Metabolisme & Energiebalans deel 2: Onderdelen van je energieverbruik

In deel 2 van de reeks omtrent het metabolisme en de energiebalans, gaan we het hebben over de ‘calories out’ kant van het CICO model, ofwel het 4-compartimenten model van energieverbruik: welke factoren zijn er, wat voor rol spelen ze en kunnen deze beïnvloed worden?

Energieverbruik lichaam: Het 4-compartimenten model

Laten we eens een betere blik werpen op de factoren die ons energieverbruik opmaken. Er zijn 4 factoren die  de vergelijking van de menselijke energiebalans bepalen (de energieverbruik kant tenminste):

Laten we die eens stuk voor stuk doornemen.

Basaal metabolisme (BMR)

Onder je basaal metabolisme, je BMR, valt de energie die je lichaam nodig heeft om vitale functies te onderhouden, in complete rust.

BMR omvat

• Regulatie van lichaamstemperatuur
• Ademhaling
• Andere belangrijke processen die nodig zijn om het menselijke organisme goed te laten functioneren (bijv. in je immuunsysteem)

Je basaal metabolisme is niet zo variabel als veel mensen geloven. De verwarring, zoals ik eerder al aanhaalde, komt door het feit dat veel mensen BMR gebruiken als een algehele term voor calorische inname of verbruik. Dat is extreem simplistisch en fout.

Hoe wordt BMR gemeten?

Laat me dat eens uitleggen, om meteen de verwarring weg te halen. Het basaal metabolisme wordt doorgaans gemeten in een gevaste staat (pre-prandiaal = nog niks gegeten), vroeg in de ochtend, liggend op een bed in een gecontroleerde setting in een speciale kamer. Dit, zodat er geen fysiologische en psychologische stimulansen zijn.

Dit is totaal niet zoals in ons alledaags leven (tenzij je graag een uitgehongerde labrat speelt, ieder zo zijn ding). Toch is BMR erg statisch en voorspelbaar. Het is verantwoordelijk voor ongeveer 60% van ons totale energieverbruik. Het meeste van deze energie wordt gebruikt door organen, zoals het brein en de nieren.

Wat verklaart het verschil tussen mensen in BMR?

De factor die de meeste, zo niet alle verschillen tussen individuen in BMR verklaart, is spiermassa. Studies hebben aangetoond dat spiermassa verantwoordelijk is voor ongeveer 75% van de variatie in BMR tussen mensen.

Dit betekent dat als we 2 mensen vergelijken – een met een ‘snel’ en een met een ‘traag’ metabolisme – die een identieke grootte en gewicht hebben – we 75% van de verschillen tussen individueel calorisch verbruik in rust kunnen verklaren, aan de hand van de hoeveelheid spiermassa die ze hebben.

Hier is hierdoor dus geen verrassing dat bodybuilders een 14% hoger BMR hebben, vergeleken met mensen met dezelfde lengte, leeftijd en met hetzelfde lichaamsvetpercentage.

Er is ook bewijs voor metabole adaptatie – een schijnbare vertraging van je metabolisme. Hier zijn twee redenen voor: Veranderingen in het hormonale milieu van het lichaam + verhoogde efficiëntie van de absorptie en het verbruik van energie.

Hoeveel metabole adaptatie kunnen we verwachten?

Wat zegt het onderzoek?

In een klassieke studie keken de onderzoekers naar het verschil in BMR na een verlies van 10% totaal lichaamsgewicht in gezonde individuen en 20% van het lichaamsgewicht in individuen met obesitas.

De groep van 11 mensen in de normale groep consumeerde 800 calorieën per dag, totdat ze 10% van hun originele lichaamsgewicht verloren. Hun BMR nam af van 1511 ± 304 tot 1290 ± 228 calorieën, terwijl hun lichaamsgewicht af nam van 70,5 ± 11,7 tot 63,7 ± 10,1 kg. Dit is een érg agressief dieet, wat natuurlijk niet optimaal is voor het behoud van spiermassa. Desondanks bevonden de onderzoekers een ‘metabole adaptatie’ van gemiddeld 220 calorieën.

Een andere recent en erg interessant voorbeeld is een studie door Tremblay en Chaput (2009). De onderzoekers bekeken verschillende maatstaven, zoals BMR, in een groep van 8 mensen met overgewicht, die in een energietekort van 700 calorieën werden gezet, totdat ze een plateau bereikten. Dit vergde 246 dagen (!) waarin de deelnemers gemiddeld genomen 12,7 kg verloren, terwijl hun BMR was afgenomen met 168 calorieën.

