Dołącz do czytelników
Brak wyników

Odżywianie i suplementacja

14 sierpnia 2020

NR 29 (Sierpień 2020)

Słów kilka o termogenezie

31

Coraz powszechniejsze stosowanie diet odchudzających wśród ludzi ma związek ze stale narastającą epidemią otyłości wśród społeczeństwa. Jeśli chodzi o etiologię tego schorzenia, to jest ona niezwykle złożona i obejmuje zarówno aspekty psychologiczne, np. brak silnej woli, „zajadanie stresu” i genetyczne, jak i tryb życia czy stopień trudności pozbywania się tkanki tłuszczowej mimo stosowania diet redukcyjnych.

Proces odchudzania nigdy nie jest zależnością prostolinijną i często pojawiają się etapy, w których waga przestaje spadać, co wiąże się często z demotywacją do dalszego działania. Stosowanie diet ubogoenergetycznych, nawet ze względnie niewielkim deficytem, może spowodować zahamowanie utraty tkanki tłuszczowej. Jest to uwarunkowane termogenezą adaptacyjną, która polega na adaptacjach metabolicznych powodujących mniejsze zużycie energii przez organizm. 

POLECAMY

Czym jest termogeneza?

W celu lepszego zrozumienia, czym jest termogeneza adaptacyjna, należy najpierw zrozumieć zagadnienie termogenezy. Ogólnie pojęcie termogenezy oznacza wytwarzanie ciepła przez organizm w celu utrzymania odpowiedniej temperatury ciała, co wiąże się ze zużyciem energii. Istnieje wiele typów termogenezy, np. drżeniowa, która opiera się na zamianie energii chemicznej (w postaci ATP) na kinetyczną, co powoduje uwolnienie prawie całej energii w postaci ciepła. Dlatego w wyniku zbyt dużego ochłodzenia pojawiają się dreszcze, które mają na celu podniesienie temperatury ciała. Istnieje również termogeneza niedrżeniowa, za którą odpowiada brunatna tkanka tłuszczowa charakteryzująca się unikalnymi właściwościami metabolicznymi – mitochondria w niej zawarte wyprodukowaną energie rozpraszają w postaci ciepła, dzięki obecności w nich specjalnego białka – termogeniny. U człowieka brunatna tkanka tłuszczowa występuje głównie u niemowląt, co ma związek z ich budową – dużym stosunkiem powierzchni ciała do jego objętości, co przyczynia się do znacznie szybszej utraty ciepła [1]. 

Termogeneza poposiłkowa

Termogeneza indukowana dietą oznacza – najprościej rzecz ujmując – wzrost produkcji ciepła następujący po spożyciu posiłku. Przyczynia się to do wzrostu całkowitego dziennego wydatku energetycznego [2, 3]. Proces ten ma związek ze stymulacją procesów wymagających energii w okresie poposiłkowym, tzn. wchłanianie składników pokarmowych w jelitach, początkowe etapy ich metabolizmu oraz magazynowanie wchłoniętych, ale nie natychmiast utlenionych składników odżywczych. TEF (thermic effect of food) u zdrowych osób stosujących dietę mieszaną wynosi około 10% spożywanych kalorii. Natomiast na jego wartość ma wpływ zawartość poszczególnych składników w codziennym jadłospisie. Energię wymaganą do strawienia każdego makroskładnika, czyli jego TEF, można wyrazić jako procent dostarczanej energii przez dany makroskładnik.

  • tłuszcze – zapewniają 9 kcal/g, a ich TEF wynosi 0–3%,
  • węglowodany – zapewniają 4 kcal/g, a ich TEF wynosi 5–10%, 
  • białka – zapewniają 4 kcal/g, a ich TEF wynosi 20–30% [9].

Na podstawie tych wartości można wysnuć wniosek, że u osób stosujących dietę o wyższej zawartości białka termogeneza indukowana dietą będzie większa [7, 8].

Termogeneza adaptacyjna

Zainteresowanie reakcją organizmu w odpowiedzi na głód jest w środowisku naukowym obecne od dawna. Energię możemy wydawać, wykonując pracę lub produkując ciepło (termogeneza), dlatego termogeneza w aspekcie uraty masy ciała jest czynnikiem, który wpływa na efekty procesu odchudzania. Jest to szczególnie ważne w leczeniu otyłości i powinno być brane pod uwagę przez żywieniowców dokonujących tej interwencji. Termogeneza adaptacyjna, która określana jest również jako fakultatywna, jest to wytwarzanie ciepła w odpowiedzi na temperaturę otoczenia lub sposób odżywiania i ma na celu ochronę organizmu przed zimnem oraz regulację bilansu energetycznego po zmianie diety [5].

