеко не всегда может предвидеть отдалённые последствия продолжительных нагрузок с повышенной мощностью.

Анализ проблемы.

Рассмотрим срочные и отставленные эффекты анаэробных физических нагрузок с большой интенсивностью и длительностью, преодолеваемых за счёт гликолиза, приводящих к значительному лактатному кислородному долгу. Кислородный долг необходимо компенсировать, что приводит, во-первых, к напряжениям функциональных систем, обеспечивающих преодоление нагрузок, во-вторых, к повышенному расходу адаптационных ресурсов. В ответ формируются адаптивные реакции, детерминирующие рост физической работоспособности (рис. 1).

Объективным показателем, отражающим величину кислородного долга, является концентрация лактата, измеряемая в общем русле крови. При нарастании концентрации лактата, организм всё более мобилизует функциональные системы, обеспечивающие работоспособность. При дальнейшем росте лактата, начиная со значения 6-8-и ммоль/л и выше, нарушаются окислительные процессы в мышцах, что резко усиливает расходование адаптационных ресурсов.

На рисунке 2 этот процесс иллюстрирован гидродинамической моделью. Подобную схему в своё время рассматривали специалисты Германии. Вспомним классическую школьную задачку с бассейном, в который в одну трубу вода наливается, а из другой вытекает. Как быстро наполнится, или осушится бассейн?

Накопление или исчерпание адаптационных ресурсов, необходимых для преодоления физических нагрузок зависит от концентрации лактата (La) в энергообеспечении двигательной деятельности. Пополнение адаптационных ресурсов, обозначенное на модели, обусловлено, прежде всего, ростом структур, обеспечивающих выполнение физической работы. При невысокой концентрации лактата (до 6-8 ммоль/л) активированы окислительные процессы, обеспечивающие адаптивный биосинтез, например, рост митохондрий в мышечных волокнах, что повышает функциональный уровень.

При незначительном гликолизе восполнение адаптационного ресурса превышает его расходование, происходит суперкомпенсация. Адаптация к гликолизу у спортсмена невысока.Он плохо переносит нагрузки повышенной мощности и не в состоянии бурно расходовать ресурсы. Однако именно в этих условиях происходит накопление потенциала спортсмена, что определяет тренировочный процесс в базовом подготовительном периоде (рис. 2а).

Интенсивное расходование адаптационных ресурсов возможно при высокой степени адаптации спортсмена к гликолизу, появляющейся при нагрузках с повышенной мощностью. Основным методическим подходом в тренировочных нагрузках является «педагогическая» рекомендация: – «тяжело – терпи», которая и ввергает спортсмена в глубокий гликолиз, сопровождающийся лавинообразным продуцированием лактата.

При повышении концентрации лактата у спортсмена снижается чувствительность к нему, и отказ от работы происходит при более высоких значениях. Спортсмен не ощущает тяжести нагрузок, что затрудняет педагогический контроль. При этом он приобретает возможность всё более бурно расходовать ресурсы, начинает от тренировки к тренировке справляться с всё более мощными и длительными нагрузками, что воспринимается как рост тренированности. Растёт физическая работоспособность, но адаптационные ресурсы спортсмена начинают убывать (рис. 2б). Если таким образом были построены тренировки в базовом подготовительном периоде, то через некоторое время уже в начале соревновательного периода тренер с неприятным удивлением обнаружит срыв адаптации у спортсмена, хотя на тренировках работоспособность возрастала. Причём срыв происходит внезапно, «непредсказуемо». Тренер и спортсмен не понимают сути произошедшего, следовательно, не знают выхода из ситуации. Способность легко переносить большие и всё возрастающие нагрузки создавала иллюзию роста биологического потенциала. На самом деле в этой ситуации спортсмен не только «ничего в себе не создавал», но всё более бурно расходовал, ускоряя исчерпание, устремляясь к срыву адаптации. Это так называемое «форсирование спортивной формы», предупредить которое можно объемными тренировками с аэробным энергообеспечением (рис. 2а).

Темпы восстановления после срыва также плохо прогнозируемы. Ситуация малоуправляемая.Одних педагогических методов (восстанавливающих тренировок) недостаточно, подключаются фармакологические и физиотерапевтические (сауна, массаж) методы. Спортсмен почувствовал себя лучше, но после первой же соревновательной нагрузки снова последует срыв. Ресурсов недостаточно, и требуется время для их накопления.

Гликолитические воздействия целесообразны непосредственно в предсоревновательном периоде, так как невозможно показать высокий результат без способности к эффективной мобилизации адаптационных ресурсов. Активировать «набор спортивной формы» можно двумя-тремя гликолитическими воздействиями в течение десяти дней, осуществляемыми не только тренировками, но и, что лучше, контрольными соревнованиями. Подчеркнём, что гликолитические воздействия целесообразны только в соревновательных движениях своего вида спорта.

Роль гликолиза в подготовке спортсмена следует рассматривать также и в процессе возрастного развития. «Притупленность» чувствительности к гипоксии вследствие адаптации, появляется на определённых этапах развития и сохраняется на протяжении всей жизни.

Аналогичные явления происходят при подготовке в среднегорье, где снижено парциальное давление кислорода. Адаптивное повышение функций организма, вызванное недостаточностью окисления, имеет большую структурную цену. И если первый визит в горы будет эффективен, то повторный может дать обратный эффект, особенно если между ними небольшой перерыв или бурная соревновательная деятельность. Адаптационных ресурсов организма просто не хватит.

Выводы:

1. Основной причиной «непредсказуемых провалов спортивной формы» является чрезмерная интенсификация спортивной деятельности, приводящая к исчерпанию адаптационных ресурсов и к срыву адаптации. 
2. Если аэробные физические нагрузки позволяют накапливать адаптационные ресурсы, то анаэробные гликолитические нагрузки ускоряют расходование ресурсов, вплоть до исчерпания и срыва адаптации.

Источник информации: Вашляев Б.Ф. (2013).

СЛАДКОНТРОЛЬ

 

В печени обнаружен гормон «сладкоежек»

Команда университета Айовы обнаружила, что фактор роста фибробластов 21 (fibroblast growth factor 21, FGF21) подавляет потребление простых сахаров и подсластителей. Работа с результатами исследования опубликована в Cell Metabolism (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S155..).

Работа ученых базировалась на предыдущих исследованиях, связывающих определенные мутации в ДНК с потреблением продуктов с высоким содержанием сахара. Две из подобных мутации находились рядом с FGF21, что дало ученым основание проверить этот гормон более детально.

Для проверки гипотезы о связи FGF21 с регуляцией потребления простых углеводов ученые провели поведенческий тест на лабораторных мышах — животным предлагалось выбирать между обычной пищей и подслащенной. Ученые испытали три линии мышей: дикий тип (обычные мыши), нокаутная линия (мыши с полностью выключенным геном, отвечающим за FGF21), мыши с оверэкспрессией FGF21 (у них его синтез был увеличен в 500 раз).

Обычным мышам вводились инъекции FGF21, после чего ученые отмечали снижение потребления сахара у животных в семь раз. При этом генномодифицированные мыши нокаутной линии потребляли больше сахара, мыши с увеличенным количеством гормона — намного меньше. Эти данные позволили ученым сделать вывод о прямом влиянии гормона FGF21 на желание потреблять сладости.

Любопытно, что FGF21 «реагирует» именно на сладкий вкус — то есть гормон регулирует как потребление сахаров, так и искусственных подсластителей. При этом, по словам ученых, FGF21 не меняет вкус сладостей, но делает их поедание менее приятным.

Также исследователи отметили, что FGF21 подавляет потребление фруктозы, глюкозы и сахарозы в разных пропорциях, в то же время не сказываясь на потреблении сложных углеводов, протеинов или жиров. Это особенно важно, так как предыдущие исследования выделяли гормоны, влияющие на аппетит «в общем», без разбивки на конкретные питательные вещества (белки, жиры или углеводы).

Таким образом, по результатам исследования оказалось, что FGF21 выступает регулятором отрицательной обратной связи для сладкого. Поступающий с пищей сахар стимулирует синтез гормона FGF21 в печени (через транскрипционный фактор ChREBP, с которым молекулы сахара связываются непосредственно). Гормон же, попадая в гипоталамус, подавляет желание потреблять сладкое.
Еще одно исследование ученых из США и Великобритании, также опубликованное(http://www.cell.com/cell-metabolism/abstract/S1550-41..) в Cell Metabolism 24 декабря, уточняет, что FGF21 способен регулировать потребление не только сахара, но и алкоголя.

Александра Стуккей nplus1.ru