Makaron, pieczywo, ryż czy ziemniaki – to produkty, które często jako pierwsze eliminujemy podczas odchudzania. Węglowodany od lat są przedstawiane jako główna przyczyna nadmiernej masy ciała. Tymczasem mechanizmy metaboliczne pokazują, że sytuacja jest znacznie bardziej złożona.
To nie samo spożywanie węglowodanów powoduje przyrost tkanki tłuszczowej, ale przede wszystkim długotrwała nadwyżka energetyczna.
Dlaczego tyjemy? Rola bilansu energetycznego
Bilans energetyczny to różnica między ilością energii dostarczanej z pożywieniem a energią wydatkowaną przez organizm. Jeżeli przez dłuższy czas dostarczamy więcej kalorii, niż wynosi nasze zapotrzebowanie, powstaje dodatni bilans energetyczny. Nadmiar energii może zostać zmagazynowany, przede wszystkim w postaci tkanki tłuszczowej.
Nie oznacza to jednak, że każda nadwyżka energetyczna zostanie w całości przekształcona w tkankę tłuszczową. Część energii może zostać wykorzystana na zwiększoną termogenezę, odbudowę glikogenu czy przyrost tkanek beztłuszczowych.
Znaczenie ma zatem nie tylko ilość spożywanych kalorii, ale również skład diety, aktywność fizyczna i indywidualne uwarunkowania metaboliczne.
Dlaczego tłuszcz z diety łatwiej magazynować niż węglowodany?
To ciekawe, ale wbrew powszechnej opinii wyznawców diety keto, organizm znacznie łatwiej magazynuje tłuszcz pochodzący z pożywienia niż przekształca nadmiar węglowodanów w nowe kwasy tłuszczowe. Dlaczego tak się dzieje?
Tłuszcze i węglowodany podlegają odmiennym procesom metabolicznym. Tłuszcz pokarmowy, po strawieniu i wchłonięciu, może zostać ponownie zmagazynowany w postaci triacylogliceroli w komórkach tkanki tłuszczowej. Jest to stosunkowo wydajny energetycznie proces, ponieważ kwasy tłuszczowe nie wymagają przekształcania w zupełnie nowe cząsteczki tłuszczu.
W przypadku węglowodanów sytuacja wygląda inaczej.
Po spożyciu węglowodany przyswajalne są rozkładane do cukrów prostych, a następnie wykorzystywane jako źródło energii lub magazynowane, przede wszystkim w postaci glikogenu wątrobowego i mięśniowego. Aby przekształcić nadmiar węglowodanów w nowe kwasy tłuszczowe, organizm musi uruchomić proces określany jako lipogeneza de novo. Proces ten wymaga dodatkowych przemian metabolicznych i nakładów energetycznych. Z tego względu bezpośrednie magazynowanie tłuszczu pokarmowego jest energetycznie bardziej efektywne niż synteza nowych kwasów tłuszczowych z węglowodanów.
Nie oznacza to jednak, że tłuszcze automatycznie powodują większy przyrost tkanki tłuszczowej niż węglowodany przy identycznej podaży energii.
Lipogeneza de novo – czy organizm zamienia węglowodany w tłuszcz?
Lipogeneza de novo (DNL, de novo lipogenesis) to proces metaboliczny, w którym organizm syntetyzuje kwasy tłuszczowe z prekursorów niewywodzących się bezpośrednio z tłuszczu pokarmowego, między innymi z węgla pochodzącego z węglowodanów.
Proces ten zachodzi przede wszystkim w wątrobie. W typowych warunkach żywieniowych, przy diecie mieszanej i zrównoważonym bilansie energetycznym, lipogeneza de novo nie stanowi głównej drogi magazynowania energii pochodzącej z węglowodanów.
Organizm preferencyjnie wykorzystuje węglowodany jako źródło energii oraz odbudowuje zapasy glikogenu.
Kiedy lipogeneza de novo może się nasilać?
