Idag tänkte jag skriva om en ny japansk studie som trillade ner i mailen.
Studien: Measurement of body composition in response to a short period of overfeeding
Studiens syfte var att låta friska unga personer överäta under tre dagar och undersöka effekten på deras kroppskomposition.
Bakgrund:
Jag har tidigare på bloggen skrivit en del om effekten av att äta och överäta olika makronutrienter och hur det påverkar kroppskomposition; av störst intresse specifikt fettinlagring och muskelmassa. Den korta versionen är att dietärt fett lätt lagras in som kroppsfett på ett kaloriöverskott och att omvandlingen från kolhydrater till fett är en ineffektiv process som inte är relevant på kort sikt.
Vad som i praktiken sker vid överätning av en blandad kost är att kolhydraterna lagras in som glykogen i lever och muskler och används som huvudsaklig energikälla av våra celler. Fettet lagras in i fettväven (och används till annat smått och gott som beståndsdelar av våra cellers membran) för att kunna användas vid energiunderskott. En mindre del av det protein vi äter bidrar till en ökning, omsättning och bevarande av muskelmassa, blir till byggstenar åt en massa protein runt om i kroppen och drygt hälften omvandlas till glukos.
När vi äter mycket kolhydrater och protein ökar också värmeutveckling (TEF; termogen effekt av maten) som en metabol kostnad för att bearbeta maten i kroppen. När vi äter fett sker det här i signifikant lägre grad (finns dock rön om en ökad värmeutveckling av mat med en högre mängd av specifikt omega-3).
En ökad värmeutveckling är alltså en tillfällig höjning av vår ämnesomsättning.
Den ökade metabola kostnaden vid matintag beror på att det krävs energi (ATP) som en procentuell del av matens kalorimängd för att bearbeta och lagra in de olika makronutrienterna och det finns en generell hierarki, som följer:
1. Protein (20-30%) och alkohol (10-30%)
2. Kolhydrater (5-10%)
3. Fett (0-3%)
Vi ”bränner” (oxiderar) också energi efter en måltid på ett sätt som reflekterar rangordningen ovan, där oxidationen av aminosyror (protein) och alkohol ökar markant vid intag av dessa makronutrienter. Vilket också delvis är en direkt anledning till varför dem knappt lagras in som fett (alkohol kan dock leda till fettbildning i levern vid för stora och frekventa intag).
Ett intag av kolhydrater ökar också oxidationen av kolhydrater och användandet av kolhydrater som huvudsaklig energikälla i kroppen. Kolhydrater uppreglerar vid sidan om den obligatoriska kostnaden för bearbetning ovan, också förbränningen (och värmeutveckling) via något som kallas fakultativ/adaptiv termogenes, som beror på en ökad aktivitet i det sympatiska nervsystemet.
Ett intag av fett däremot ger däremot ingen akut extra förbränning av fett, så som sker med de andra makronutrienterna där kroppen vid ett intag av dessa prioriterar förbränningen av de samma. Däremot använder kroppen fett (vi bränner alltid något som energi) som huvudsaklig energikälla när vi äter lite kolhydrater (och senare även ketoner vid långvarig lågkolhydratskost) och när insulinnivåerna sjunker. När glukos finns tillgängligt, föredrar kroppen istället det i första hand.
Det här är något jag märkt människor ofta missförstår. Alltså, när vi äter mer fett i kosten ökar användandet av fett som energikälla, men kroppen uppreglerar inte akut förbränningen av fett som den gör med protein, alkohol och kolhydrater.
I bilden nedan syns effekten av en måltid med hög andel kolhydrater eller fett på oxidation av de samma över en period på tre timmar efter matintag, hos friska slanka kvinnor.
Måltider som vi äter i det vanliga livet brukar dock vara relativt blandade sett till fördelning av makronutrienter och man brukar räkna på en genomsnittlig metabol kostnad för bearbetning på drygt 10% (5-15%) av maten. Dessa siffror är alltså baserade på en typisk kost och är redan inräknad i mängden kalorier vi äter.
Samtidigt ska man vara medveten om att vi bränner av mer kalorier vid överätning än på kaloribalans eller kaloriunderskott vilket kommer att öka mängden kalorier-ut via en uppreglerad ämnesomsättning, ökad värmeutveckling och en ökad mängd kroppslig rörelse (NEAT).
