Make Every Calorie Count: Exercise Adaptation

Geleend uit de natuurkunde, is het idee dat alle calorieën gelijk zijn ernstig fout wanneer het wordt toegepast op de biologie. In Good Calories, Bad Calories zet Gary Taubes uitgebreid uiteen waarom dit idee desastreus is voor de voedingsleer. Calorieën uit proteïne, koolhydraten en vet worden in ons lichaam niet als gelijkwaardig behandeld. Elk heeft zeer verschillende effecten op onze hormonen en uiteindelijk onze lichaamssamenstelling.

Het oude paradigma stelt dat het consumeren van meer calorieën dan je verbrandt leidt tot gewichtstoename. Het wordt samengevat als “calorieën in, calorieën uit,” of CICO (uitgesproken als “psycho,” volgens Zoë Harcombe). CICO voorstanders zeggen dat gewichtsverlies een eenvoudige kwestie van thermodynamica is. In dit model is vet slecht omdat het een groter aantal calorieën per gram levert dan koolhydraten (9 in plaats van 4 calorieën).

Een nieuw paradigma is in opkomst dat stelt dat de kwaliteit van de calorieën die je consumeert de sleutel is. Gezonde vetten zijn goed omdat ze de insuline niet prikkelen en geen vetopslag veroorzaken. Overmatig geraffineerde koolhydraten zijn slecht omdat ze je insuline verhogen en vetopslag bevorderen.

Een groot stuk van de puzzel wordt echter bijna nooit besproken: de kwaliteit van de calorieën die je verbrandt.

Is lichaamsbeweging voor gewichtsverlies een “No Rep”?

Ondanks de associatie met een goede gezondheid, hebben wetenschappers een hoeveelheid onderzoek samengesteld waaruit blijkt dat lichaamsbeweging niet erg effectief is voor gewichtsverlies. In “Why You Shouldn’t Exercise to Lose Weight, Explained With 60+ Studies,” Julia Belluz en Javier Zarracina schrijven:

Kijk eens naar dit overzicht van interventiestudies met lichaamsbeweging, gepubliceerd in 2001: Het bleek dat na 20 weken het gewichtsverlies minder was dan verwacht, en dat “de hoeveelheid inspannings-energie-uitgaven geen correlatie had met gewichtsverlies in deze langere studies.

Andere meta-analyses, die een heleboel inspanningsonderzoeken onder de loep namen, kwamen tot vergelijkbare magere conclusies over lichaamsbeweging om gewicht te verliezen. Deze Cochrane-review van al het beste beschikbare bewijs over lichaamsbeweging voor gewichtsverlies vond dat lichaamsbeweging alleen leidde tot slechts bescheiden reducties.

Zestig studies klinkt als veel, maar bedenk dat steady-state cardio het enige type oefening lijkt te zijn dat door obesitasonderzoekers is bestudeerd. Stel je voor dat je alleen naar Nickelback luistert en concludeert dat muziek overgewaardeerd is.

De CICO-theorie is zo diepgeworteld dat veel obesitasonderzoekers het als hun enige focus hebben gehouden. Hun collectieve obsessie met het verbranden van meer calorieën negeert grotendeels de voordelen van lichaamsbeweging met een hogere intensiteit. Duizend meer studies zouden hun argument niet verder brengen als alleen steady-state cardio wordt overwogen.

Laten we de mogelijkheid onderzoeken dat sommige van de calorieën die we verbranden beter zijn dan andere. Neem gerust plaats en denk daar een minuut of twee over na.

In de tijd dat je over de vraag hebt nagedacht, heb je waarschijnlijk een calorie verbrand, alleen al door je stofwisselingssnelheid in rust. Is het eerlijk om te zeggen dat een verbrande calorie bij het deadliften een ander effect op uw lichaam zou hebben dan de calorie die u zojuist verbrandde terwijl u zat? Als we het daarover eens zijn, laten we dan eens kijken wat sommige calorieën beter maakt dan andere.

Voreerst moeten we ons afvragen: “Beter voor wat?” Het is belangrijk om de parameters hier te definiëren, omdat het antwoord heel anders zou zijn voor een professionele triatleet, een Olympische gewichtheffer, of een vrouw die hoopt om haar kleinkinderen bij te houden. Er is een onderscheid tussen wat Coach Glassman “functionele vaardigheid” en “functionele dominantie” noemt. Voor het doel van dit artikel zal de “waarvoor” optimale gezondheid zijn, gedefinieerd als het vermogen om fitheid over een lange periode tot uitdrukking te brengen.