Resultaten

Beide studies werden verricht bij mensen met overgewicht en obesitas, die niet trainden. Als we de spiermassa buiten beschouwing laten in de vergelijking, is de afname van BMR binnen de literatuur variërend van 79 tot 504 calorieën.

Natuurlijk zijn dit allemaal extremen. De boodschap is dat spiermassa de voornaamste drijfveer van BMR is, waarbij metabole adaptaties een kleine rol spelen.

TEF: Thermisch effect voeding

Wat is TEF?

TEF staat voor de energie die nodig is om de voedingsstoffen in onze voeding af te breken, op te nemen en op te slaan. TEF is vrij variabel, gezien elk van de drie macronutriënten (koolhydraten, eiwitten en vetten) een eigen thermisch effect heeft:

• Eiwitten: vergen tussen de 20 en 35% van hun totale calorische waarde.
• Koolhydraten: vergen tussen de 5 en 15%, maar vezelrijke producten kunnen dit verhogen tot 20%.
• Vetten: vergen tussen de 2 en 3%, maar sommige vetten hebben een hogere TEF. MCT’s (medium chain triglycerides: middellange keten vetzuren) hebben een thermisch effect van 15%.

We eten natuurlijk geen macronutriënten, we eten voeding. Sterker nog; we eten geen voeding in isolatie. We eten natuurlijk volledige maaltijden, die bestaan uit vele verschillende producten.

Andere invloeden op TEF

Lichaamsvetpercentage

Het wordt zelfs nog complexeren als je beseft dat TEF kan worden beïnvloed door lichaamsvetpercentage. Mensen met een hoger vetpercentage hebben een TEF die dichter bij de 10% ligt, door een slechtere opname van glucose en insulineresistentie.

Voedselkwaliteit

Aan de andere kant hebben mensen met een uitstekend dieet en een laag vetpercentage een TEF die zo hoog kan zijn als wel 25%! Onder uitstekend dieet verstaan we voedselkwaliteit: dat ~80% van het dieet bestaat uit onbewerkte, voedingsstofrijke voeding, zoals groenten, mager vlees, fruit, aardappelen, gezonde vetten etc.

Wat je altijd moet beseffen is dat TEF ook invloed heeft op de andere 3 compartimenten van energiebalans. We hebben ten slotte voeding nodig om elke activiteit van brandstof te voorzien. De ‘kosten’ voor deze brandstof is TEF.

Voorbeeld

Stel je voor dat je 2000 calorieën per dag nodig hebt voor vitale functies en alle fysieke activiteiten die je verricht. Als je deze energie uit voeding haalt, moet je ook de prijs van het onttrekken en opnemen van deze energie betalen! Dat betekent dat 2000 calorieën niet voldoende zullen zijn om je gewicht te onderhouden. Je zou een extra 200 tot 500 calorieën moeten consumeren, aangezien TEF tussen de 10 en 25% kan zijn.

Dit brengt ons ook weer op de ‘metabole adaptatie’. Naarmate je metabolisme vertraagt na een lange periode van diëten (wat ook altijd gebeurt, zonder uitzondering, net zoals je metabolisme versnelt in een ‘bulk’), moet je minder calorieën eten, om gewicht te blijven verliezen. Dit betekent dat TEF ook zal afnemen (omdat er minder voeding wordt gegeten).

Als we dan doorgaan op bovenstaand voorbeeld: Als je tot de 1700 calorieën per dag hebt gedieet, dan is je TEF dus ook afgenomen tot 170-425 calorieën.

EAT: Exercise Activity Thermogenesis

EAT is de meest voor de hand liggende factor. Het vertegenwoordigt de energie die we gebruiken tijdens het sporten. Dat zal voor de meeste lezers dus energie zijn die gebruikt wordt voor krachttraining en, in mindere mate, voor cardio.

Hoe bereken je EAT?

Er zijn veel manieren om EAT te berekenen. De calorische behoefte voor een specifieke sport wordt doorgaans uitgedrukt in calorieën per kilogram per minuut aan activiteit. Voor de meeste mensen is EAT exact 0, aangezien ze sedentair zijn.

Zonder het al te moeilijk te maken: Je kunt aannemen dat de gemiddelde training tussen de 300 en 500 calorieën vergt. Als je exacte nummers wilt gebruiken voor krachttraining (andere activiteiten hebben een andere waarde), dan kun je uitgaan van 0,1 calorieën per kg lichaamsgewicht, per minuut (per actieve minuut).