Przede wszystkim w warunkach długotrwałego nadmiernego spożycia energii, szczególnie przy bardzo wysokiej podaży węglowodanów.
Badania metaboliczne pokazują, że przy znacznym przekarmianiu węglowodanami, zwłaszcza gdy zapasy glikogenu są już wysokie, synteza nowych kwasów tłuszczowych może istotnie wzrastać. Należy jednak pamiętać, że stopień nasilenia DNL zależy od warunków metabolicznych, składu diety i czasu trwania nadwyżki energetycznej.
Skoro węglowodany nie są łatwo zamieniane w tłuszcz, to dlaczego ich nadmiar może powodować tycie?
To jedno z najważniejszych zagadnień, które pozwala zrozumieć metabolizm makroskładników.
Po spożyciu większej ilości węglowodanów organizm zwiększa ich utlenianie, czyli wykorzystanie jako źródła energii. Jednocześnie może zmniejszyć utlenianie tłuszczów. W praktyce oznacza to, że większa część tłuszczu dostarczonego wraz z dietą może zostać zmagazynowana, zamiast zostać wykorzystana do produkcji energii. Przykładowo, jeżeli spożywamy posiłek zawierający zarówno węglowodany, jak i tłuszcze, organizm może w większym stopniu wykorzystywać węglowodany jako paliwo, a część tłuszczów magazynować. Nie jest to jednak równoznaczne z przyrostem tkanki tłuszczowej w skali całej doby. Istotny pozostaje całodobowy i długoterminowy bilans między magazynowaniem a wykorzystywaniem tłuszczu.
Dlatego nadwyżka energetyczna pochodząca z węglowodanów również może prowadzić do zwiększenia ilości tkanki tłuszczowej, nawet jeśli same węglowodany nie są w dużym stopniu przekształcane bezpośrednio w tłuszcz.
Czy insulina powoduje tycie po zjedzeniu węglowodanów?
Po posiłku zawierającym węglowodany stężenie insuliny zwykle wzrasta. Insulina uczestniczy między innymi w regulacji stężenia glukozy we krwi, syntezie glikogenu i metabolizmie tłuszczów. Jednym z jej działań jest czasowe hamowanie lipolizy, czyli uwalniania kwasów tłuszczowych z tkanki tłuszczowej. Nie oznacza to jednak, że każdy wzrost insuliny prowadzi do trwałego przyrostu tkanki tłuszczowej.
W ciągu doby organizm przechodzi naprzemiennie przez okresy magazynowania i wykorzystywania energii. Ostateczna zmiana ilości tkanki tłuszczowej zależy od bilansu tych procesów w dłuższym okresie, a nie od pojedynczego wzrostu insuliny po posiłku. W badaniach kontrolowanych nie wykazano, aby samo ograniczenie węglowodanów i związane z tym obniżenie insuliny zapewniało wyjątkową przewagę w redukcji tkanki tłuszczowej niezależnie od podaży energii.
Dlaczego po zwiększeniu ilości węglowodanów masa ciała może wzrosnąć?
Wzrost masy ciała nie zawsze oznacza przyrost tkanki tłuszczowej.Po okresie ograniczania węglowodanów zwiększenie ich podaży może prowadzić do odbudowy zapasów glikogenu w mięśniach i wątrobie. Glikogen magazynowany jest wraz z wodą. Przyjmuje się orientacyjnie, że na jeden gram glikogenu może przypadać około czterech gramów wody, chociaż proporcje te są zmienne. Dlatego po zwiększeniu spożycia węglowodanów masa ciała może wzrosnąć, mimo że ilość tkanki tłuszczowej pozostaje zbliżona.
To również jeden z powodów, dla których początkowa utrata masy ciała na diecie niskowęglowodanowej bywa szybka. Część tej zmiany wynika ze zmniejszenia zapasów glikogenu i związanej z nim wody.
Czy dieta niskowęglowodanowa jest skuteczniejsza w odchudzaniu?
