Povečana poraba kalorij po treningu

Gregor Vidmar, 8. 6. 2008

Že več kot 10 let se bije bitka med zagovorniki nizko in zmerno intenzivne aerobne vadbe in zagovorniki visokointenzivne in viskokointenzivne intervalne vadbe v kontekstu hujšanja. Eni in drugi seveda trdijo, da je način vadbe, ki ga zagovarjajo, bolj učinkovit in primernejši za odpravljanje odvečne telesne maščobe. Glavna argumenta zagovornikov visokointenzivne intervalne vadbe sta povečana poraba kalorij na časovno enoto vadbe in povečana poraba kalorij po vadbi. V nadaljevanju NE BO govora o tem, katera vadba je učinkovitejša pri odpravljanju telesne maščobe, si bomo pa ogledali vplive različnih dejavnikov na porabo kalorij po vadbi.

Poraba kalorij in poraba kisika

Zato, da lahko normalno funkcionira, telo potrebuje energijo, ki jo pridobiva iz makrohranil (ogljikovi hidrati, maščobe, beljakovine). Med proizvodnjo energije porablja kisik in proizvaja ogljikov dioksid. Vse telesne reakcije sicer ne potrebujejo kisika in ne proizvajajo ogljikovega dioksida, a brez tistih reakcij, ki ga, bi se sčasoma ustavile tudi vse druge. Z merjenjem porabe kisika in proizvodnje ogljikovega dioksida lahko tako izmerimo, koliko kalorij telo porabi v določenem času neke aktivnosti. Edini dodatni podatek, ki ga potrebujemo in ki so ga znanstveniki določili že v začetku 19. stoletja, je razmerje med porabo kisika in proizvodnjo energije (kalorij). To razmerje je približno 5 kalorij na liter kisika in pove, da na vsak liter porabljenega kisika telo proizvede približno 5 kcal, ki jih lahko porabi za delovanje.

Poraba kisika

Morda se te številka komu zdi nenavadna, saj je znano, da iz grama ogljikovih hidratov in beljakovin v telesu dobimo 4 kcal, iz grama maščob pa 9 kcal. To je res, vendar zgoraj nismo govorili o energiji, ki jo dobimo iz določene količine makrohranil(a), pač pa o energiji, ki se pri »predelavi« makrohranil sprosti pri porabi 1 litra kisika.

Povečana poraba kisika po treningu

Največji del energije (do 70%) telo porabi za vzdrževanje življenjsko pomembnih funkcij. Temu pravimo bazalni metabolizem. Ostalih 30% energije se porabi za vse dodatne aktivnosti. Sedaj pa stvari malenkost poenostavimo:

  1. če predpostavimo, da čez dan nismo zelo telesno aktivni, porabimo določeno količino kisika, rekli ji bomo poraba kisika v mirovanju, s pomočjo katerega iz makrohranil proizvedemo določeno količino kalorij, ki jih telo porabi za delovanje ali jih uskladišči;
  2. telesna vadba izčrpa kratkotrajne energijske zaloge telesa, lahko povzroči kopičenje mlečne kisline, dvig telesne temperature itd.
  3. po vadbi se mora telo vrniti v normalno, mirovalno stanje. Za vračanje v stanje pred telesno vadbo telo porablja dodatno energijo, ki jo dobi s pomočjo povečane porabe kisika nad mirovalno. Zakaj je ta podatek pomemben? Ker lahko znanstveniki iz razlike med porabo kisika po vadbi in pred vadbo izračunajo, kakšen vpliv ima vadba na porabo kalorij v mirovanju. Tej razliki v porabah kisika bomo v nadaljevanju rekli pribitek porabe kisika po vadbi (PPKV).

PPKV je torej količina dodatnega kisika, ki ga telo porabi v mirovanju zaradi predhodne vadbe. Celotno obdobje povečane porabe kisika po vadbi lahko razdelimo na dva dela. V 1. delu, ki traja od 15 minut do 1 ure, se normalizira telesna temperatura, hitrost dihanja in bitja srca, obnovijo se zaloge visokoenergijskih molekul (ATP-ja in kreatin fosfata), odstrani se nastala mlečna kislina in vzpostavi normalna nasičenost krvi in mišic s kisikom. Drugi del, ki lahko traja tudi do 48 ur, zaenkrat še ni zadovoljivo pojasnjen.

Poraba kisika

Iz PPKV lahko preprosto izračunamo tudi dodatno porabljeno energijo, saj na vsak liter porabljenega kisika telo proizvede (in porabi) približno 5 kcal. Primer: če je PPKV 20 litrov, bomo porabili 100 kcal več, kot bi jih sicer v mirovanju.

