Метаболитна гъвкавост: Как да горим повече мазнини и да забързаме метаболизма си

Тялото ни е еволюирало в условия, които са били до голяма степен непредвидими, по отношение на това каква храна има, какво количество е налично и кога ще бъде осигурена. Справянето с тази непредсказуемост го е въоръжило с метаболитните механизми, които са необходими, за да си осигури енергия в зависимост от това дали има храна или пък трябва да се справя с недостига ѝ; дали е в състояние на покой или пък има увеличени енергийни нужди. Тази способност на метаболизма ни ефективно да се адаптира към оскъдицата или изобилието, е известна като метаболитна гъвкавост.

Метаболитната гъвкавост е свързана със способността на тялото да използва мазнини и въглехидрати за енергия, както и бързо да превключва от използването на единия тип гориво към другия, когато се променят енергийните изисквания към тялото. Това се наблюдава, когато тялото трябва да превключи от предимното използване на мазнини като енергия след период без храна (например, докато спим) към увеличено използване на глюкоза, след нахранено състояние.

Повечето от нас живеем в свят, където има изобилие от храна. Заобиколени сме от удобства, които отнемат необходимостта от това да извършваме кой знае колко физическа активност. Комбинацията от излишък от калории и липса на физическа активност, води до понижаване на метаболитната ни гъвкавост. Според някои хипотези именно тази липса на метаболитна гъвкавост допринася за много от метаболитните заболявания, с които се борят доста хора.

От друга страна, метаболизмът на здравите хора бързо се адаптира към промените в приема на въглехидрати и мазнини, като адекватно избира типа гориво, който ще използва за енергия, така че да съответства на типа макронутриент, който сме консумирали (1).

Когато е налице метаболитна гъвкавост, се наблюдава безпроблемен преход от състояние на глад към хранене, което е съпроводено от промяна в предпочитаното от организма гориво. Когато сме в състояние на глад (т.е., когато не сме се хранили скоро, както би следвало да е сутрин след нощ със здрав сън), тялото предпочита да използва повече мазнини, а когато сме в нахранено състояние – повече въглехидрати (1). Разбира се, това зависи и от начина ни на хранене и какво е съотношението на макронутриенти (протеини, мазнини и въглехидрати).

Основната цел на тази промяна в предпочитаното гориво е типа гориво, който тялото ще използва за енергия, да съответства на типа гориво, което е налично в момента (в зависимост от начина ни на хранене, това дали сме в състояние на глад или нахранени; дали извършваме физическа активност и т.н.).

Как се измерва метаболитната гъвкавост? 

В лаборатория метаболитната гъвкавост включва измерването на дихателен коефициент (RQ). Дихателният коефициент (RQ)  измерва количеството издишан въглероден диоксид разделено на консумирания кислород. Дихателният коефициент обикновено варира от 0.7 до 1. Дихателният коефициент се влияе от това кой енергиен източник допринася най-много за покриването на енергийните нужди (2). RQ стойността за мазнините е 0.7, за протеините 0.8 и за въглехидратите 1.

Това означава, че RQ=1.0 сочи, че тялото използва основно въглехидратите. RQ<0.7 би сочило, че тялото използва кетони за енергия (3). Ако съотношението е 0.85 това показва, че около 50% от енергията се осигурява от въглехидрати, а останалата половина от мазнини.

Метаболитната гъвкавост се определя посредством увеличаването на дихателния коефициент при прехода от състояние на глад към състояние, в което има повишаване на нивата на кръвната захар/ условия, при които се стимулира освобождаването на инсулин.

Състоянието на понижена метаболитна гъвкавост се отразява в повишаване на респираторния коефициент по време на период без храна (например след сън и преди закуска). Друга характеристика на понижена метаболитна гъвкавост е намалената способност на организма да използва мазнини за енергия, дори когато е налично голямо количество от тях. Хората с инсулинова резистентност и диабет тип 2 имат по-висок RQ в състояние на глад, в сравнение с хора без метаболитни проблеми (4). Хората с наднормено тегло имат по-висок респираторен коефициент и горят повече въглехидрати за енергия и прекалено малко мазнини.