Dat betekent dat als je 70min traint, terwijl je 70 kg weegt, je 490 calorieën verbrandt. Het gaat daarbij om 70 minuten aan 1 stuk door, waarbij de mate van intensiteit, rustperiodes en algeheel volume de nummers dus dicteert. Het kan goed zijn dat je 2 uur in de sportschool doorbrengt, maar slechts een uur hiervan kan rekenen in de berekening.

MET waarde

Voor overige activiteiten kun je de MET waarde gebruiken (MET=een metabole eenheid die aan een activiteit is toegewezen). Of nog makkelijker, gebruik een calculator waar die MET-waarde al in verwerkt is.

Wat is verder van invloed op EAT?

EAT is relatief statisch gedurende periodes van energietekort. De enige factor die een rol kan spelen is je werkcapaciteit. De hoeveelheid volume die je kan verrichten zal uiteindelijk hoe dan ook afnemen, diep in een dieetfase. Hetzelfde is waar voor herstel na je training, wat zal betekenen dat je uiteindelijk meer rust nodig zou hebben.

Ondanks alles; als je een goed dieet hebt en een goed trainingsprogramma, zal dit alleen voorkomen in de laatste weken, voorafgaande aan een wedstrijd/shoot, waarbij je een érg laag vetpercentage bereikt. Zelfs dan is de verandering in EAT nog verwaarloosbaar.

NEAT: Non-Exercise Activity Thermogenesis

NEAT omvat het energieverbruik voor alle andere soorten beweging die je je maar kunt voorstellen. Een wandeling in het park, tikken met je vingers, traplopen, zitten, je houding behouden, de was doen, met je voet trappen, friemelen met je haar, etc.: alles dus. Dit is dus ook de meest variabele factor binnen de energiebalans en het allerbelangrijkste om rekening mee te houden. De term NEPA wordt hier ook wel voor gebruikt, maar deze term gaat meer over de activiteit dan het energieverbruik voor die activiteiten (NEPA= Non Exercise Physical Activity).

Als je de uitleg zo meteen hebt begrepen en NEAT begrijpt, dan zal je antwoord kunnen geven op veel vragen uit je dieetverleden gok ik zo.
Zelfs bij mensen die héél veel sporten, is NEAT nog steeds verantwoordelijk voor het grootste gedeelte van energieverbruik.

Sedentaire mensen hebben alsnog een NEAT van ongeveer 15%. In contrast: NEAT kan bijna 50% van het algehele energieverbruik in extreem actieve individuen omvatten!

NEAT: de verklaring voor een ’traag’ of ‘snel’ metabolisme

NEAT is in feite de factor die bepaalt of een persoon een ‘snel’ of ‘traag’ metabolisme heeft. Elk van ons adapteert op andere wijze aan een calorisch overschot of tekort. De een zal in een calorietekort onbewust veel minder gaan doen dan een ander in hetzelfde tekort, waarbij NEAT omlaag gaat.

In een calorisch tekort zullen de meeste mensen bijvoorbeeld minder zin hebben in ver lopen voor boodschappen, of in stofzuigen. Het gaat hier dus niet om een verandering in BMR, maar een verandering in een vermenigvuldigingsfactor van je energieverbruik.

Voorbeeld: de ‘hardgainer’

Hetzelfde geldt in een calorieoverschot: Iemand die heel moeilijk aan denkt te kunnen komen, zal onbewust veel meer compenseren. Bijvoorbeeld heel snel lopen, vaker rennen, tussendoor sprongetjes maken, steeds op tafel tikken, wiebelen op je stoel, friemelen met je handen, tikken met je voet, veel activiteiten ondernemen.

Onderzoek omtrent NEAT

De beste manier om dit uit te leggen is om een klassieke studie omtrent NEAT hierbij aan te halen. Het doel van de onderzoekers was om te bepalen hoeveel van een energieoverschot van 1000 calorieën, wordt gecompenseerd door onbewuste activiteit (NEAT). Voor dit doel bekeken ze een set van 16 jonge en gezonde mannen en vrouwen, die niet trainden, die in een 1000 calorieën overschot werden geplaatst, gedurende 8 weken.

Het blijkt dat een van de mannen tot wel 70% van het overschot (692 calorieën om precies te zijn!) kon compenseren. Dit was voornamelijk door een toename van lichaamstemperatuur en véél meer spontane activiteit. Dit was dus in werkelijkheid een overschot van slechts 300 calorieën voor deze man! Gemiddeld genomen compenseerden de deelnemers van deze studie ongeveer 33% (328 calorieën) van de extra energie.

In deel 3 van deze reeks gaan we kijken naar een aantal mythes omtrent het metabolisme, zoals bijvoorbeeld een “traag” en “snel” metabolisme.