Все о калориях - в контексте нашего здоровья и занятий спортом

Калории – это, пожалуй, самая простая единица, которую очень легко неправильно понять и неверно интерпретировать. Мы сталкиваемся с калориями повсюду: на экранах фитнес-часов, на тренажёрах, на пищевых этикетках. Тем не менее их ценность и применение постоянно подвергается спорам. Более того, именно в данной тематике наблюдается огромный разрыв у атлетов между количеством информации, которое они знают и как применять эти знания (информация не равно знания).

Что такое калория?

Проще говоря, это единица измерения энергии. Одна калория – это количество энергии, необходимое для нагрева 1 мл воды на 1 градус Цельсия. Наиболее распространённое определение калории – это 4,1868 джоуля (дада, именно то, что мы считаем после наших велотренировок сколько мы произвели работы в кДж и как наши мощеметры преобразовывают мощность в ккал, отражаемые у вас на экранах).

Калории и этикетки пищевых продуктов

Вот здесь и начинаются перые проблемки.

Когда на упаковке продуктов указано количество калорий, чаще всего речь идёт о КИЛОкалориях (ккал) или КИЛОджоулях (кДж).

На пищевых этикетках допускается определённая погрешность. Она варьируется в зависимости от страны, но, например, в Европе она составляет ±20%. Это значит, что указанные значения могут быть как на 20% больше, так и меньше, а теоретически разница может достигать 40%. Кстати, расхождение в количестве белков, углеводов и жиров тоже ±20%.

В любом случае, важно помнить, что данные на этикетках – это лишь приблизительная оценка, а не абсолютная истина. Более того, если вы отслеживаете калории в пище, стоит понимать, что подсчёт калорий – дело довольно неточное. Множество факторов, таких как сырой или сухой вес продукта, способ приготовления и тд. , значительно влияют на итоговые цифры.

Это не повод для разочарования или отказа от контроля ккал, а лишь напоминание о том, что точное определение калорийности пищи – задача сложная.

Расход или "сжигание" калорий

Фраза «сжигание калорий» прекрасно описывает наш метаболизм, так как наш метаболизм как и процесс горения, крайне неэффективен и производит огромное количество тепла, а остаток полезной энергии.

Даже самые "энергоэффективные" спортсмены (профессионалы) используют чуть более 20% своей энергии для движения, читай для механической работы, а остальная энергия (80%) рассеивается (теряется) в виде тепла. У любителей с эффективностью намного хуже и она варьируется от 7 до 20%.

На что мы тратим калории?

Траты конечно немного варьируются в зависимости от уровня активности атлета, но в целом принята следующая структура.

1. Основной обмен веществ (60% и более, до 80% при малоподвижном образе жизни)
   Самая большая часть калорий расходуется на поддержание базовых функций организма — это так называемый базальный метаболизм (BMR, basal metabolic rate) или метаболизм в состоянии покоя (RMR, resting metabolic rate). Измерить его точно сложнее, чем кажется. Для этого необходимо проводить тест сразу после пробуждения, в состоянии полного покоя, лёжа, с анализом вдыхаемых и выдыхаемых газов.
   Так что результаты, которые вы получаете в модных лабораториях за дорого или спортзалах (в Германии стало очень модным, что спортзал покупает себе мобильный газоанализатор и предлагает такую функцию как оценка базального метаболизма) в середине дня, после стрессового рабочего дня, в спешке и с парой выпитых чашек кофе, могут быть далеки от истины. Хотя, они будут достаточно близкими к истине – помните, большинство таких измерений являются лишь приблизительными оценками, но приблизительная оценка всегда лучше чем гадание и придумывание цифр из головы.
2. Термический эффект пищи (TEF, thermic effect of food) или диетически индуцированный термогенез (DIT, dietary induced thermogenesis)
   Это энергия, которую организм расходует на приём пищи и её переваривание. На него уходит около 10% всех сжигаемых калорий.
   Кстати, именно из-за этого эффекта возникли некоторые диетические стратегии, направленные на похудение. Дело в том, что для усвоения некоторых продуктов требуется больше энергии, чем для других. Например, пищевой жир очень легко перерабатывается и имеет очень небольшой термический эффект, в то время как белок трудно перерабатывается и имеет гораздо больший термический эффект. Здесь важно понимать: значение имеет не то, что вы едите, а то, что ваш организм способен усвоить и максимально эффективно переработать.
3. Физическая активность
   Оставшаяся часть калорий расходуется на активность, которая делится на два компонента:
• Термогенез при физической нагрузке (EAT, exercise activity thermogenesis) – энергия, расходуемая на целенаправленные тренировки.
• Термогенез вне тренировок (NEAT, non-exercise activity thermogenesis) – энергия, затрачиваемая на любую другую активность: ходьбу, домашние дела, жесты и т.д.

Все эти составляющие вместе образуют общий расход энергии (TEE, total energy expenditure).

Визуализация этой структуры поможет лучше понять, как распределяются ваши затраты энергии (Источник картинки).

Помните, что эти пропорции будут различаться у разных людей и в разных ситуациях. На первый взгляд может показаться удручающим, что вклад упражнений или даже всей активности в общее сжигание калорий относительно невелик.

Как измерить количество сожжённых калорий?

Простой ответ: очень-очень сложно.
Да, именно так. Причина, по которой вы видите разные значения на тренажёре в спортзале, на своих часах или других носимых устройствах, заключается в том, что все они пытаются предугадать количество сожженных калорий (и ни одно из них не делает это с высокой точностью).

Спойлер: это не значит, что эти цифры бесполезны. Но их не стоит воспринимать как абсолютную истину или сравнивать данные между разными устройствами.

Сложный ответ: всё зависит от контекста.

• Если требуется измерить калории в краткосрочной перспективе, то анализ газообмена — подходящий метод. Количество вдыхаемого кислорода и выдыхаемого углекислого газа позволяет определить расход калорий, а также соотношение и объём углеводов и жиров, которые метаболизируются для получения энергии.
• Если необходим более долгосрочный взгляд, можно использовать метод "двойной меченой воды" (doubly labelled water). Вдаваться в технические детали этого метода здесь не буду — в помощь вам ChatGPT или другие ресурсы. Данный метод широко любим профессиональными атлетами (например, Кристиан Блюменфельт и научная статья об этом, писал тут).

Таким образом, выбор метода измерения калорий зависит от ваших целей и того, насколько точные данные вам нужны.

Сколько калорий человек может расходовать за день?

При больших нагрузках, чтобы нормализовать данные о расходе энергии у людей разного размера, метаболизма и других параметров, учёные используют показатель уровня физической активности (PAL — Physical Activity Level). Этот показатель выражает, во сколько раз общий расход энергии (TEE) превышает базовый метаболизм (BMR). Например, PAL = 2.0 означает, что общий расход энергии в 2 раза выше BMR.

Для обычных людей

В общей популяции (читай: "смертных") PAL обычно находится в диапазоне от 1.2 до 2.5, то есть расход энергии превышает BMR примерно на 20–150%.

Для элитных спортсменов

У элитных спортсменов (читай: "непростых смертных") показатели PAL могут быть значительно выше, особенно на коротких промежутках времени. Например, в одном из исследований по лыжным гонкам средний PAL за неделю составил 3.4 у женщин и 4.0 у мужчин.

В велоспорте эти значения ещё выше. На трёхнедельных "гранд-турах" (Тур де Франс, Джиро д’Италия и Вуэльта Испании) уровень PAL может достигать 5.3 (данные пока опубликованы только о мужчинах).

Ключевые открытия в данной области

До проведения исследования на Блюменфельте считалось, что максимальный устойчивый уровень PAL находится в пределах 2.5 из-за так называемого " эффекта потолка". Более высокие показатели PAL считались возможными лишь на короткое время (на период 1–3 недель) и предполагали последующее снижение уровня активности для восстановления.

Тем не менее, в исследовании уровень PAL у Блумменфельта составил 3.4–3.8 (в зависимости от метода расчёта). Этот показатель немного колебался в течение трёхлетнего периода исследования, но постоянно оставался выше 3!!