Консумацията на хранене, което съдържа повече въглехидрати води до повишаване на RQ, което сочи за предимното използване на въглехидрати за енергия. RQ трябва да се понижи, когато храната бъде абсорбирана, което би сочило за преход към предоминантното използване на мазнини. При хора, които са метаболитно здрави се наблюдават по-големи вариации в RQ в нахранено и в гладно състояние, което сочи за способността на организма свободно да превключва от използването на въглехидрати за енергия към мазнини.

Когато прекаляваме с храненето, тези вариации липсват, тъй като тялото е в непрекъснато състояние на това да използва енергията от консумираната храна (5).

Физическата активност и подобряването на метаболитната гъвкавост

Физическата активност също изисква метаболитна гъвкавост, за да има съответствие между наличното гориво и огромните енергийни изисквания, които движението налага (6).  Преобладаващият тип физическа активност (т.е. дали практикуваме основно спортове за издръжливост или пък тренираме основно с тежести, правим спринтове и т.н.) може да повлияе на запасите от предпочитано гориво. По този начин тялото се адаптира и подготвя, за да може да посрещне промените в енергийните нужди при съответния тип физическа активност.

Физическото натоварване може да подобри метаболитната гъвкавост, което да повлияе положително върху метаболитни заболявания като диабет тип 2, инсулинова резистентност, затлъстяване. Изследванията показват, че има разлика в енергийния метаболизъм и типа на използваното гориво при хора, които имат заседнал начин на живот и такива, които са физически активни, както по време на покой, така и по време на физическа активност.

Хората със заседнал начин на живот имат понижена способност да адаптират типа на използваното гориво, в отговор на хранене и физическа активност (7). Това сочи, че имат понижена метаболитна гъвкавост.

Интересни са данните, които показват, че по-честото прекъсване на периодите, в които сме седнали и извършването на физическа активност, подобрява метаболитната гъвкавост (8). Това означава, че дори и работата ни да е свързана със седене, ако неколкократно направим кратки паузи, за да извършим физическа активност (кратка разходка, качване по стълбите и т.н.), това би подобрило метаболитната гъвкавост. В една от предходните статии писах повече по темата за физическата активност и метаболизма на глюкозата (кръвната захар).

Метаболитната гъвкавост и тренировките

Метаболитната гъвкавост, която включва превключването между използването на въглехидрати и мазнини по време на физическо натоварване, е движена основно от интензивността и продължителността на натоварването. По-високата  интензивност на натоварването увеличава нуждите от използването на глюкоза (за по-лесно въглехидрати 😊) за енергия. Това означава, че колкото по-висока е интензивността на натоварването, толкова по-малко тялото ще разчита на мазнини за енергия. От друга страна, когато продължителността на натоварването се увеличава, тогава мазнините осигуряват по-голяма част от енергията.

Подходящият тип тренировки допринася за адаптация на тялото, при която то използва повече мазнини за енергия, когато е в покой, както и по време на физическо натоварване (9).

Интересно е, че мускулите на тренирани хора имат завидна способност да адаптират предпочитаното гориво и това ги прави метаболитно гъвкави. При тях метаболизмът се различава по време на период без храна, в сравнение с период, при който има изобилие от храна.

Неспособността на тялото бързо да се адаптира и да използва наличните енергийни източници сочи за понижена метаболитна гъвкавост. Тя от своя страна се свързва с инсулинова резистентност, затлъстяване и диабет тип 2 (10).

Хората със споменатите метаболитни проблеми използват по-малко мазнини за енергия, дори когато са в състояние на глад (11). При тях се наблюдава неадекватен отговор от тялото към метаболитните промени – както в състояние на глад, така и на излишък от храна. Ето защо се смята, че тези хора имат липса на метаболитна гъвкавост.

С подобряване на аеробните възможности, се увеличава горенето на мазнини, както и издръжливостта. Това се вижда и по респираторния коефициент. Например, ако един спортист може да тича с пулсова честота 150 удара в минута и да гори 50/50 въглехидрати и мазнини, но с тренировки на същия пулс 60% от енергията идва от мазнини и 40 от въглехидрати (12). Тази промяна ще бъде съпроводена и от по-бързи времена в бягането, плуването, колоезденето или каквато и да е физическа активност, която изисква издръжливост.

*При пулсова честота 155, Майк Пиг бяга с темпо 5:25

В следващата статия ще обърнем повече внимание на физическата активност. Ще разгледаме какво представлява Зона 2 и защо трябва да я включваме в тренировките си, за да подобрим метаболитната си гъвкавост. Абонирайте се за нюзлетъра ми, за да не пропуснете статията. При абонирането ще получите и електронен дневник с безплатно 30 дневно предизвикателство, с което да подобрите здравословните си навици и да влезете във форма.