In alle eerlijkheid, een dieet voor optimale gezondheid (functionele bekwaamheid) is mogelijk anders dan een dieet voor prestaties van wereldklasse (functionele dominantie). Olympisch zwemmer Michael Phelps zou een stapel pannenkoeken kunnen eten en dan uren zwemmen, terwijl de rest van ons rondjes zou rennen naar de badkamer.

A Brighter Flame

“Intensiteit wordt precies gedefinieerd als kracht, en intensiteit is de onafhankelijke variabele die het meest wordt geassocieerd met het maximaliseren van gunstige aanpassing aan inspanning.” -Greg Glassman, “Understanding CrossFit”

Het effect van intensieve training op het lichaam staat in geen verhouding tot de hoeveelheid. Korte, intense uitbarstingen van activiteit maken misschien maar een klein percentage uit van je dagelijkse calorieverbruik, maar deze paar calorieën hebben een ingrijpender effect op je lichaam dan al het andere dat je doet.

Intensiteit kan op twee manieren worden gemeten: relatieve intensiteit en absolute intensiteit. Relatieve intensiteit is het percentage van uw maximale vermogensafgifte in een bepaalde training. Als u in staat bent om Fran in drie minuten te doen, dan zou een tijd van zes minuten gelijk staan aan 50% relatieve intensiteit. In gewoon Nederlands noemen we dit “inspanning”.

Absolute intensiteit wordt gemeten in eenheden van vermogen, zoals watt (joule per seconde) of kcal/uur. Bij het lopen van een marathon worden veel calorieën verbrand, maar omdat dit over meerdere uren wordt uitgesmeerd, is de gemiddelde intensiteit betrekkelijk laag. Als je het vermogen van een 400-meter sprint zou vergelijken met dat van een marathon, zou de intensiteit van de sprint veel, veel hoger zijn.

De definitie van trainingsintensiteit is een punt van grote verwarring in de wetenschappelijke literatuur, waar marathonlopen vaak wordt beschouwd als het toppunt van hoge intensiteit oefening. Hier volgt een voorbeeld uit een studie over cardiovasculaire risicofactoren:

In een recent redactioneel artikel werd voorgesteld dat herhaalde pauzes van langdurige en/of hoge-intensiteit aerobe oefening, zoals die vereist is voor marathontraining en -wedstrijden, systemische vasculaire remodellering oproept die het effect van aerobe oefening verschuift van cardioprotectief naar atherogeen.

In termen van absolute intensiteit is 400 meter sprinten een hoge intensiteit en een marathon lopen een lage intensiteit. Ultramarathonlopen is zelfs nog minder intensief, wat niet wil zeggen dat het gemakkelijker is.

Vergeleken met langdurige cardiotraining kan intensieve lichaamsbeweging in slechts een fractie van de tijd vergelijkbare of grotere voordelen bieden voor onze metabolische gezondheid. Een onderzoek bij 27 jonge, sedentaire mannen vergeleek sprintintervaltraining (drie sprints van 20 seconden op de fiets met daartussen twee minuten langzaam fietsen) met matige-intensiteit continue cardio (45 minuten op 75% van de maximale hartslag). Na 12 weken vonden de onderzoekers vergelijkbare metabolische gezondheidsvoordelen in beide groepen: Het lichaamsvet was verminderd, de insulinegevoeligheid was verbeterd en het mitochondriaal gehalte was toegenomen. Deze resultaten werden behaald ondanks een vijf keer zo lange duur en volume van de training in de conventionele cardiogroep. De sprintgroep sprintte slechts één minuut per training!

Het is duidelijk dat niet alle calorieën gelijk zijn als je de intensiteit van de training verhoogt. De studie maakte gebruik van fietsergometers (fancy hometrainers), en de sprintintervallen waren geen “all-out” inspanningen. De onderzoekers wilden nagaan of een zachtere, meer verdraagzame versie van interval sprinttraining nog steeds effectief zou kunnen zijn voor een voorheen sedentaire bevolking. Dit is in lijn met de aanbeveling van CrossFit om consistentie vast te stellen voordat de intensiteit wordt verhoogd.