NEAT (non-exercise activity thermogenesis) är alla små rörelser vi gör mer eller mindre omedvetet och som inte är en del av träning. Det kan vara att knäppa med fingrarna, gunga på stolen, ändra kroppsställning, skaka på foten och överhuvudtaget röra på oss när vi är stillasittande. Faktum är att man i en studie med tolv deltagare i ungefärlig kaloribalans uppmätte en extra kaloriåtgång på mellan 100-800 kcal på ett dygn endast från spontana rörelser, vilket av uppenbara skäl kan vara en intressant faktor för viktbalans.
Och på tal om viktbalans har man sett intressanta resultat av NEAT när det gäller att stå emot en ökning av fettmassa vid överätning. I en studie åt sexton studiedeltagare ett kaloriöverskott (+1000 kcal/dag) under 8 veckor. Resultaten visade att en ökad NEAT var starkt kopplat till mindre viktökning:
”These results suggest that as humans overeat, activation of NEAT dissipates excess energy to preserve leanness and that failure to activate NEAT may result in ready fat gain.”
Sammantaget accentueras effekter jag beskrivit ovan av överätning då kroppen har begränsat utrymme för att lagra in kolhydrater och protein, medan fett som bekant kan lagras in i väldigt stora mängder i våra fettceller. Alltså bränner kroppen lättare av kolhydrater och protein, medan fett är metabolt mer fördelaktigt att lagra in och ger oss tillgång till sparad energi i perioder av minskad tillgång på föda (vilket tyvärr sällan är fallet i stora delar av världen idag).
På kaloribalans spelar kostsammansättningen ingen roll för viktbalansen, utan det blir framförallt intressant vid just överätning och viktnedgång (protein relaterar direkt till bevarande av muskelmassa).
Vid en en överätning under längre tid med blandad kost går alla upp i vikt, fast med stora variationer beroende på en mängd variabler varav jag nämnt några i den här texten. Och vad vikten består av (muskler/fett/vatten) skiljer sig också mycket åt återigen beroende på många olika variabler. Styrketräning är en sådan som ökar mängden muskler man lägger på sig i förhållande till fettvikt.
För mer läsning refererar jag återigen till en artikel på ämnet på min blogg.
Det finns mycket mer att säga om makronutrienter, metabolism och överätning men det här är en bra och kort sammanfattning. Nu till studien ifråga.
Studien:
Studien hade alltså som syfte att studera effekten av en kort tids överätning (tre dagar) på kroppskomposition.
Studiedeltagare:
Studiedeltagarna bestod av tio friska och slanka japanska män .
Metod:
* Först fick studiedeltagarna äta sin normala kost under tre dagar. Man antecknade vad som åts och beräknade kaloriintag. Efter det fick de överäta i tre dagar med 1500 kcal över kaloribalans/dag.
* Studiedeltagarna fick äta hur de ville under överätningsperioden och man rapporterade vad man åt under de ”normala” tre dagarna och de följande tre överätningsdagarna både genom anteckningar men också med kamera, d v s man fotograferade maten man åt. Man fick också med sig portabla digitala vågar att använda för att väga maten och uppmanades att kolla hur mycket kalorier maten man åt innehöll via information på matförpackningar.
* Man kontrollerade hur mycket studiedeltagarna rörde sig med hjälp av en accelerometer runt midjan. Vid sidan om att kontrollera för energiförbrukning i sig vid överätningen, ville man också hålla energiförbrukningen likadan både innan och under överätningsfasen. Studiedeltagarna uppmanades således att via accelerometern hålla koll på att man förbrukade ungefär lika mycket energi per dag.
* Kroppskomposition uppmättes med undervattensvägning. Det är en metod som är bättre än vissa andra metoder men långt från felfri. Dock använde man här en tre-komponentsmodell där man fick fram både fettfri massa, fettmassa, samt vattenvikt. Vattenvikten i kroppen beräknades med hjälp av stabila isotoper och dubbelmärkt vatten.
* Man använde gängse statistiska beräkningar för att jämföra skillnaden mellan perioden av normalt ätande och överätning och testade också hur väl reproducerbarheten var för vägningsmetoden man använde, innan överätningsfasen.
Resultat:
* Först och främst var reproducerbarheten väldigt god och värden mellan två mätningar för kroppskomposition hos studiedeltagarna innan överätningsfasen skilde sig inte signifikant åt.
* För överätningsfasen sågs en signifikant ökad kroppsvikt (+0,7 kg), ökad fettfri massa (+0,2 kg) och ökad mängd vatten i kroppen (+0,7 kg). Skillnaden i fettprocent och fettmassa var inte signifikant.
* Studiedeltagarna fortsatte att väga sig ett tag efter överätningsfasen och intressant nog var alla tillbaka på sin ursprungsvikt (innan överätningsfasen) inom två veckor (i snitt 5 dagar).
Resultatet på kroppskomposition av tre dagars överätning.
* Studiedeltagarna rörde på sig lika mycket både innan och under överätningsfasen.
* Mängden salt i kosten ökade signifikant under överätningsfasen.
* När man överåt ökade fettintaget relativt sett mycket mer än kolhydratsintaget, där fettintaget närmast fördubblades (~77 g/dag till ~150 g/dag). Sammantaget minskade den procentuella delen av kolhydrater i kosten. Proteinintaget ökade inte signifikant under överätningsfasen.
Sammansättningen av kosten i studien
Med tanke på att vi ser att det fanns rätt stora genomsnittliga skillnader i kroppskomposition mellan de individuella deltagarna i studien både innan och efter överätningsfasen, kan det också vara intressant att titta närmare på just dessa skillnader.
Den totala kroppsvikten ökade eller stod i praktik stilla hos de individuella studiedeltagarna.
Som vi ser ökade eller stod kroppsvikten stilla hos alla studiedeltagare.
Fettmassan tenderade att minska hos nästan alla studiedeltagare, förutom en.
Det här är väldigt intressant. Ovan ser vi att samtliga studiedeltagare såg en smärre minskning av fettmassan, förutom en person vars fettmassa ökade.
De flesta studiedeltagare lade på sig en ökad mängd vatten.
Här ser vi att vattenvikten ökade synbart hos de flesta studiedeltagare vid överätningen.
Sammanfattning och diskussion:
I studien ser vi att framförallt mängden vatten i kroppen ökade, tillsammans med en väntad ökning av total kroppsvikt, samt en mindre ökning av fettfri massa.
Författarna lyfter upp i diskussionsdelen att man såg en väldigt god reproducerbarhet (ICC 0,946 – 0,996) när man jämförde mätningar för kroppskomposition vid två tillfällen innan överätningsfasen, något man också sett i en tidigare studie man gjort.
Med lite tur borgar det kanske för hyffsade mätvärden.
Som jag var inne på lite tidigare så är det här med mätmetoder för kroppskomposition ett kapitel för sig. Men man kan säga att ju fler separata variabler vi mäter (fettmassa, fettfri massa, vattenvikt osv) desto bättre. Jag tänker inte gå in i en lång diskussion om det här men man bör hålla i åtanke att det finns stora skillnader i hur väl olika metoder fungerar.
Studiedeltagarna åt nästan 1500 kcal över sitt dagliga energibehov i tre dagar, något som rent teoretiskt blir ett överskott på sammanlagt 4500 kcal. Ett kilo fett är på ett ungefär 7000 kcal och om vi antar att en stor del (men inte allt) av överskottet lagras som kroppsfett så hamnar vi på en teoretisk viktuppgång på kring 0,5 kg fettmassa.
Förutom att det inte skedde.
I andra studier på överätning ser man också att mängden vikt folk lägger på sig skiljer stort åt, något som (vilket jag nämnde ovan) till stor del beror på variabler såsom NEAT och hur mycket kroppen ökar den termogena effekten av maten.
Våra kroppar är alltså olika bra på att stå emot en ökning av kroppsvikt.
I en träningskontext ökar människor också olika mycket i muskelmassa och fettmassa vid överätning, där en del personer längst ut på ena kanten ökar i muskelmassa fort och kanske till och med ser en samtida reduktion av fettmassa medan en person längst ut på andra kanten börjar bli sladdrig i kroppen så fort denne försöker gå upp i vikt. Och givetvis befinner sig de flesta av oss mellan dessa ytterligheter.
Även typen av överätning spelar som jag tidigare nämnt roll, men i den här studien överåt man intressant nog fritt vilket gav en stor ökning av studiedeltagarnas fettintag. Hade för övrigt varit kul att se en redogörelse för vad som åts, men någon sådan finns inte publicerad.
Tillbaks till NEAT så förbrukade studiedeltagarna enligt resultaten lika mycket aktivitetsenergi, men författarna nämner också att accelerometern som användes (runt midjan) inte nödvändigtvis får med separata rörelser från armar och ben, vilket kan vara väldigt relevant för NEAT hos en person som är stillasittande. En stor möjlig brist med andra ord och kanske något som kan spelat en stor roll i studien.
Intressant nog tog man också med data för de olika studiedeltagarna och deras individuella variation i olika mått på kroppskomposition. Vi såg att i princip alla förutom en person såg en liten minskning av fettmassa, vilket dock inte var signifikant i genomsnitt på det hela taget. Det hade varit intressant att veta mer om varför just en person ökade i fettmassa medan de andra minskade och vad som skilde dem åt. Man kan ju bara spekulera men kanske åt personen mer än vad som rapporterades, eventuellt genetiska anlag etc.
Vilket leder vidare till ett uppenbart problem med studiens metodik. Nämligen att vad studiedeltagarna åt inte kontrollerades rigoröst av forskarna. Visserligen fick man portabla vågar och skulle fotografera det man åt, men det finns alltid utrymme för felaktigheter när folk lämnas åt sitt eget öde. Ponera att någon studiedeltagare inte fotograferade allt man åt, för att man inte ville framstå som ett svullande matvrak etc.
Men det finns inte så mycket att göra åt i det här fallet. Studiedeltagarna rapporterade oavsett en stor genomsnittlig överätning, men även där fanns ju individuella skillnader, vilket ju krånglar till det.
Man såg också att studiedeltagarna lagrade in signifikanta mängder vatten i kroppen vid överätningsfasen, något som troligen delvis beror på ett ökat saltintag. När vi äter mer salt ökar hjärnan vår törst så att vi ska få i oss mer vätska, vilket beror på att kroppen vill ha en viss mängd elektrolyter i förhållande till vätska för optimalt fungerande.
Även en ökad glykogeninlagring kan ha bidragit till en ökad total kroppsvikt under överätningsfasen och kanske små skillnader i fettfri massa (muskelmassa, glykogen etc). Skillnaden i studiedeltagarnas kolhydratsintag i sig var inte stor jämfört med innan överätningen men med tanke på att energiintaget totalt sett ökade stort gjorde nog glykogeninlagringen till viss del också det. Och glykogen binder vatten där kring 1 gram glykogen drar med sig 3 gram vatten.
Det är inte helt ovanligt att folk blir upprörda när de väger sig efter att ha svullat loss en helg och ser att de väger något kg mer på vågen. Man anar det värsta och att man blivit tjock, slutligen trillat dit. Men resultatet av en kortare period av överätning är huvudsakligen just vattenvikt. Mycket skräpmat innehåller för övrigt mycket salt, vilket inte sällan är en stor bov i dramat.
Intressant är också att man åt såpass mycket fett i snitt (~150 gram/dag) som man gjorde under överätningsfasen, men ändå inte lade på sig fettmassa, vilket ger en fingervisning om att en så kort överätning som tre dagar kanske inte ger en signifikant uppgång av fettmassa oavsett vad man äter i princip (förutsatt att man återgår till normala mängder mat) efteråt.
Man kan också spekulera i om de akut kraftigt ökande mängderna av fett i kosten kanske modulerar fettoxidation på andra sätt än genom TEF, som effekter på olika enzym involverade i fettmetabolism. Även typ av fett kan vara väldigt relevant här då vissa fetter lättare lagras in som kroppsfett än andra. Med tanke på att studiedeltagarna utgjordes av japaner och att man äter mycket fisk i japan kanske man också kom upp i intressanta mängder av t ex omega-3, som förefaller kunna minska fettinlagring. Men nu spekulerar jag bara för det står ingenting om det i studien.
Om man höjer blicken en aning till det stora problemet med övervikt i vårt samhälle är det ju inte nödvändigtvis akut överätning ibland som leder till en kronisk viktuppgång, utan att folk kontinuerligt äter lite för mycket hela tiden vilket på sikt blir ett antal kg per år. Samtidigt tränar man inte särskilt mycket och träning är ett sätt att få kroppen bättre på att matcha energiintag- och förbrukning. Mer än så går jag dock inte in på det området här, då det är för omfattande.
Studiedeltagarnas kroppsvikt återgick också till samma värde som innan överätningsfasen efter i snitt 5 dagar (0-14 dagar), vilket starkt tyder på just tillfällig vatteninlagring som den huvudsakliga variabeln i viktuppgången som sågs, även med tanke på att bara en person faktiskt ökade i fettvikt. Författarna nämnde dock också att man inte kontrollerade för toalettbesök, vilket av givna skäl kan påverka och ge fluktuationer i kroppsvikt vid överätning.
Slutligen skulle det också vara intressant att se fler studier på överätning i kontexten styrketräning och med varierande mängder av olika makronutrienter.
På återseende.
Träning och nutrition 
Pingback: Mer protein i kosten minskar mängden kroppsfett | Träning och nutrition·