Възстановете метаболизма си от диети и излезте от омагьосания кръг на ограниченията и емоционалното хранене. Отговорите ще намерите в книгата: „Кажи не на глада: Възстанови метаболизма си от диети“.

Използвана литература:

1.Bacha F, Bartz SK, Puyau M, Adolph A, Sharma S. Metabolic flexibility across the spectrum of glycemic regulation in youth. JCI Insight. 2021 Feb 22;6(4):e146000. doi: 10.1172/jci.insight.146000. PMID: 33616083; PMCID: PMC7934924.

2.Lee-lynn Chen, Annette Stralovich-Romani, Chapter 7 – Nutrition in Critically Ill Patients, Editor(s): Polly E. Parsons, Jeanine P. Wiener-Kronish, Critical Care Secrets (Fourth Edition), Mosby, 2007, Pages 39-46, ISBN 9781416032069, https://doi.org/10.1016/B978-1-4160-3206-9.10007-2.

3.Patel H, Kerndt CC, Bhardwaj A. Physiology, Respiratory Quotient. [Updated 2023 Feb 13]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2024 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK531494/

4.Galgani JE, Heilbronn LK, Azuma K, Kelley DE, Albu JB, Pi-Sunyer X, Smith SR, Ravussin E; Look AHEAD Adipose Research Group. Metabolic flexibility in response to glucose is not impaired in people with type 2 diabetes after controlling for glucose disposal rate. Diabetes. 2008 Apr;57(4):841-5. doi: 10.2337/db08-0043. Epub 2008 Feb 19. PMID: 18285553; PMCID: PMC2756651.

5.Palmer BF, Clegg DJ. Metabolic Flexibility and Its Impact on Health Outcomes. Mayo Clin Proc. 2022 Apr;97(4):761-776. doi: 10.1016/j.mayocp.2022.01.012. Epub 2022 Mar 11. PMID: 35287953.

6.Messonnier LA. Physical Exercise or Activity and Energy Balance or Metabolism in the Context of Health and Diseases. Nutrients. 2023 Nov 24;15(23):4909. doi: 10.3390/nu15234909. PMID: 38068767; PMCID: PMC10708250.

7.Shoemaker ME, Pereira SL, Mustad VA, Gillen ZM, McKay BD, Lopez-Pedrosa JM, Rueda R, Cramer JT. Differences in muscle energy metabolism and metabolic flexibility between sarcopenic and nonsarcopenic older adults. J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2022 Apr;13(2):1224-1237. doi: 10.1002/jcsm.12932. Epub 2022 Feb 17. PMID: 35178889; PMCID: PMC8978004.

8.Rynders CA, Blanc S, DeJong N, Bessesen DH, Bergouignan A. Sedentary behaviour is a key determinant of metabolic inflexibility. J Physiol. 2018 Apr 15;596(8):1319-1330. doi: 10.1113/JP273282. Epub 2017 Jul 4. PMID: 28543022; PMCID: PMC5899985.

9.Goodpaster BH, Sparks LM. Metabolic Flexibility in Health and Disease. Cell Metab. 2017 May 2;25(5):1027-1036. doi: 10.1016/j.cmet.2017.04.015. PMID: 28467922; PMCID: PMC5513193.

10.Shoemaker ME, Pereira SL, Mustad VA, Gillen ZM, McKay BD, Lopez-Pedrosa JM, Rueda R, Cramer JT. Differences in muscle energy metabolism and metabolic flexibility between sarcopenic and nonsarcopenic older adults. J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2022 Apr;13(2):1224-1237. doi: 10.1002/jcsm.12932. Epub 2022 Feb 17. PMID: 35178889; PMCID: PMC8978004.

11.Smith RL, Soeters MR, Wüst RCI, Houtkooper RH. Metabolic Flexibility as an Adaptation to Energy Resources and Requirements in Health and Disease. Endocr Rev. 2018 Aug 1;39(4):489-517. doi: 10.1210/er.2017-00211. PMID: 29697773; PMCID: PMC6093334.

12.Philip Maffetone, The Big Book of Endurance Training and Racing, Skyhorse Publishing, Inc.2010