Na pribitek porabe kisika po vadbi vplivajo intenzivnost, dolžina, vrsta in način vadbe, spol in predhodna natreniranost.

Intenzivnost in dolžina vadbe

Intenzivnost in dolžina vadbe sta najpomembnejša dejavnika PPKV. Večja kot sta intenzivnost in trajanje, večji je PPKV in daljše je obdobje povečane porabe kisika in kalorij.

Ena od raziskav (Phelian et al. 1997) je na to temo je preučevala vpliv nizkointenzivne (50% maksimalne porabe kisika (VO2max)) in visokointenzivne aerobne vadbe (75% VO2max) na PPKV pri enaki skupni porabi (500 kcal). PPKV je po visokointenzivni vadbi znašal 9 litrov oz. 45 kcal, po nizkointenzivni pa 4,8 litra oz. 24 kcal.

Podobnih raziskav je bilo od sredine 80-ih let prejšnjega stoletja še veliko. Raziskava iz leta 1986 (Maehbum et al.) je pokazala 36 l PPKV (130 kalorij) po 80 minutah kolesarjenja pri 70% VO2max. Poraba kisika je bila za 5% povečana še 24 ur po vadbi. Leta 1991 sta Bahr in Sejested dokazala 30,1 l PPKV po 80 minutah vadbe pri 75% VO2max. Pri nižjih intenzivnostih je bil PPKV manjši, prav tako pa tudi trajanje povečane porabe kisika po vadbi.

Danes velja, da med PPKV in intenzivnostjo za določeno dolžino vadbe obstaja eksponencialno razmerje in da pri intenzivnostih nad 50 – 60% VO2max PPKV narašča linearno z dolžino vadbe. Za podaljšano trajanje povečane porabe kisika (in s tem kalorij) po vadbi (3 do 24 ur) mora biti vadba primerne dolžine in intenzivnosti, npr. vsaj 50 min. pri vsaj 70% VO2max ali pa vsaj 6 min. pri vsaj 105% VO2max.

Način in vrsta vadbe

Raziskave so pokazale, da več vadbenih enot določene intenzivnosti in trajanja izzove večji PPKV kot ena vadbena enota enake intenzivnosti in trajanja, ki je enako seštevku dolžin krajših enot. Npr.: 2 x 15 min. kolesarjenja pri 70% VO2max s 6 urnim odmorom med vsako enoto izzove večji skupni PPKV kot 30 min. kolesarjenja pri 70% VO2max (Almuzaini et al., 1998). Prav tako intervalna vadba (20 x 1 min. teka pri 105% VO2max) izzove večji PPKV kot kontinuirana vadba (30 min. pri 70% VO2max)(Laforgia et al., 1997).

Vpliv vrste vadbe (npr. aerobna vadba in vadba z utežmi) na PPKV zaenkrat še ni zadovoljivo pojasnjen, saj je različne vrste vadbe težko primerjati, vseeno pa obstaja nekaj dokazov, da je intenzivna vadba z utežmi v tem kontekstu morda učinkovitejša kot aerobna vadba. Vzrok za večjo učinkovitost naj bi bilo večje sproščanje nekaterih hormonov (adrenalin, noradrenalin, rastni hormon, testosteron …) in nastajanje večje količine mlečne kisline.

Nedvomno je dokazano le to, da je tudi pri treningu z utežmi intenzivnost vadbe najpomembnejši dejavnik PPKV.

PPKV in spol

Tudi razlike med spoloma pri PPKV zaenkrat še niso zdovoljivo pojasnjene, čeprav je v nekaterih raziskavah prišlo do pomembnih razlik med moškimi in ženskami (moški so imeli višji PPKV). Dejstvo je, da poraba energije v mirovanju in med telesno aktivnostjo pri ženskah niha glede na menstrualni cikel in tako vpliva tudi na PPKV. Običajno je bazalni metabolizem najnižji teden pred ovulacijo, najvišji pa v 14 dnevnem obdobju po ovulaciji.

PPKV in predhodna natreniranost

Raziskave so pokazale, da je PPKV pri isti absolutni in relativni intenzivnosti ter dolžini vadbe pri natreniranih ljudeh manjši kot pri nenatreniranih. Vendar pa je treba upoštevati dejstvo, da so natrenirani sposobni večje intenzivnosti dlje časa, kar jih glede PPKV izenači z nenatreniranimi.