W praktyce najważniejsze jest dobranie sposobu żywienia, który umożliwia utrzymanie odpowiedniego deficytu energetycznego, zapewnia prawidłową podaż składników odżywczych i odpowiada indywidualnym preferencjom.
Czy węglowodany są potrzebne osobom aktywnym fizycznie?
Węglowodany odgrywają szczególnie istotną rolę w sportach wytrzymałościowych i podczas wysiłków o wysokiej intensywności. Glikogen mięśniowy stanowi ważne źródło energii podczas biegania, jazdy na rowerze i intensywnych treningów siłowych. Odpowiednia podaż węglowodanów wspiera odbudowę glikogenu oraz możliwość utrzymania jakości kolejnych jednostek treningowych. Zbyt duże ograniczenie węglowodanów, szczególnie przy wysokich obciążeniach treningowych, może utrudniać regenerację i realizację założeń treningowych. Może także obniżyć odporność sportowca.
Zapotrzebowanie na ten makroskładnik powinno być dopasowane do rodzaju, intensywności i objętości aktywności fizycznej.
Podsumowanie – co naprawdę powoduje przyrost tkanki tłuszczowej?
Węglowodany nie powodują automatycznie przyrostu tkanki tłuszczowej. Głównym czynnikiem sprzyjającym jej zwiększaniu jest długotrwała nadwyżka energetyczna.
Warto zapamiętać kilka mechanizmów:
Tłuszcze pokarmowe mogą być magazynowane w tkance tłuszczowej stosunkowo niewielkim kosztem energetycznym.
Przekształcanie węglowodanów w nowe kwasy tłuszczowe wymaga procesu lipogenezy de novo.
W typowych warunkach żywieniowych lipogeneza de novo ma ograniczony udział w bezpośrednim magazynowaniu nadmiaru węglowodanów.
Zwiększone spożycie węglowodanów może ograniczać utlenianie tłuszczów, pośrednio sprzyjając ich magazynowaniu.
Redukcja tkanki tłuszczowej jest możliwa bez eliminowania pieczywa, ryżu, makaronu czy ziemniaków.
Nie trzeba bać się węglowodanów i stosować dietę ograniczającą w celu redukcji masy ciała. Znacznie ważniejsze jest zrozumienie bilansu energetycznego i dopasowanie diety do indywidualnych potrzeb.
Więcej na temat skuteczności takich kuracji przeczytasz w artykule Detoks organizmu – czy naprawdę jest potrzebny?.
Konsultacje dietetyczne w Poznaniu i online
Jeżeli chcesz zredukować masę ciała bez niepotrzebnych eliminacji albo dopasować żywienie do aktywności fizycznej, zapraszam na indywidualną konsultację dietetyczną.
Bibliografia
Acheson K.J. i wsp. (1988). Glycogen storage capacity and de novo lipogenesis during massive carbohydrate overfeeding in man. American Journal of Clinical Nutrition, 48(2), 240–247. https://doi.org/10.1093/ajcn/48.2.240
Horton T.J. i wsp. (1995). Fat and carbohydrate overfeeding in humans: different effects on energy storage. American Journal of Clinical Nutrition, 62(1), 19–29. https://doi.org/10.1093/ajcn/62.1.19
Hellerstein M.K. (1999). De novo lipogenesis in humans: metabolic and regulatory aspects. European Journal of Clinical Nutrition, 53(Suppl 1), S53–S65.
Hall K.D. i wsp. (2015). Calorie for Calorie, Dietary Fat Restriction Results in More Body Fat Loss than Carbohydrate Restriction in People with Obesity. Cell Metabolism, 22(3), 427–436. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2015.07.021
Gardner C.D. i wsp. (2018). Effect of Low-Fat vs Low-Carbohydrate Diet on 12-Month Weight Loss in Overweight Adults. JAMA, 319(7), 667–679. https://doi.org/10.1001/jama.2018.0245
World Health Organization (2023). Carbohydrate intake for adults and children: WHO guideline.