Для справки

Общий расход энергии (TEE) у Кристиана составлял 7,400–8,506 ккал в день. Это огромный объём калорий, особенно если учитывать, что иногда он тренировался по три раза в день.

Как наши гаджеты оценивают сожжённые калории?

Каждое устройство, включая тренажёры в зале, оценивает калории по-своему. Если устройство отслеживает частоту сердечных сокращений, этот параметр, скорее всего, используется для расчётов сожженных ккал. В противном случае, тренажёры просто учитывают пройденное расстояние или скорость, чтобы оценить затраченные калории.

Чем больше параметров используется для оценки (например, ватты, ЧСС и скорость одновременно), тем выше вероятность ошибки. Именно поэтому даже такие инструменты, как измерители мощности велосипеда не могут точно показать количество сожжённых калорий. Они фиксируют выполненную работу, но не учитывают коэффициент эффективности (помните о том, что я писал выше - наш организм неэффективен, и измеритель мощности фиксирует лишь около 15–20% затраченной энергии - ту, которую мы тратим на механическую работу).

Несмотря на это, недавно опубликованная статья исследователей из Новой Зеландии изучила возможность точного расчёта общего расхода энергии и углеводов на основе данных тренировок спортсменов на выносливость. В исследовании участвовали бегуны, велосипедисты и гребцы на байдарках. Результаты показали, что на основе стандартных метрик, таких как «тренировочный стресс-скор» (TSS), которые пытаются количественно оценить нагрузку, можно достаточно точно предсказать расход калорий и углеводов. Ещё точнее модели работали, если их адаптировали под конкретного спортсмена.

Эти результаты открывают перспективу внедрения таких моделей в тренировочные платформы, чтобы давать пользователям более точные рекомендации по потреблению калорий и углеводов (для тех, кто сосредоточен на улучшении результатов в спорте), или же более точные оценки сожжённых калорий (для тех, кто уделяет внимание композиции тела).

Нужно ли отслеживать калории?

Ответ на этот вопрос кажется очевидным, но он может различаться в зависимости от опыта и точки зрения.

Краткий ответ: это не обязательно, но может быть полезным.
Если ваши цели не связаны с калориями, ответ очевиден: отслеживать их не нужно. Но если если калории имеют значение в вашей цели (похудеть, например), то их учёт все еще не является единственным необходимым фактором для достижения вашей цели, хотя может помочь.

Когда я был студентом в медицинском, один из преподавателей сказал : «Если для одного и того же заболевания есть больше одного вида лечения, значит ни одно из них не идеально, иначе был бы только один метод». Это простая мысль, но она меня сильно впечатлила и хорошо иллюстрирует вопрос о калориях.

Долгосрочные данные об изменении состава тела (например, снижение веса) показывают, что людям трудно поддерживать достигнутые результаты. Причём способы достижения этих результатов (отслеживание калорий, сокращение окна приёма пищи, ограничение определённых групп продуктов и т. д.) имеют минимальное значение с точки зрения устойчивости результата.

Это подчёркивает сложность нашего организма, который не является просто машиной, нуждающейся в топливе. Поэтому отслеживание калорий может быть полезным, но не обязательно. Кстати, сам процесс их отслеживания уже способен стимулировать положительные изменения (эффект, похожий на эффект Хоторна).

Вывод

Несмотря на то, что люди часто неправильно понимают и интерпретируют калории, их мониторинг и регулирование могут быть полезны для достижения целей в области здоровья и улучшения спортивных показателей.

Основной аргумент против отслеживания калорий — это неточность методов как в расчете потребления, так и в расчете расходов. Более того, калории, которые мы потребляем, не равны тем, которые мы усваиваем.

Тем не менее калории остаются полезным инструментом для грубой оценки потребления и расхода энергии. Эти цифры не обязательно должны быть абсолютно точными, они могут служить вашим ориентиром. Если ваш велотренажёр (или умные часы) сегодня показывает больше сожжённых калорий, чем вчера, скорее всего, вы затратили больше энергии.

Проще говоря, калории — это нечто большее, чем просто точная цифра. Это модель. А как известно: все модели ошибочны, но некоторые из них полезны.