Studying Intensity

Een Cochrane-review genoemd in het artikel “60+ studies” heeft iets te zeggen over intensiteit:

In vergelijking met geen behandeling resulteerde lichaamsbeweging in kleine gewichtsverliezen in alle studies. Oefening gecombineerd met dieet resulteerde in een grotere gewichtsafname dan dieet alleen (WMD – 1,0 kg; 95% betrouwbaarheidsinterval (CI) -1,3 tot -0,7). Toenemende trainingsintensiteit verhoogde de omvang van het gewichtsverlies (WMD – 1,5 kg; 95% CI -2,3 tot -0,7).

Oefening op alle intensiteitsniveaus verbeterde metingen van triglyceriden en diastolische bloeddruk, maar lichaamsbeweging met een hogere intensiteit leidde tot grotere verbeteringen in serumbloedglucose. In dit onderzoek werd hoge intensiteit gedefinieerd als “meer dan 60% VO2max of hartslag”. VO2max is geen goede maatstaf voor de intensiteit, omdat het gedefinieerd is als het maximale volume zuurstof dat kan worden verbruikt. Oefeningen met een hoge intensiteit kunnen tot ver boven de 100% VO2max gaan door de anaerobe energieroutes aan te spreken (1). In een studie werd bijvoorbeeld 201% van de VO2-piek gemeten tijdens een 200-meter loop. De definitie van hoge intensiteit die in de Cochrane review wordt gebruikt, biedt weinig inzicht in het type hoge intensiteitstraining dat in een CrossFit box wordt gedaan.

Er zijn verschillende methodologische moeilijkheden bij het bestuderen van intensieve lichaamsbeweging. Ten eerste verschilt lichaamsbeweging van dieet in die zin dat de stimulus wordt gegenereerd door de persoon die wordt bestudeerd. Bij dieetstudies zijn er zeker problemen met de therapietrouw (net als bij inspanningsstudies), maar er bestaat geen concept als “eetintensiteit”. Daar komt nog bij dat er een laag plafond is voor de intensiteit waarmee een sedentair persoon kan trainen. Ik zou een studie kunnen voorstellen waarin de effecten van eenarmige pull-ups op gezonde senioren worden onderzocht, maar om voor de hand liggende redenen zou het niet overtuigend zijn.

Eén studie waarbij een graded exercise test werd gebruikt, ontdekte dat patiënten met het metabool syndroom slechts in staat waren om ongeveer de helft van de kracht op een fietsergometer te genereren als een pro-atleet (200 vs. 400 watt)(2). Interessant is dat de proefpersonen met het metabool syndroom een lactaatgehalte in het bloed hadden van net onder de 2 mmol/L na de warming-up. Het lactaatgehalte in het bloed van de profwielrenners was 0,67 mmol/L na de warming-up en bereikte pas 2 mmol/L bij een vermogen van 300 watt.

Een slimme trainer zou een beginner nooit meteen hoge intensiteitstrainingen opdringen (ook al hadden ze de beste aansprakelijkheidsverklaring ooit geschreven). Dat zou gevaarlijk en onethisch zijn. De meeste studies duren maar zes tot twaalf weken. Dit is niet genoeg tijd om een sedentair persoon in te wijden, de fundamentele bewegingen aan te leren, en op te drijven naar hoge intensiteit werk. CrossFit heeft het mechaniek-consequent-intensiteit model voorgesteld om de ontwikkeling van een atleet te begeleiden. Hoe ver in deze progressie kun je iemand brengen in slechts zes weken?

We weten allemaal dat zowat alles werkt op een ongetraind individu gedurende de eerste zes tot acht weken. Hoeveel een trainer de conditie van zijn klant kan verbeteren na die eerste “noob gains”-fase, is wat de professionele trainers onderscheidt van de klembordjockeys.

De wetenschappelijke literatuur is verre van overtuigend als het gaat om training met hoge intensiteit. Een paar studies hebben geprobeerd om verschillende intensiteiten van de oefening te vergelijken, terwijl matching voor calorieverbruik. In de RUSH-studie van Wolfgang Kemmler e.a. werden 81 gezonde mannen van middelbare leeftijd willekeurig toegewezen aan ofwel hoge intensiteit intervaltraining (HIIT), matige intensiteit continue oefening (MICE), of een controlegroep. Beide trainingsgroepen voerden twee sessies per week uit gedurende de eerste acht weken en verhoogden vervolgens naar drie tot vier sessies per week gedurende de resterende acht weken.

Elke HIIT-sessie duurde 25-45 minuten. Werkintervallen varieerden van 90 seconden tot 12 minuten bij 85-97,5% HRmax. Actieve herstelintervallen van één tot drie minuten volgden op elk werkinterval. MICE sessies waren 35-90 minuten van continue oefening op 65-75% HRmax. Hardlopen was de primaire beweging die in beide groepen werd gebruikt.

Deze studie meldde dat beide interventies “vergelijkbaar effectief waren voor het verbeteren van cardiometabole indices en cardiorespiratoire fitheid bij ongetrainde mannen van middelbare leeftijd.” Hoewel de verschillen tussen de groepen niet statistisch significant waren, vertoonde de HIIT-groep grotere verbeteringen in minder trainingstijd voor de primaire uitkomsten: cardiometabole risicofactoren (VO2max-test) en cardiorespiratoire fitheid (metabool syndroom Z-score).

Een andere isocalorische studie vergeleek de impact van drie verschillende 12-weekse interventies op sedentaire, zwaarlijvige mannen en vrouwen. De matige-intensiteit, continue training (MICT) groep en hoge-intensiteit intervaltraining (HIIT) groepen verbrandden beide 250 calorieën tijdens hun trainingen. Een derde groep (½ HIIT) deed dezelfde HIIT-workout, maar voor slechts de helft van de calorieën.

Alle drie groepen trainden uitsluitend op fietsergometers. Het HIIT-protocol bestond uit acht seconden sprinten gevolgd door 12 seconden herstel totdat ofwel 250 (HIIT) of 125 (½ HIIT) calorieën waren verbrand. Het MICT-protocol bestond uit het trainen op een constante 70% HRmax voor 250 calorieën. De auteurs rapporteerden de volgende resultaten:

Over het geheel genomen was er een significante afname in lichaamsgewicht, taille (p < .001) en heup (p < .01) omtrek, romp en been vetmassa (FM; p < .01) en een toename in romp en been vetvrije massa (FFM; p < .01) en cardiovasculaire fitheid (VO2max in ml/kg/min; p < .001) met oefening. Er werden echter geen significante verschillen waargenomen tussen de groepen.

Dit resultaat is een beetje een verrassing. Je zou geen gelijkaardige resultaten verwachten in een groep die slechts de helft van het werk doet, maar het is mogelijk dat geen van de interventies bijzonder krachtig waren. De “hoge intensiteit” van de HIIT-protocollen zou te beperkt kunnen zijn geweest voor de vermogens van de deelnemers om kracht te genereren. Het is ook mogelijk dat bijna alles zou hebben gewerkt, omdat de deelnemers in het begin van de studie volledig ongetraind en gedeconditioneerd waren.

Het gaat niet om de telling van uw calorieën

Het is bekend dat tijd moet worden genomen om trainingsvolume op te bouwen bij beginners. Meer werk toevoegen is een relatief eenvoudig proces. Intensiteit is een ander beestje en moet met meer zorg worden behandeld. Het CrossFit model mechaniek-constantie-intensiteit is briljant voor het veilig verhogen van de trainingsintensiteit van functionele bewegingen. En dit is van cruciaal belang, omdat intensiteit de krachtigste motor is voor resultaten op lange termijn.

Bij het nastreven van gezondheid en prestaties op lange termijn, zal het streven naar het verbranden van de meeste calorieën het doel missen. In plaats van calorieën te tellen, laten we onze calorieën tellen.

1. Oefening boven 100% VO2maximal wordt vaak aangeduid als “supramaximal.” Dit spreekt boekdelen over de aerobe vooringenomenheid van de inspanningswetenschap.
2. Deze studie maakte gebruik van een getrapte inspanningstest waarbij deelnemers trainden tot vrijwillige uitputting. De inspanning begon met een intensiteit van 100 watt en nam elke 10 minuten met 35 watt toe. Gemiddeld bereikte de metabool-syndroomgroep het vierde niveau bij 205 watt. De profwielrenners bereikten het negende niveau bij 400 watt. Dit betekent dat de profwielrenners drie keer langer en met een hogere intensiteit trainden. De getrapte inspanningstest is geen meting van maximaal vermogen, omdat elke hogere graad zowel de duur als de intensiteit van de test doet toenemen.