Zdravie, mitochondrie a metabolická flexibilita

Ako zlepšiť metabolickú flexibilitu a tým pádom aj celé svoje zdravie? (protokol) 

Tento článok si môžete vypočuť aj ako podcast na nasledovných platformách:

• web rozhranie
• Spotify
• iTunes

Tento článok vznikol na základe otázok, ktoré mi položili z portálu StartitUp a v tomto blogovom článku je jeho rozšírená / komplexnejšia verzia.

Čo presne znamená metabolická flexibilita a prečo je dôležitá pre zdravie aj výkon?

Vo svete je pomerne rozšírená zhruba nasledovná definícia metabolickej flexibility, ktorá hovorí že ide o  „schopnosť prepnúť medzi oxidáciou lipidov a sacharidov v závislosti od nutričných podmienok a energetických požiadaviek organizmu.“ Inými slovami, zdravý metabolizmus dokáže rýchlo a efektívne prechádzať medzi spaľovaním tukov a sacharidov v závislosti od momentálnych potrieb organizmu, pričom znížená metabolická flexibilita je často spojená s metabolickými poruchami, ako je obezita, inzulínová rezistencia a diabetes 2. typu. 

Fajn. Lenže slovo "prepínanie" je tak trochu matúce, pretože nejde o slobonú "vôľu" metabolizmu (resp. danej osoby) len tak sa rozhodnúť že sa na iný zdroj energie "prepnem". Pred tým, ako si odpovieme prečo naše telo nemá na výber, nám nasledovný obrázok vysvetľuje, ako treba spektrum metabolickej flexibility vnímať na 50 bodovej škále od metabolického poškodenia (prediabetes / diabetes / metabolické ochorenia) až po mimoriadne vysoký stupeň metabolickej flexibility, čiže metabolického a mitochonriálneho zdravia:

Niektoré dôležité kľúčové slová a ich vysvetlenia na úvod:

• Metabolická flexibilita
• Spiroergometria a VO2MAX
• Metabolické zdravie
• Metabolické poškodenie
• Mitochondrie
• Individuálna sacharidová tolerancia
• Tukový metabolizmus
• Cukrový metabolizmus
• De novo lipogenéza
• Metabolická terapia
• Metabolická trénovanosť

Ako telo prepína medzi cukrom a tukmi ako hlavným zdrojom energie a čo ovplyvňuje túto schopnosť?

Pred tým ako si odpovieme, si musíme vytvoriť spoločne referenčný rámec, aby sme odpoveď mohli pochopiť v širšom kontexte. Máme tu 3 jedincov A-B-C v rovnakom veku (40 rokov), z toho dvaja sú na tom rovnako z pohľadu percent tuku (10 %) aj z pohľadu celkovej telesnej hmotnosti (70 kg), či zdatnosti avšak majú rozdielny stupeň metabolickej flexiblity. Tretí jedinec má veľkú nadváhu, až 40% podkožného tuku pri 100 kilogramovej telesnej hmotnosti, žiadnu kondíciu a dosť zásadné metabolické poškodenia. Obrázok nám pomôže navnímať tieto rozdielnosti a v podcaste vysvetľujem ďalšie širšie súvislosti: 

 Kým jedinec (A) má kriticky nízke VO2MAX a zároveň nevýkonný metabolický "motor" (metabolické poškodenie), tak nieje schopný počas záťaže využit ako zdroj energie "tuk" a dokonca ani v pokoji nevyužíva ako zdroj energie tuk ale cukry na +80%. Je to paradox ak zvážime, že jeho zásoba podkožného tuku obsahuje viac ako 360.000 kalórii a zásoby cukru (glykogénu) sú v porovnaní s týmto zdrojom energie triviálne. Tento jedinec je metabolicky nútený používať výlučne cukrové zdroje energie a zatiaľ nemá nič iné na výber a tak skoro ani nebude. Pri záťaži sa jeho hodnota maximálneho spaľovania tukov vyšplhala na triviálnych 0,2g tuku / min., pri pulze 110 tepov a pri rýchlosti 3 km/h. Tohto jedinca čaká najbližších 20 rokov (ak sa ich dožije) veľmi nízka kvalita života (invalidita) a diagnostický test poukazuje na jeho nízke mitochondriálne zdravie a metabolické poškodenia. 

Jedinec (B) je na tom relatívne dobre, nakoľko jeho VO2MAX je primerané veku, avšak jeho metabolizmus je trénovaný na cukrové zdroje energie a preto počas záťaže dosiahne stav 50:50% (cukry vs. tuky) už pri relatívne nízkych hodnotách VO2MAX (pri 40% z maxima). Jeho fyzický aj mentálny výkon je nestabilný a závislý na vonkajších zdrojoch cukrovej energie, ktorú jeho metabolizmus uprednostňuje. Ani on (jedinec / metabolizmus) si toto palivo vedome nevyberá. Ak cukrovú energiu z vonka nedodá, vo výkonoch zlyháva (nevie využiť plný natrénovaný potenciál) nakoľko je na cukrové zdroje energie úzko metabolicky naviazaný. "Trénoval" ho na cukry dlhé dekády a preto nemá na výber. Jeho spaľovanie tukov dosiahlo maximum 0,8g tuku / min. pri pulze 105, rýchlosti 7 km/h a 20% z maxima. Jeho mitochondrie majú oi. aj relatívne nízku kapacitu využívať ako zdroj energie laktát a preto pri anaeróbnych fyzických výkonoch nastupuje predčasná únava alebo úplná neschopnosť pokračovať vo fyzickom výkone. Stav jedinca (B) však nieje nijak zásadne fatálny ani život ohrozujúci na rozdiel od jedinca (A). Je iba neoptimálny, obzvlášť pri vstupe do staroby. 

Jedinec (C) má VO2MAX nadpriemerne vysoké vzhľadom na jeho vek, ale to nieje jeho jediná výhoda. Jeho schopnosť využívať zdroje tukovej energie sú rozsiahle do vysokého percenta z maxima, nakoľko disponuje vysokým stupňom metabolickej flexibility a zdravia. Jeho mitochondrie mu umožňujú šetriť vzácne zdroje cukrovej energie, ktoré má ľudské telo v limitovanom množstve. Jeho schopnosť spaľovať tuky ako primárny zdroje energie sú nie len vysoké (1,8g tuku / min.) ale spaľovanie tukov pretrváva až do 80% z jeho maxima. Vďaka týmto prednostiam je jeho fyzický výkon nezávislí od vonkajších zdrojov energie a zároveň jeho schopnosť využívať a spracovávať ako zdroj energie aj láktát opäť nadpriemerná (vysvetľujem v podcaste). Do takejto metabolickej výkonnosti je možné sa prepracovať za niekoľko rokov a vytvára pevné základy pre zdravý život v starobe.

A tu je teda odpoveď na pôvodnú otázku. Tučný jedinec (A) nemá žiadne palivo na výber, jeho metabolizmus je negramotný a striktne limitovaný len na cukrové zdroje energie. (B) jedinec je na tom lepšie ale ani on nemá až tak veľmi na výber a jeho metabolizmus je od určitého stupňa záťaže 100% závislý na cukrových zdrojoch energie. Niečo má na výber z vlastných zásob ale tie sa vyčerpajú pomerne skoro. (C) jedinec má "na výber" iba z toho pohľadu, že jeho metabolizmus cukrami vie šetriť a používa ich až v skutočne hraničných situáciách (vysoká záťaž s vysokým pulzom). Avšak má kapacitu navyše využívať ako zdroj paliva aj laktát, čo mu pridáva navyše ďalšie metabolické bonusy.

Pre zaujímavosť si pozrite odporúčané (referenčné) hodnoty VO2MAX pre vybraný vek a pohlavie, pretože tieto hodnoty sú silným ukazovateľom kvality starnutia. Vyššie hodnoty VO2MAX sú často spojené s lepšou kardiovaskulárnou kondíciou a nižším rizikom úmrtnosti. Napríklad, zvýšenie VO2MAX z nízkej na priemernú úroveň môže významne znížiť riziko všetkých príčin úmrtnosti. Silnejším ukazovateľom zdravého (ne)starnutia ako VO2MAX sa v štúdiách ukazuje len sila úchopu / stisku.

Prečo niektorí ľudia spaľujú tuk efektívnejšie ako iní? Sú v tom genetické predispozície alebo životný štýl?

Hore uvedené obrázky, modelové osoby A-B-C a ich aktuálny stav metabolickej (ne)flexibility nám vysvetľuje v kontexte čo všetko nám schopnosť spaľovať tuk ovplyvňuje. Genetické faktory s tým vôbec nesúvisia, hoci geneticky zdenené vyššie hodnoty VO2MAX sú veľké plus. VO2MAX hodnoty prirodzene s vekom klesajú a s pohybovou nečinnosťou klesajú ešte radikálnejšie. V tomto smere sa lepšie mitochodnriálne zdravie (metabolická flexibilita) či celková kondícia nedajú "kúpiť" ani v genetickej lotérii. Treba na nich systematicky pracovať a rozhoduje o nich životný štýl a každodenné zvyky.

Akú úlohu v metabolickej flexibilite zohrávajú hormóny, ako inzulín či kortizol?

Tu vstupujeme už do inej oblasti, ktorá ovplyvňuje chovanie nášho metabolizmu. Tou oblasťou je strava. Strava, jej načasovanie, výber makroživín, to všetko významne ovplyvňuje našu hormonálnu činnosť a dlhodobé nastavenie metabolizmu. Viaceré podnetné články sú dostupné aj na tomto BLOGU. Inšpirujúce by mohli byť aj príbehy ľudí, ktorí po 40-tom roku života si prešli podobným procesom pozitívnych zmien, V skratke platí, že nízkosacharidové alebo ketogénne stravovanie majú významný terapeutický efekt, spolu s modalitami ako čiastočné alebo úplné hladovanie či chlad. V podcaste o tom hovorím viac. Tieto druhy stravovania sú veľmi dobre vedecky preskúmané za posledných 20 rokov avšak viac ako teória je dôležitá aplikácia a pochopenie poznatkov v praxi. Existuje aj mnoho druhov lowcarb či keto stravovania a mnohé môžu byť nevhodné a tie správne povrchne aplikované do praxe (chyby, nepochopenie, nedôslednosť). Vo vede, výskumoch či terapiách sa tieto modality nízkosacharidového a ketogénneho stravovania používajú dlhé dekády a závery by mohli znieť nasledovne:

• nízkosacharidová (alebo ketogénna) diéta je podporovaná veľkým množstvom klinických štúdií, ktoré dokazujú jej bezpečnosť a účinnosť
• dôkazy nepodporujú všeobecne rozšírené obavy, ako napríklad názor, že diéty s nízkym obsahom sacharidov zvyšujú úmrtnosť alebo zvyšujú riziko srdcových chorôb
• neexistujú žiadne škodlivé vedľajšie účinky nízkosacharidových diét
• dôsledne aplikované nízkosacharidové diéty môžu byť udržateľné a nutrične kompletné.

Aké potraviny a stravovacie návyky podporujú schopnosť tela efektívne spaľovať tuky?

Nasledovné obrázky vysvetľujú základnú logiku v otázkach stravovania. Cez naše telá nám za celý život "pretečie" enormné množstvo potravín (okolo 60-80 ton) a tie na našom metabolizme zanechávajú stopy. Prvý obrázok poukazuje na to, že v starobe môžeme mať vďaka lepšej strave vyššiu kvalitu života, alebo aj nie. Druhý obrázok ukazuje pyramídu stravovania, ktorá podporuje náš metabolizmus v tom, aby bol flexibilnejší (schopnejší spaľovať viac tukov), naše mitochondrie zdravšie, naše kognitívne a fyzické výkony menej naviazané na cukrové zdroje energie. Tretí obrázok nám dáva možnosť pochopiť, že v konečnom dôsledku konzumujeme len "dva" druhy potravín. Kým bielkoviny a tuky sú stavebné látky, ktoré sa stávajú súčasťou nášho tela (stavebné bloky), tak sacharidy (cukry) sú palivo. Ak to s príjmom paliva preháňame, poškodíme si metabolizmus (motor), ten sa stane disfunkčný, nevýkonný, extrémne závislý na cukroch a nebude nás chrániť pred zbytočnými zdravotnými komplikáciami, ktoré si spôsobujeme vlastným výberom potravy zakaždým, keď otvoríme ústa (aj dnes).

Pomáha prerušovaný pôst zlepšiť metabolickú flexibilitu? Ak áno, ako často by sme ho mali praktizovať?

Čiastočné alebo úplné hladovanie sú pravdepodobne najsilnejšie modality, ktoré ovplyvňujú našu metabolickú flexibilitu. Pre ľudí, ktorí majú už závažné zdravotné problémy, je vhodné pouvažovať aj o liečebnom hladovaní. Je vhodné začať nasledovne: 

• maximálne 3 jedlá za deň a dosť
• 1-4 x do týždňa zaradiť čiastočné hladovanie (12-16h) a len 2x jedlo / deň
• raz za 2 týždne zaradiť 24h hladovanie len s vodou (žiadna káva)
• raz za mesiac aplikovať 3 dnové hladovanie len s vodou (opäť žiadna káva)
• zvážiť liečebné viacdňové hladovanie pod dohľadom odborníka
• viac praktických detailov nájdete aj v našom bezplatnom eBooku
• v podcaste o tom pojednávam taktiež viac.

Môže konzumácia sacharidov v určitých fázach dňa ovplyvniť schopnosť tela prechádzať medzi rôznymi zdrojmi energie?

Načasovanie príjmu sacharidov je taktiež zaujímavá strategická otázka, ktorou sa môžeme pri snahe o zlepšenie metabolickej flexibility zaoberať. Ak máme výber aj objem sacharidov zvládnutý, ich načasovanie môže zohrávať dôležitú úlohu. Najmenej optimálny čas na príjem sacharidov je pred pohybovou / športovou aktivitou. Bodka. Druhý najmenej vhodný čas je na obed, kedy väčšina ľudí zažíva prirodzene útlm. Či sacharidy zaradiť do raňajok alebo do večerného jedla, je už vecou sebaskúmania a spätného vyhodnocovania vlastných krokov. Ak by sacharidy prišli v úvahu na večeru, nesmie to byť neskôr ako 4 hodiny pred spánkom ale potom by príjem tukov nemal byť v tomto jedle príliš vysoký. Rastlinné (omega-6) tuky a cukry sú pre človeka metabolicky najviac škodlivá kombinácia. Ak prídu sacharidy teda na večeru ako voľba, potom by som zvážil 30 minútovú prechádzku (rodina, psík) aby svalová práca nadbytok sacharidov využila a glykemická odpoveď sa stala nevýznamná. Ak máme glykémiu pod kontrolou, nevstupuje do hry ani negatívna hormonálna odpoveď (mnoho inzulínu a prípadna rezistencia), takže budovaniu metabolickej flexibilite nestoja v ceste silní protivníci.

Aké druhy cvičenia najviac podporujú metabolickú flexibilitu – aeróbne aktivity, silový tréning alebo HIIT?

Ako spomínam v podcaste, veľmi dôležité sú všetky stránky kondície. Takže potrebujeme mať vytrvalosť, silu aj rýchlosť. V podcaste popisujem dôležitú stratégiu pre ľudí, ktorí chcú svoju metabolicku flexibilitu vylepšovať. Základný protokol by mohol vyzerať nasledovne: 

• vystavovať svoje telo počas dňa pohybovým stimulom (pohyb za no-extra-time)
• pri práci treba stáť, chodiť extra po schodoch, visieť mnoho minúť skladaného času
• fyzicky náročný tréning je potrebné absolvovať ideálne 3x do týždňa
• na tréning treba prísť hladný (minimálne 3h pred ním nič nekonzumovať)
• pred tréningom neodporúčam kávu a už vôbec nie iné nervové stimulanty
• prvých 5 minút tréningu venovať predvyčerpaniu (napríklad intervaly na airbike)
• 45 minút venovať silovému tréningu s vlastnou hmotnosťou i s bremenami
• posledných 5 minút povyčerpaniu (čiže opäť 5 minút intervaly napríklad na airbike)
• v podcaste pojednávam o hlbších detailoch
• viac praktických odporúčaní nájdete aj v našom bezplatnom eBooku

Aké sú typické znaky toho, že má človek slabú metabolickú flexibilitu, a ako to môže ovplyvniť výkon?

Na niektoré fenomény sme si poukázali cez vysvetlenia vyššie. V skratke človek je nie len často unavený, ale je prakticky závislý na vonkajších zdrojov energie. To sa odráža aj na nerovej sústave, človek je nervóznejší, má menšiu koncentráciu, nie je schopný znášať efektívne stres. Napríklad nevie si predstaviť že by vynechal nejaké jedlo, nebodaj obľúbenú fast food potravinu (šuvix) a už vôbec si nevie predstaviť, že by aplikoval čiastočné alebo úplne hladovanie. Taktiež nieje schopný podávať fyzické výkony bez toho, aby pred výkonom konzumoval energetické jedlá alebo aj stimulanty. Okrem viditeľnej nadváhy existujú aj objektívne ukazovatele (biochémia, spiroergometria, iné), ktoré poukazujú na slabé metabolické zdravie i flexibilitu. Tieto vyšetrenia však môžu poukázať na slabú metabolickú flexibilitu ale aj u zdravých a štihlych, športujúcich ľudí, ako sme si povedali na obrázkovom príklade vyššie.

Aké praktické kroky môže urobiť človek, aby si zlepšil metabolickú flexibilitu?

Metabolická flexibilita sa dá zlepšovať viacerými modalitami a ideálna situácia je, ak zakomponuje natrvalo do svojho životného štýlu všetky. K tým najzásadnejším patria:

• čiastočné aj úplné hladovanie
• nízkofrekvenčné stravovanie
• minimalizácia príjmu sacharidov
• načasovanie príjmu sacharidov v režime dňa
• pohyb za no-extra-time
• komplexné budovanie kondície
• tréning o hlade
• tréning s predvyčerpaním aj povyčerpaním (HIIT)
• otužovanie (vzduchom aj vodou)
• viac praktických detailov nájdete aj v našom bezplatnom eBooku

Existujú nejaké testy, ktoré pomáhajú posúdiť metabolickú flexibilitu? 

Existujú viaceré diagnostické metódy, pomocou ktorých si vieme urobiť celkový obraz o metabolickej flexibilite daného jedinca. V preklade sa zaoberáme nepriamymi cestami ako zistiť mitochondriálne zdravie, ktoré zohráva kľúčovú úlohu v aktívnom a zdravom starnutí (anti-age). Pre analýzu svojho stavu by som odporúčal absolvovať a vyhodnocovať nasledovné diagnostické testy:

• spiroergometria (VO2MAX, schopnosť spaľovania tukov ako priamy ukazovateľ metabolickej flexibility)
• biochemické vyšetrenia (HbA1C, cholesterol a jeho LDL subfrakcie a či ďalší biochemický screening)
• diagnostika silových schopností s vlastnou hmotnosťou
• diagnostika silových schopností s bremenami
• analyzovať % svojho podkožného tuku
• analyzovať reakcie svojho metabolizmu cez kontinuálny glukózový monitor (CGM)

Držím vám palce na ceste životom pri budovani svojej oslnivej metabolickej flexibility.

Photo by Lindsay Henwood on Unsplash