Czynniki wpływające na termogenezę adaptacyjną

Ekspozycja na zimno
Wydatki energetyczne w spoczynku zmieniają się znacznie pod wpływem temperatury otoczenia. Zaobserwowano, że zużycie tlenu w przypadku narażenia na zimno ulega znacznemu zwiększeniu. Jest to wynikiem przede wszystkim pojawiających się dreszczy, do których niezbędne jest wykorzystanie ATP [5].

Regulacja nerwowa
Spadek temperatury jest bodźcem do aktywacji ośrodków kontrolujących rozpraszanie energii, które wpływają za pośrednictwem układu współczulnego na główne tkanki termogeniczne, tzn. brązową tkankę tłuszczową oraz mięśnie szkieletowe. Tłumaczy to zaburzenie w utrzymaniu temperatury ciała u zwierząt, którym podawano blokery współczulnego układu nerwowego oraz wzrost zużycia energii w przypadku podawania, tzw. symaptykomimetyków (substancji pobudzających układ współczulny). Mózg również wpływa na wydatek energetyczny poprzez oś podwzgórze–przysadka–tarczyca, gdyż hormony tarczycy odgrywają niezwykle istotną rolę w procesach bioenergetycznych komórki [6].

Restrykcje kaloryczne
Niezwykle ważnym czynnikiem jest ilość przyjmowanych pokarmów. Spadek tempa metabolizmu wiąże się ze zmniejszeniem przyjmowania pokarmu oraz spadkiem masy ciała. Fakt ten udowodniono w wielu eksperymentach. Jednym z nich było badanie przeprowadzone w Minnessocie przez Ancel Keys, w którym wzięło udział 32 zdrowych mężczyzn. Ochotnicy byli poddani 24-tygodniowej diecie redukcyjnej, w wyniku której utracili ok. 16,8 kg masy ciała. Wyniki pokazały, że ich wydatek energii spoczynkowej (REE) spadł o ok. 19,5% w przeliczeniu na jednostkę tkanki aktywnej metabolicznie, a termogeneza indukowana dietą i wydatek energetyczny codziennych czynności również uległy redukcji odpowiednio o 55% i 71%. Termogeneza adaptacyjna podczas niedożywienia ma na celu zmniejszenie ogólnego tempa metabolizmu energetycznego w celu oszczędzania energii poprzez oszczędzanie zarówno beztłuszczowej, jak i tłuszczowej masy ciała [4]. 

Regulacja hormonalna
Głównymi hormonami determinującymi zmiany metaboliczne zachodzące podczas redukcji masy ciała są: leptyna oraz hormony tarczycy. W wyniku zmniejszenia spożycia węglowodanów następuje spadek stężenia zarówno trijodotyroniny – T3, jak i leptyny [5]. Hormony tarczycy wpływają na wzrost podstawowej termogenezy poprzez przyspieszenie procesów metabolicznych. Wykazano, że u szczurów z niedoczynnością gruczołu tarczowego termogeneza wywołana zimnem praktycznie w ogóle nie zachodzi. Zatem hormony tarczycy mają znaczący wpływ w regulacji termogenezy organizmu [5].

Dane naukowe wskazują jasno, że podczas głodu adipocyty zmniejszają wydzielanie leptyny. Leptyna jest hormonem, który przyczynia się do hamowania przyjmowania pokarmu oraz wpływa na większe zużycie tlenu przez komórki, a także oddziałuje na oś podwzgórze–przysadka–tarczyca, powodując zmniejszenie wydzielania T3 [5]. 

Termogeniki 

Termogeniki to substancje powszechnie znane w branży fitness jako „spalacze tłuszczu”. Ich działanie opiera się na stymulacji termogenezy, a przez to na wzrost zużycia energii przez organizm na produkcję ciepła [10].

Kofeina 
Jest jedną z najbardziej popularnych substancji, które znane są ze swoich właś...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 6 wydań magazynu "Body Challenge"
  • Dodatkowe artykuły niepublikowane w formie papierowej
  • Szybki wgląd do filmów instruktażowych oraz planów treningowych i dietetycznych
  • Dostęp do wszystkich archiwalnych wydań magazynu oraz dodatków specjalnych
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy