Dieta niskowęglowodanowa, a kompozycja ciała

Efektywne spalanie tłuszczu to jeden z najpowszechniejszych problemów dietetycznych naszych czasów. Istnieją dokładne badania kliniczne diet wysokotłuszczowych, które potwierdzają, że dieta redukująca węglowodany jest zdrowa i skuteczna w odchudzaniu. Redukcja tłuszczu dotyczy sportowców, którzy coraz częściej nabierają niechcianej tkanki tłuszczowej, jak i wielu innych ludzi. Otyłość i nadwaga nabiera obecnie rozmiarów epidemii. Dodatkowy problem, który dotyczy głównie sportowców to zachowanie możliwie najwięcej masy mięśniowej redukując tkankę tłuszczową. Wielu dietetyków i instruktorów twierdzi, że nie można budować masy mięśniowej jednocześnie redukując tkankę tłuszczową. Uważają, że do budowy mięśni jest niezbędny tzw. dodatni bilans kaloryczny w diecie. W niniejszym wpisie wykażę, że można zredukować tłuszcz zachowując, a nawet budując masę mięśniową. Zaprezentuję klinicznie potwierdzoną strategię, która pozwoli zredukować tkankę tłuszczową zachowując mięśnie. Badanie, które prezentuję zostało bardzo dokładnie zaprojektowane, a pomiary kompozycji ciała były prowadzone precyzyjnie.

Wprowadzenie

Różne badania wskazują, że dieta ograniczająca węglowodany i całkowitą energię skutkuje większą utratą tkanki tłuszczowej i zachowaniem, a nawet zwiększeniem beztłuszczowej masy ciała. Regulacja uwalniania tłuszczu do krwi (lipolizy), produkcji tłuszczu (lipogenezy), syntezy i degradacji białek jest pod ogromnym wpływem układu hormonalnego (endokrynnego). Np. insulina jest hormonem mocno hamującym lipolizę, a kortyzol, hormony tarczycy i glukagon ją stymulują. Balans białek jest pod wpływem takich hormonów stymulujących ich syntezę jak testosteron, IGF-1 oraz hamujących (np. glukagon, kortyzol). Dieta niskowęglowodanowa zmniejsza poziom insuliny i trójjodotyroniny, a zwiększa poziom glukagonu, katecholamin, hormonu wzrostu i kortyzolu.

Przeprowadzono badanie (Volek i inni), którego celem było sprawdzenie wpływu diety bardzo niskowęglowodanowej na całkowitą kompozycję ciała oraz na kompozycję poszczególnych jego części. Badacze obserwowali także związek zmian hormonalnych ze zmianą kompozycji ciała. Do badania wybrano mężczyzn o normalnej wadze ciała, żeby wyeliminować wpływ możliwych zaburzeń hormonalnych u osób z nadwagą.

W badaniu wzięła udział grupa mężczyzn o normalnej wadze, którzy zmienili na 6 tygodni swoją zwyczajową dietę składającą się w 48% z węglowodanów na dietę bardzo niskowęglowodanową o udziale węglowodanów wynoszącym 8% całkowitego spożycia energii. Odrębna grupa mężczyzn o normalnej wadze służyła celom kontrolnym zapewniającym odpowiednie odniesienie. Grupa kontrolna kontynuowała swoją zwyczajową dietę. Kompozycja ciała i próbki krwi były pobierane po 12 godzinnym poście w 0, 3 i 6 tygodniu interwencji dietetycznej.

Charakterystyka badanych

Grupa niskowęglowodanowa:

  • średnia masa ciała – 79,2 kg,
  • średni udział tkanki tłuszczowej – 20,5%
  • średni wiek – 36,7 lat.

Grupa kontrolna:

  • średnia masa ciała – 85,4 kg,
  • średni udział tkanki tłuszczowej – 22,2%
  • średni wiek – 35 lat.