Iz teorije v prakso

Telesna vadba nedvomno vpliva na porabo kisika (in kalorij) v mirovanju. Za koliko se poraba poveča in koliko časa po prenehanju vadbe je poraba povečana, je odvisno predvsem od intenzivnosti in dolžine vadbe. PPKV se tako okvirno giblje med 6 in 17% celotne porabe kisika med vadbo. Absolutno so to na videz bolj majhne številke (pri povprečni vadbi govorimo o npr. 70 do 120 dodatnih kalorijah), zato nekateri strokovnjaki PPKV ne pripisujejo posebnega pomena pri hujšanju ali ohranjanju telesne teže. Druga skupina strokovnjakov, kamor spada tudi večina tistih, ki se z vadečo populacijo tudi neposredno ukvarjajo, pa PPKV vidi kot dobrodošlo dodatno “orožje” pri dolgoročnem uravnavanju telesne teže, ki ga je treba upoštevati v smislu kumulativnih učinkov skozi daljše časovno obdobje.

Kakšna vadba je torej najučinkovitejša v smislu doseganja čim večjega PPKV?

  1. visokointenzivna intervalna vadba, npr. 10 do 15 x 1 min. zelo hitrega teka ali kolesarjenja, vmes 1 min. počasnejšega teka oz. kolesarjenja
  2. srednjeintenzivna in dolgotrajna aerobna vadba, npr. 60 – 80 min. zmernega teka
  3. vadba z utežmi v območju 70 – 90% maksimalne obremenitve (1 RM) in visokim volumnom (npr. 8 vaj po 4 serije s 3 do 8 ponovitvami)
  4. intenziven krožni trening z utežmi, npr. 3 serije, 8 do 10 vaj, 10 – 15 ponovitev s približno 50% maksimalne obremenitve

Verjetno je jasno, da našteti primeri niso primerni za popolne začetnike. Zaradi redne vadbe je telo sposobno vedno večjih naporov, kar lahko v končni fazi omogoča tudi doseganje večjega pribitka porabe kisika po vadbi.

Literatura

  1. LaForgia J, Withers RT, Gore CJ. Effects of exercise intensity and duration on the excess post-exercise oxygen consumption. J Sports Sci. 2006 Dec;24(12):1247-64.
  2. Laforgia, J., Withers, R.T., Shipp, N.J., and Gore, C.J.. Comparison of exercise expenditure elevations after submaximal and supramaximal running. J App Physiol 1997; 82(2), 661-666.
  3. Lyons S, Richardson M, Bishop P, Smith J, Heath H, Giesen J. Excess post-exercise oxygen consumption in untrained males: effects of intermittent durations of arm ergometry. Appl Physiol Nutr Metab. 2006;31(3):196-201
  4. Almuzaini, K.S., Potteiger, J.A., and Green, S.B.. Effects of split exercise sessions on excess post-exercise oxygen consumption and resting metabolic rate. Canadian J App Physiol1998; 23(5), 433-443.
  5. Phelian, J.F, Reinke, E., Harris, M.A. and Melby, C.L.. Post-exercise energy expenditure and substrate oxidation in young women resulting from exercise bouts of different intensity. J Am Coll Nutr 1997; 16(2), 140-146.
  6. Borsheim, E. and Bahr, R.. Effect of exercise intensity, duration and mode on post-exercise oxygen consumption. Sports Med. 2003, 33(14) 1037-1060.
  7. Kaminsky, L.A., Padjen, S. and LaHam-Saeger, J.. Effect of split exercise sessions on excess post-exercise oxygen consumption. British J Sports Med 1990; 24(2), 95-98.
  8. Bahr, R. and Sejersted, O.M.. Effect of intensity of exercise on excess post-exercise oxygen consumption. Metabolism 1991; 40(8), 836-841.
  9. Chad, K.E. and Wenger, H.A.. The effect of exercise duration on the exercise and post-exercise oxygen consumption. Canadian J Sport Sci 1988; 13(4), 204-207.
  10. Bahr, R., Ingnes, I., Vaage, O., Sejersted, O.M., and Newsholme, E.A.. Effect of duration of exercise on excess post-exercise oxygen consumption. J App Physiol 1987; 62(2), 485-490.
  11. Short, K.R. and D.A. Sedlock.. Excess post-exercise oxygen consumption and recovery rate in trained and untrained subjects. J App Physiol 1997; 83(1), 153-159.
  12. Gilette, C.A., Bullough, R.C., and Melby, C.. Post-exercise energy expenditure in response to acute aerobic or resistive exercise. Int J Sports Nutr 1994; 4, 347-360.
  13. Frey, G.C, Byrnes, W.C., Mazzeo, R.S.. Factors influencing excess post-exercise oxygen consumption in trained and untrained women. Metabolism 1993; 42(7), 822-828.
  14. Elliot, DL, Goldberg, L and Kuehl, KS.. Effect of resistance training on excess post-exercise oxygen consumption. J App Sport Sci Res 1992; 6(2), 77-81