Кто виноват?

Порой очень хотелось бы, чтобы Уилбур Олин Этуотер не становился пионером в области нутрициологии. Если б он был трубочистом, изготовителем корсетов или представителем какой-нибудь другой уважаемой профессии конца XIX века, мы бы сейчас не путались в калориях. 

Этуотер был тем самым человеком, который вычислил количество калорий в макронутриентах, а также составил каталог калорийности, включавший  около 4000 продуктов питания. Он построил комнату размером с телефонную будку — так называемый «дыхательный калориметр» — в которую запирал подопытных на несколько дней, измеряя поступление пищи и кислорода и выход углекислого газа, мочевины, аммиака и фекалий — все это он использовал для расчета потребления калорий.

Расчет был настолько суровым, что требовал участия 16 человек.

Поскольку Этуотер, как и все остальные, не знал тогда о витаминах и минералах, он, например, недооценивал фрукты и овощи, в то время как переоценивал мясо и, кстати, алкоголь, поскольку они содержали большое количество калорий.

Это, видимо, были первые заблуждения в длинной череде мифов о калорийности, которые появились с тех пор. Разберем самые распространенные.

Миф 1: Информация на этикетках достаточно точна

Очень многие данные о количестве калорий на этикетках не соответствуют действительности. Управление по контролю за продуктами питания и лекарствами допускает 20%-ную «погрешность», то есть продукт питания, на котором указано 400 калорий, может содержать до 500, и это не нарушает закон.

Справедливости ради следует отметить, что издание «Obesity» проверило выборку популярных закусок и обнаружило, что фактическое количество калорий всего на 4,3% выше (1), чем указано на этикетке, но это все равно не утешает. В конце концов, все, кто ест закуски, вероятно, не так уж сильно заботятся о точном количестве калорий, содержащихся в их полипропиленовых пакетах Cheetos. В любом случае полезнее предпочесть более натуральные, непереработанные продукты.

Миф 2: Ваш организм поглощает все калории, содержащиеся в пище

Количество калорий во всех современных продуктах определяется путем их сжигания в приборе, за который Этуотер отдал бы все на свете: «бомбовый калориметр».

Это устройство представляет собой коробку или цилиндр с двумя камерами, одна внутри другой. Внешняя камера заполнена холодной водой, и когда пища в калориметре сжигается, наблюдатель фиксирует повышение температуры воды. Если температура воды повышается на 1 градус на килограмм, то в пище содержится 1 калория. Если она повышается на 2 градуса, то в пище 2 калории.

Бомбовый калориметр очень точен (когда он действительно используется для определения калорийности продуктов). Проблема в том, что наши желудки — это не калориметры. Мы не сжигаем пищу, мы ее перевариваем, и эффективность такого переваривания зависит от многих факторов, в результате чего мы, вероятно, поглощаем около 90% калорийной энергии из пищи, которую едим.

Любознательные голландские исследователи взвесили и проанализировали стул 25 добровольцев и обнаружили следующее (3):

• Общее количество калорий, поглощенных из пищи: 89,4%
• Общее количество калорий, поглощенных именно из жира: 92,5%
• Общее количество калорий, поглощенных из белков: 86,9%
• Общее количество калорий, поглощенных из углеводов: 87.3%

Что интересно, женщины усваивали еще меньше калорий из пищи по сравнению с мужчинами — в среднем 88% против 91,8%. У них также наблюдалась «тенденция» к меньшему усвоению жиров и углеводов, чем у мужчин, но она не достигла статистической значимости.

Если результаты точны и репрезентативны для других популяций, кроме голландцев, это заставляет задуматься о достоверности большинства других исследований диет и калорий, проведенных за последние 50 лет. Может ли показатель усвоения 90% вместо 95% исказить выводы многих научных работ? Вполне вероятно.

Миф 3: Физическая структура продукта (или обработка) не влияет на калории

Некоторые продукты упорно сопротивляются перевариванию (4). Возьмем, к примеру, миндаль. На этикетке указано, что в 30 граммах 168 калорий, но исследования пищеварения показывают, что средний человек усваивает только 129 из этих калорий. То же самое касается кешью, фисташек и других орехов.

Вероятно, это связано с прочной структурой клеточных стенок орехов. Несмотря на то, что мы измельчаем их молярами, значительная часть клеток остается неповрежденной, что защищает их от пищеварительных соков, микробов и последующего усвоения. Бобовые (такие как сухой горох, фасоль и чечевица) могут быть несколько сложнее для переваривания, что также влияет на их конечную калорийность.

Кроме того, влияет способ приготовления пищи. Чем больше вы готовите, скажем, батат, тем больше калорий вы «высвобождаете». Когда мышей кормили сырым бататом, они теряли вес, но когда их кормили таким же количеством вареного — набирали.

То же самое с мясом. Мыши, которых кормили сырым мясом, потеряли два грамма массы тела, а мыши, которых кормили вареным мясом, потеряли только 1 грамм. При варке мяса белки денатурируются, и оно легче усваивается.

Кроме того, существуют устойчивые крахмалы — продукты, молекулярная структура которых была изменена и стала более трудной для переваривания. Хлеб, который был заморожен, а затем поджарен, отдает пищеварительной системе гораздо меньше калорий, как и рис или макароны, которые были приготовлены, охлаждены в течение нескольких часов, а затем повторно разогреты.

И, наконец, есть еще одно средство высвобождения калорий — промышленная обработка. Чем больше продукт подвергается мацерации, чем больше его измельчают, варят, запекают и придают ему форму маленьких животных, тем меньше работы приходится выполнять организму, чтобы усвоить присущую ему энергию.

Миф 4: От употребления большого количества белка вы толстеете

Употребление большого количества белка, даже в 5,5 раз превышающего рекомендуемую суточную норму, не приведет к набору дополнительного жира, даже если весь этот белок добавит в ваш рацион тонну калорий. Напротив, он оказывает защитное действие против набора жира в периоды профицита, а также приводит к увеличению мышечной массы при благоприятном стечении обстоятельств.

Доктор Джоуи Антонио, один из наших авторов, решил «определить влияние диеты с очень высоким содержанием белка (4,4 г/кг в день) на состав тела у тренированных мужчин и женщин» (9).

Дизайн исследования был прост: 30 здоровых мужчин и женщин, занимающихся тяжелой атлетикой, были случайным образом распределены в контрольную группу (CON) или группу с высоким содержанием белка (HP). Группе CON было предписано придерживаться одного тренировочного и диетического протоколов в течение 8 недель.

Группа HP также должна была придерживаться тех же тренировочных и диетических привычек (т.е. поддерживать такое же потребление углеводов и жиров), но с дополнительным указанием принимать 4,4 грамма белка на килограмм веса тела (примерно в 5,5 раз больше рекомендуемой дневной нормы).

Расчеты показывают, что группа НР потребляла примерно на 800 калорий в день больше, чем группа CON. Все эти дополнительные калории были получены из белка: 307±69 грамм белка по сравнению с 138±42 граммами белка в группе CON.

И вот результат: через 8 недель, несмотря на потребление около 800 дополнительных калорий в день в группе НР не произошло никаких изменений в массе тела, жировой массе или массе без жира. С одной стороны, неплохо, но с другой — участники также не набрали мышечной массы. Антонио объяснил это следующим образом:

«Отсутствие изменений в составе тела в нашей группе может быть связано с тем, что тренированным испытуемым очень трудно набрать сухую массу тела и увеличить вес тела в целом без существенных изменений в их тренировочной программе».

Таким образом, получается, что группа НР просто недостаточно интенсивно тренировалась.

Итак: белок может превратиться в жир, но это маловероятно. Биохимически превращение пищевого жира в жир в организме, как вы уже догадались, происходит легко и просто, а превращение пищевых углеводов в жир в организме не намного сложнее.

Однако превращение белка в жир — это совершенно другая задача. Для этого требуется несколько биохимических и гормональных этапов, и за этим тщательно следит печень, которая распределяет аминокислоты в соответствии с метаболическими потребностями организма (распад тканей, синтез тканей, катаболизм, анаболизм и т.д.).

Таким образом, можно с высокой степенью уверенности утверждать, что протеин, несмотря на то, что подсказывает «здравый смысл», оказывает защитное действие против набора жира в период избытка калорий, особенно в сочетании с тренировками.

Миф 5: От одного приема пищи с высоким содержанием калорий вы наберете заметное количество жира

Жестокие ученые прописали группе здоровых мужчин один прием пищи из хлеба, джема и фруктового сока, в котором было 480 граммов углеводов (около 1900 калорий), около 8 граммов жира (около 70 калорий) и небольшое количество белка (12). Затем ученые отслеживали метаболические реакции в течение 10 часов.

Большая часть углеводов была преобразована в гликоген (346 граммов), а остальные примерно 133 грамма были сожжены в качестве топлива. Правда, их организм преобразовал часть углеводов в жир в процессе, называемом липогенез de novo (DNL), но это было всего 2 грамма. Да, два грамма.

Но еще лучше то, что в течение 10-часового последующего периода испытуемые сожгли 17 граммов жира. Это на 7 граммов больше, чем суммарное количество жира, содержащегося в еде (8 граммов) и жира, который они произвели с помощью DNL (2 грамма), поэтому после еды они сожгли еще 7 граммов жира. Таким образом, значительный профицит привел к нулевому накоплению жира.

В другом исследовании испытуемых несколько дней пичкали углеводами. Здоровые молодые люди пять дней подряд потребляли 150% от своей суточной потребности в калориях, но дополнительные 50% калорий поступали исключительно из углеводов (684 грамма, или 2 736 дополнительных калорий в день).

Количество жира, полученного (через DNL) в результате такой практики, было в 10 раз больше, чем если бы испытуемые сидели на поддерживающей диете, но все равно это было лишь прибавление 5 граммов в день.

Это означает, что пятидневное обжорство привело к набору всего 25 граммов жира. То есть  настолько мало, что даже говорить не о чем.

Поймите правильно: вы действительно набираете вес после чрезмерного приема пищи, но, как подчеркивает исследователь Алекс Лиф, не вся прибавка отправится в жировой запас, особенно если такие приемы пищи случаются редко или ограничены коротким периодом (например, недельным отпуском).

Говоря более конкретно, вы можете набрать полкило жира, съедая дополнительные 500-1000 калорий в день в течение недели, но не в том случае, если вы съедите дополнительные 500-1000 калорий за один прием пищи. Во-первых, существует предел того, сколько пищи ваш организм может превратить в жир (через DNL) за один прием.

Большая часть откладывается в виде гликогена в печени и мышцах, а вместе с каждым граммом отложенных углеводов поступает около 3 граммов воды.

Количество запасенного гликогена сильно варьируется от одного человека к другому и может быть особенно большим у спортсменов или мускулистых людей в целом, особенно если они тренировались в этот день (тем самым истощив гликоген до определенной степени).

Кроме того, на организм влияет сама пища. Съешьте много пищи, и температура тела повысится, так как оно пытается ее переработать (термогенез, вызванный питанием).

Часть энергии сжигается также в результате термогенеза при нетренировочной активности, то есть энергии, которую мы тратим на все, что не связано со сном, едой, танцами или спортом, — на ходьбу, печатание, работу во дворе и даже ерзанье на стуле.

Остальная часть фактического увеличения веса в значительной степени зависит от количества натрия и воды в пище, которые влияют на объем крови, а также от фактического веса пищи, проходящей через ваш пищеварительный тракт. Однако большая часть «набранного» веса не задерживается в организме.

Миф 6: Расход 3500 калорий приведет к потере 0,5 кг жира

Это почти общепризнанный факт, что для потери полкило жира необходимо снизить потребление калорий на 3500 калорий ниже базового уровня. Мы знаем это потому, что еще в 1958 году парень по имени Макс Вишнофски сжег полкило жира в калориметре и увидел, что тот отдал около 3500 килокалорий энергии.

И мы все поверили, не понимая, опять же, что мы не бомбовые калориметры и что, более того, потеря веса регулируется немного более сложной математической формулой и не продолжается линейно.

Математику Кевину Холлу потребовалось выяснить, что в течение первого года диеты люди теряют лишь половину того, что планировалось (13). По сути, истинное количество калорий, необходимое для сжигания полкило жира, составляет около 7000.

Вот что сказал Холл:

«Я полагаю, что некоторые люди будут огорчены, но мы считаем, что лучше иметь точную оценку того, сколько вы можете потерять. Таким образом, вы не будете чувствовать себя неудачником, если не достигнете своей цели».

Основная проблема с правилом 3500 калорий заключается в том, что оно не учитывает, как организм адаптируется различными способами, чтобы минимизировать или даже стереть эффект от снижения потребления калорий. Не учитывается также пол и тот факт, что скорость метаболизма снижается по мере уменьшения массы тела.

Он также не учитывает, что подсчет калорий, по причинам, которые  изложены выше, является крайне неточной наукой.

Источники:

• Jumpertz R et al. Food label of accuracy of common snack foods. Obesity (Silver Spring). 2013 Jan;21(1):164-9. PubMed.
• Southgate DA et al. Calorie conversion factors. An experimental reassessment of the factors used in the calculation of the energy value of human diets. Br J Nutr. 1970 Jun;24(2):517-35. PubMed.
• Wierdsma NJ et al. Bomb calorimetry, the gold standard for assessment of intestinal absorption capacity: Normative values in healthy ambulant adults. J Hum Nutr Diet. 2014 Apr;27 Suppl 2:57-64. PubMed 3.
• Cardona-Alvarado MI et al. Almonds and Walnuts Consumption Modifies PUFAs Profiles and Improves Metabolic Inflammation Beyond the Impact of Anthropometric Measure. The Open Nutrition Journal. 2018 Oct;12(1):89-98.
• Acheson KJ et al. Glycogen synthesis versus lipogenesis after a 500-gram carbohydrate meal in man. Metabolism. 1982 Dec 31(12):1234-40. PubMed.
• Schwarz JM et al. Short-term alterations in carbohydrate energy intake in humans. Striking effects on hepatic glucose production, de novo lipogenesis, lipolysis, and whole-body fuel selection. J Clin Invest. 1995 Dec;96(6):2735-43. PMC.
• Dunn R. The Hidden Truths Behind Calories. Scientific American. August 27, 2012.
• Hall KD et al. Energy balance and its components: implications for body weight regulation. Am J Clin Nutr. 2012 Apr;95(4):989-994. PMC 5.
• Antonio J et al. The effects of consuming a high protein diet (4.4 g/kg/d) on body composition in resistance-trained individuals. J Int Soc Sports Nutr. 2014 May 12;11:19. PubMed 4.
• Leaf A et al. The Effects of Overfeeding on Body Composition: The Role of Macronutrient Composition – A Narrative Review. Int J Exerc Sci. 2017;10(8):1275-1296. PMC.
• Bray GA et al. Effect of protein overfeeding on energy expenditure measured in a metabolic chamber. Am J Clin Nutr. 2015;101(3):496-505. PubMed 1.
• Leaf A et al. Can one binge make you fat? Examine.
• Webb D. Farewell to the 3500-Calorie Rule. Today’s Dietitian. 26(11):36.