Rekruci w ciągu roku przed badaniem nie tracili i nie przybierali na wadze, nie stosowali żadnych specjalnych diet i nie spożywali regularnie suplementów diety. Spożywali zwyczajowo od 19 do 43% energii w postaci tłuszczu (na postawie 7 dniowego zapisu). Żaden nie palił, nie przyjmował żadnych leków znanych z wpływu na hormony mierzone w badaniu. Badani byli średnio aktywni fizycznie wykonując rutynowo różne treningi, ale żaden nie był sportowcem startującym w konkurencjach. W grupie low carb 1 prowadził osiadły tryb życia, 5 regularnie ćwiczyło aeroby (2 do 4 razy na tydzień po 20 do 60 min), 6 wykonywało aeroby (3 do 5 razy w tyg. 15 do 90 min) w kombinacji z treningiem oporowym (2 do 6 razy na tydz. po 45 do 120 min). Od rekrutów wymagano, aby zachowali swój dotychczasowy poziom aktywności fizycznej na czas trwania interwencji.

Charakterystyka diety niskowęglowodanowej

Celem interwencji było zredukowanie węglowodanów do poziomu 5 do 10 % spożywanej energii. Dieta była skonstruowana tak, aby tłuszcz stanowił ok. 60% energii bez żadnych ograniczeń co do typu spożywanego tłuszczu i cholesterolu.

Na spożywane pokarmy składały się głownie:

  • wołowina, drób,
  • ryby,
  • oleje,
  • sery, jaja
  • różne orzechy i masło orzechowe
  • warzywa i sałatki z niskowęglowodanowym dressingiem

Produkty unikane i spożywane nieczęsto:

  • owoce i soki owocowe,
  • większość nabiału (za wyjątkiem żółtych serów i śmietany kremowej),
  • zboża, ryż i inne ziarna,
  • nasiona strączkowe,
  • desery i słodycze,
  • inne pokarmy o dużej zawartości węglowodanów.

Część żywności spożywanej podczas interwencji (30 do 40% energii) była dostarczana badanym podczas cotygodniowych spotkań z dietetykiem oceniających zgodność diety z założeniami. Były to między innymi nasiona dyni, grillowany ser, batony niskowęglowodanowe, szejki, niskowęglowodanowe mieszanki do pieczenia wypieków i odżywki białkowe w proszku. Badani otrzymali także preparat multiwitaminowy do codziennego zażywania.

Każdy badany otrzymał tygodniowo indywidualne instrukcje jak jeść zgodnie z założonymi celami odżywczymi oraz, aby ocenić stosowanie diety. Rekruci otrzymali pakiety zawierające listę stosownych produktów, przepisy kulinarne, przykładowe plany posiłków, które były zgodne z ich indywidualnymi preferencjami i profilem odżywczym diety. Każdy przed badaniem otrzymał przyrządy i miarki jako pomoc do porcjowania jedzenia i napojów. Badani zapisywali codzienne ilości spożywanych pokarmów. Wszystkie zapisy były analizowane pod kątem zawartości składników odżywczych. Każdy otrzymał arkusze do zapisywania każdej fizycznej aktywności podczas okresu eksperymentu.

 Pomiary kompozycji ciała

Ogólna i cząstkowa kompozycja ciała była mierzona przy pomocy absorpcjometrii promieniami rentgena. Miękka masa tkanek, która jest złożona z tkanki tłuszczowej i beztłuszczowej masy ciała była mierzona piksel po pikselu strumieniem fotonów penetrującym ciała obiektów. Skaner użyty do badania to skaner Prodigy.

Urządzenie do pomiaru składu ciała i gęstości mineralnej kości użyte w badaniu

Procent tłuszczu w ciele z testu DXA był następnie obliczany jako masa tkanki tłuszczowej podzielona przez całkowitą masę tkanki miękkiej plus szacunkowa mineralna zawartość kości. Analizy poszczególnych części ciała (tułowia, rąk i nóg) były automatycznie obliczane zgodnie z anatomicznymi punktami orientacyjnymi przez oprogramowanie. Wszystkie analizy przeprowadzone były przez tych samych techników przy użyciu komputerowych algorytmów. Zapewnienie jakości oceniano przez analizę modelu kręgosłupa dostarczonego przez producenta. Przed każdym skanem wykonywano kalibrację urządzenia stosując blok kalibracyjny dostarczony przez producenta. Współczynnik korelacji wewnątrzklasowej był obliczany dla składu mineralnego kości, beztłuszczowej masy ciała i masy tkanki tłuszczowej na postawie powtarzanych skanów na grupie mężczyzn i kobiet.

 Rezultaty diety niskowęglowodanowej

Dzienne spożycie energii i składników odżywczych

Dzienne spożycie energii i składników odżywczych.
Objaśnienia do tabeli: 
10 MJ  2390 kcal
10,63 MJ  2540 kcal
9,77 MJ ≈ 2335 kcal
9,16 MJ ≈ 2189 kcal
8,16 MJ ≈ 1950 kcal
Energy - energia 
Protein - białka 
Carbohydrate - węglowodany 
Fat - tłuszcz 
SFA - kwasy tłuszczowe nasycone 
MUFA - kwasy tłuszczowe jednonienasycone 
PUFA - kwasy tłuszczowe wielonienasycone 
Low carbohydrate group - grupa niskowęglowodanowa 
Habitual diet - dieta zwyczajowa

Kompozycja ciała (całkowita i poszczególnych części)

 

Całkowity i miejscowy procent tłuszczu (%Fat), beztłuszczowa masa ciała (LBM), masa tłuszczu (FM), zawartość mineralna kości (BMC) przed i po 6 tygodniowej diecie niskowęglowodanowej
Zmiana w kilogramach masy ciała (BM), masy tłuszczu (FM), beztłuszczowej masy ciała (LBM) i zawartości mineralnej kości (BMC) w grupie niskowęglowodanowej (Carbohydrate-Restricted Group) i w grupie kontrolnej (Control Group)

 

W porównaniu do masy na początku (79,2 kg) nastąpiła mała zmiana w masie ciała w grupie low carb po trzecim tygodniu (77,5 kg) i po szóstym (77 kg). W grupie kontrolnej waga praktycznie nie zmieniła się (85,4 kg na początku i 85,8 kg na końcu badania). Mimo, że sadek wagi ciała w grupie niskowęglowodanowej był mały (-2,2 kg) nastąpiło znaczne zmniejszenie masy tłuszczu. Po 3 tygodniu masa tłuszczu zmniejszyła się o 1,7 kg, a po 6 zmniejszyła się o 3,3 kg. Miękka, beztłuszczowa masa ciała zwiększyła się na koniec 6 tygodnia o 1,1 kg. W podobny sposób zmieniła się kompozycja rąk, nóg i tułowia. W grupie kontrolnej nie zanotowano znaczących zmian w całkowitej i miejscowej kompozycji ciała.

Zmiany w metabolizmie

Poziom kwas 3-hydroksymasłowego był znacząco podniesiony po 3 tyg. (+427%) i pozostał podniesiony do końca badania (+279%). Poziom kwasu 3-hydroksymasłowego wskazywał, że badani stosowali się do diety. Wszystkie badane zmiany w metabolizmie były małe i średnie w normalnych  granicach u obu grup. Zanotowano znaczące spadki w poziomie fosfatazy alkalicznej (AP)  o 10,3, poziomie dwutlenku węgla (CO2) o 10%, poziomie glutamylotransferazy (GGTP) o 18%. Wzrosły: BUN o 43%, stosunek BUN do kreatyniny o 45% i chlor o 3%.

 Zmiany hormonalne

W grupie kontrolnej nie zanotowano znaczących zmian w poziomie żadnego z badanych hormonów. Natomiast po diecie niskowęglowodanowej zanotowano znaczny spadek poziomu insuliny (o 19,4% w 3 tyg. i o 34,2% w 6 tyg.). Po sześciu tygodniach diety niskowęglowodanowej całkowity poziom hormonu tarczycy T4 wzrósł o 10% i poziom wolnego hormonu T4 wzrósł o (12,5%). Nie zanotowano znaczących zmian w poziomie glukagonu, testosteronu, SHGB, kortyzolu, IGF-1 i T3RU (test wychwytu hormonu T3). Jedynym hormonem znacząco powiązanym ze spadkiem wagi była insulina.

Odpowiedź hormonalna na 6 tyg. dietę z ograniczeniem węglowodanów
Związek pomiędzy procentową zmianą w stężeniu insuliny, a zmianą całkowitej masy tłuszczu (górny wykres) i procentem tkanki tłuszczowej (dolny wykres) w odpowiedzi na 6 tyg. dietę ograniczającą węglowodany

Źródła:

  1. Volek JS, Sharman MJ, Love DM, et al. Body composition and hormonal responses to a carbohydrate-restricted diet. Metab Clin Exp. 2002;51(7):864-70.

Fot. Źródło: http://www3.gehealthcare.com/

3 komentarze

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *