Over the past quarter century obesity has reached epidemic proportions in many developed countries. Exercise is one of the behavioral approaches to curbing weight gain or losing body fat. We reviewed the data on (1) magnitude of weight and fat loss when exercise is implemented without any changes in food intake, (2) necessary volumes and intensities of exercise to accomplish and sustain weight and fat loss, (3) effects of obesity on spontaneous physical activity and other forms of energy expenditure, (4) effects of obesity and aerobic fitness on the capacity to oxidize fat, and (5) the effects of exercise on the appetite. When exercise is implemented without any changes in food intake, a daily expenditure of 400 Kcal produces a fat loss that is about one third of that expected on the basis of caloric deficit incurred by exercise. Oxidation of fat is negatively influenced by exercise intensity so that for an appreciable fat loss it would be necessary to exercise for long periods of time. Genetics and low aerobic fitness can also play a negative role. Obesity is associated with low levels of spontaneous physical activity and reduced capacity to oxidize fat. Aerobic training can enhance the capacity to oxidize fat by increasing the volume and function of mitochondria in skeletal muscles. Exercise is associated with short-term suppression of hunger and a failure to compensate for exercise energy expenditure during the hours to several days following exercise. Exercise is advisable as an approach toward fat loss, even more so when it is associated with dietary restraint, because it improves fat oxidation, saves lean body mass, and does not immediately stimulate hunger.Uvod
Posljednjih 25 godina razina pretilosti u razvijenim zemljama dramatično je porasla. Iako postoje mnogobrojni razlozi koji su doveli do promjena suvremenog životnog stila odgovornog za razvoj pretilosti, ovaj je pregledni članak usmjeren na podatke koji se tiču tjelovježbe kao sredstva za kontrolu tjelesne težine i gubitka masnog tkiva. Prikazana su istraživanja koja obrađuju sljedeće teme: (1) gubitak težine i količina izgubljenog masnog tkiva kada se primjenjuje tjelovježba, ali bez istodobnih promjena u unosu hrane, (2) volumen i intenzitet tjelovježbe koji su potrebni da bi se izgubila tjelesna masa i masno tkivo, ali i da bi se održala nova tjelesna masa, (3) utjecaj pretilosti na razinu spontane tjelesne aktivnosti i druge oblike potrošnje energije, (4) utjecaj pretilosti na sposobnost oksidacije masti i (5) utjecaj tjelovježbe na apetit.
Učinkovitost samog vježbanja u smanjenju tjelesne mase i razine tjelesne masti bez promjena unosa hrane
Da bi se postigao znatan gubitak masnog tkiva, potrebno je tijekom određena vremenskog perioda provoditi tjelovježbu znatnog volumena. Podaci iz dostupnih preglednih članaka, kao i čitav niz pojedinačnih studija, ukazuju na to da najveći dio istraživanja u kojima se tjelovježba primjenjuje bez istovremenih restrikcija prehrane dovodi do vrlo skromnih smanjenja tjelesne mase i masnog tkiva. Kada se govori o učinku tjelovježbe, osim izravne energetske potrošnje izazvane vježbanjem, očekivani neizravni učinci tjelovježbe jesu porast metaboličke aktivnosti u mirovanju i porast prehranom izazvane termogeneze (DIT, prema engl. dietinduced thermogenesis). I ti učinci mogu pridonijeti ukupnom gubitku energije.
Volumeni i intenziteti tjelovježbe potrebni da bi se postigao i održao gubitak težine masnog tkiva
Da bi se izgubio kilogram tjelesne masti, koja sadrži 87% lipida, potrebno je potrošiti oko 7830 kcal. Uz pretpostavku da osoba želi postići gubitak četvrtine kilograma masti tjedno, morala bi, u istom periodu, tjelovježbom potrošiti gotovo 2000 dodatnih kalorija. Uz pretpostavku da se tjelesna aktivnost provodi 5 dana u tjednu, potrebna potrošnja energije iznosila bi 400 kcal dnevno. No, ako se vježbanje primijeni bez ikakvih promjena u prehrani, dnevna potrošnja od 400 kcal dovest će do gubitka masti tek u iznosu od oko jedne trećine vrijednosti očekivane na temelju kalorijskog deficita izazvanog tjelovježbom.
Utjecaj pretilosti i aerobnog fitnesa na sposobnost oksidacije masti
Dodatne komplikacije u primjeni vježbanja radi gubitka masnog tkiva čini genski i kondicijski status osobe. Danas je jasno da sklonost nakupljanju masnog tkiva ima gensku podlogu. Iako su konkretne brojke još uvijek predmet diskusije, većina autora genima pripisuje gotovo 60% tendencije nakupljanja masnog tkiva. Molekularna podloga pojačane sklonosti pretilih osoba daljnjem nakupljanju, umjesto smanjenju, masne mase jest niži udio oksidativnih vlakana i smanjena mitohondrijska masa njihovih skeletnih mišića. U pretilih osoba je također manje izražen hormon masnog tkiva adiponektin, koji snažno stimulira mitohondrijsku biogenezu. Stoga su pretile osobe u svom pokušaju gubitka masnog tkiva hendikepirane smanjenom sposobnošću oksidacije masti, odnosno smanjenom sposobnošću stvaranja mitohondrija te većim oslanjanjem na metabolizam ugljikohidrata. Drugi važan čimbenik koji određuje koji će udio tjelovježbom izazvane potrošnje energije činiti masti jest aerobni fitnes pojedinca. Aerobni trening ima dvije važne posljedice. Jedna je povećanje kardiorespiracijske i cirkulacijske sposobnosti dopremanja kisika do radnog mišićja. Druga je porast volumena mitohondrija. Aerobni trening također potiče porast ekspresije oksidativnih vlakana u skeletnim mišićima. Ukupno gledano, sve te adaptacijske promjene dovode do povećane sposobnosti treniranih mišića da oksidiraju masti, smanjenog stvaranja slobodnih radikala i cjelokupnog smanjenja rizika od raznih uzroka smrti.
Utjecaj pretilosti na spontanu tjelesnu aktivnost
Podaci iz istraživanja provedenih na ljudima ne podržavaju teoriju mehanizma povratne sprege između tjelesne aktivnosti i razine tjelesne masti te sugeriraju da spontana tjelesna aktivnost nije homeostatska komponenta mehanizma energetske regulacije. Studije pokazuju da su pretile osobe hipoaktivne. Eksperimenti sugeriraju da je hipoaktivnost vjerojatnije posljedica pretilosti nego genski predodređena osobina.
Utjecaj tjelovježbe na apetit
Brojne su studije opetovano pokazale da tjelovježba prolazno potiskuje osjećaj gladi i pojačava osjećaj sitosti. Potrošnja energije vježbanjem uzrokuje kratkotrajno obuzdavanje apetita, a u dužem vremenskom periodu ne dolazi ni do kompenzacije izgubljenih kalorija. Ovaj paradoks za sada još nije objašnjen. Ali to je fenomen koji može biti od velike koristi osobama koje tjelovježbom žele smanjiti količinu masnoga tkiva.
Sinteza dokaza i integrativna hipoteza o primjeni vježbanja u poticanju gubitka masti
Jasno je da prikazane činjenice ne pružaju koherentnu sliku o ulozi vježbanja u regulaciji energije. Koji razlozi leže u pozadini činjenice da bi 400 kcal energije, dnevno potrošene vježbanjem, tijekom 5 dana, bez ikakvih promjena u unosu hrane, trebalo biti dovoljno da dovede do gubitka od 0,25 kg masnog tkiva tjedno, a stvarni gubitak masti zapravo iznosi 0,09 kg/tjedno ili oko jednu trećinu očekivane vrijednosti? Čimbenik koji tome pridonosi jesu vrlo vjerojatno prehrambene navike, tj. sustavna pretjerana potrošnja hrane i sklonost prehrani čiji je sadržaj masti veći od optimalnog. Odabir makronutrijenata u prehrani također utječe na mjeru do koje će mast biti metabolizirana. Obroci bogati ugljikohidratima izazivaju DIT najvećim dijelom jer potiču lučenje inzulina. Obroci bogati mastima ne izazivaju toliki inzulinski odgovor ni DIT te ne pojačavaju postprandijalnu oksidaciju masti. Obilni miješani obroci potiču dodatnu potrošnju energije u obliku DIT-a, ali veličina DIT odgovora iznosi samo 9% dodatno unesenih kalorija. Stoga obroci bogati mastima potiču malu potrošnju energije i pogoduju odlaganju masti u masnom tkivu. Logičan zaključak svega prikazanog jest da se tjelovježba, osobito u obliku aerobnog treninga, može koristiti za smanjenje masnoga tkiva, ali da je taj proces učinkovitiji kada je vježbanje udruženo s ograničenjem unosa hrane. Kombinacija tjelovježbe i restrikcije prehrane, kao načina gubitka težine, ima dodatnu vrijednost u zaštiti i održanju nemasne tjelesne mase i povišenja metaboličke stope vježbanjem, jer tijekom gubitka težine izazvanog samo restrikcijskom dijetom, dolazi do pada obiju varijabli. Konačno, čak i ako vježbanje ne dovodi do željenih brzih gubitaka masti i tjelesne mase, moramo se podsjetiti da povećani fitnes donosi mnoge zdravstvene dobrobiti. Tako pretiloj osobi visoke aerobne sposobnosti prijeti niži rizik smrtnosti od kardiovaskularnih bolesti, kao i smrtnosti od drugih uzroka, nego vitkoj osobi niske aerobne sposobnosti. Aerobni fitnes izaziva adaptacijska poboljšanja kardiorespiracijske funkcije i povećanja mitohondrijske mase u mišićima, koja, pak, poboljšavaju oksidaciju masti. Bavljenje aerobnim vježbanjem, uz adekvatna ograničenja u prehrani, predstavlja pravi put prema vitkijem i zdravijem tijelu te zdravijem i dužem životu
