Zasada 7 700 kcal i gdzie się załamuje

Liczba 7 700 kcal na kilogram to zawartość energii w tkance tłuszczowej, a nie w masie ciała. Wynika ona ze współczynników Atwatera: tłuszcz dostarcza około 9 kcal na gram, a tkanka tłuszczowa składa się w około 87% z lipidów. Arytmetyka jest następująca: 0,87 × 9 000 = 7 830, zwykle zaokrąglane do 7 700. Odpowiednik w funtach to 3 500 kcal na funt, z 0,87 × 9 × 454 = 3 555, zaokrąglone w dół. Obie liczby opisują tkankę, która nie jest jednorodna, i obie są używane tak, jakby opisywały ciało. To podstawienie prowadzi do dwóch błędów, które działają w przeciwnych kierunkach.

Co ta liczba faktycznie mierzy

Tkanka tłuszczowa to nie czysty tłuszcz. Próbka ludzkiej tkanki tłuszczowej zawiera około 87% lipidów, a resztę stanowi woda, kolagen i materiał komórkowy. Ogólne współczynniki Atwatera przypisują 9 kcal na gram tłuszczowi, 4 białkom i węglowodanom oraz 7 alkoholowi. Zastosowanie współczynnika dla tłuszczu do frakcji lipidowej daje gęstość energetyczną tkanki.

Współczynnik Atwatera dla tłuszczu:     9 kcal/g
Frakcja lipidowa tkanki tłuszczowej:    0,87
Energia na gram tkanki:                 0,87 × 9 = 7,83 kcal/g
Energia na kilogram:                    7,83 × 1 000 = 7 830 kcal/kg
Zwykle zaokrąglane do:                  7 700 kcal/kg

W funtach:
Energia na funt:                        7,83 × 454 = 3 555 kcal/lb
Zwykle zaokrąglane do:                  3 500 kcal/lb

Zaokrąglenie nie jest problemem. Problem polega na tym, że liczba ta jest stosowana do zmian masy ciała, a masa ciała to nie tkanka tłuszczowa. Kilogram stracony na wadze w pierwszych dwóch tygodniach deficytu energetycznego to głównie woda, glikogen i zawartość przewodu pokarmowego, z niewielkim i zmiennym udziałem tłuszczu. Kilogram stracony po sześciu miesiącach utrzymującego się deficytu zawiera więcej tłuszczu, ale towarzyszy mu utrata beztłuszczowej masy ciała, a zapotrzebowanie na utrzymanie, które wywołało deficyt, spadło.

Pierwszy błąd: woda i glikogen, błąd w kierunku optymizmu

Glikogen jest magazynowany z wodą. Każdy gram glikogenu wiąże około trzy gramy wody. Dorosły magazynuje 400–500 g glikogenu w mięśniach i 80–120 g w wątrobie, więc pełny zapas glikogenu niesie 1,5–2,0 kg związanej wody. Gdy podaż energii spada, glikogen jest mobilizowany jako pierwszy, a woda odchodzi razem z nim.

Deficyt 500 kcal na dzień przez siedem dni to 3 500 kcal. Gdyby ten deficyt był pokryty w całości z tkanki tłuszczowej przy 7 700 kcal/kg, oczekiwana utrata wynosi 0,45 kg. Waga często pokazuje 1,5–2,5 kg w pierwszym tygodniu. Różnica to woda, nie tłuszcz, i nie jest to błąd arytmetyki; to arytmetyka zastosowana do niewłaściwego przedziału.

Ten sam efekt działa w odwrotną stronę. Pojedynczy posiłek wysokowęglowodanowy po tygodniu niskowęglowodanowym może przywrócić 1–2 kg na wadze w ciągu 24 godzin, bez zmiany masy tłuszczowej. Liczba 7 700 kcal/kg przewiduje przyrost tłuszczu o 1–2 kg, co wymagałoby nadwyżki 7 700–15 400 kcal. Posiłek tego nie zawierał.

Drugi błąd: wydatek energetyczny spada wraz z masą ciała, błąd w kierunku pesymizmu

Spoczynkowa przemiana materii jest funkcją beztłuszczowej masy ciała, która spada wraz z masą ciała. Równanie Mifflin-St Jeor, opublikowane w 1990 roku, jest powszechnym oszacowaniem klinicznym:

Mężczyźni:   RMR = 10 × masa(kg) + 6,25 × wzrost(cm) − 5 × wiek + 5
Kobiety:     RMR = 10 × masa(kg) + 6,25 × wzrost(cm) − 5 × wiek − 161

Kobieta 40-letnia, 165 cm, 80 kg:

RMR = 10 × 80 + 6,25 × 165 − 5 × 40 − 161
    = 800 + 1 031,25 − 200 − 161
    = 1 470 kcal/dzień

Przy 70 kg to samo równanie daje:

RMR = 10 × 70 + 6,25 × 165 − 5 × 40 − 161
    = 700 + 1 031,25 − 200 − 161
    = 1 370 kcal/dzień

Spadek o 100 kcal na dzień w spoczynkowej przemianie materii przy utracie 10 kg. Całkowity dzienny wydatek energetyczny obejmuje aktywność, która również zwykle spada wraz z masą ciała, oraz termiczny efekt pożywienia, który spada wraz z podażą. Często cytowana liczba mówi, że wydatek energetyczny spada o 20–30 kcal na kilogram utraconej masy ciała, choć zakres między osobami jest szeroki, a samo równanie Mifflin-St Jeor ma błąd standardowy około 10%.

Jeśli wydatek energetyczny spada, stała podaż, która dawała deficyt 500 kcal przy 80 kg, daje mniejszy deficyt przy 70 kg. Liczba 7 700 kcal/kg zakłada, że deficyt jest stały. Nie jest.

Przykład z oboma błędami

Kobieta 40-letnia, 165 cm, 80 kg, siedzący tryb życia, je 1 700 kcal dziennie. Jej szacowany wydatek energetyczny z równania Mifflin-St Jeor ze współczynnikiem aktywności siedzącej 1,2 wynosi 1 470 × 1,2 = 1 764 kcal. Deficyt wynosi 64 kcal na dzień, co jest niewielkie. Aby przykład był jaśniejszy, załóżmy, że je 1 500 kcal dziennie, deficyt 264 kcal.

Tydzień 1–2:
Deficyt: 264 kcal/dzień × 14 = 3 696 kcal
Przewidywana utrata tłuszczu przy 7 700 kcal/kg: 3 696 / 7 700 = 0,48 kg
Zaobserwowana utrata na wadze: 1,5–2,5 kg
Różnica: woda i glikogen, nie tłuszcz

Miesiąc 3 (masa ciała teraz 75 kg):
Nowy RMR: 10 × 75 + 6,25 × 165 − 5 × 40 − 161 = 1 420 kcal/dzień
Nowy wydatek energetyczny: 1 420 × 1,2 = 1 704 kcal/dzień
Deficyt przy 1 500 kcal: 204 kcal/dzień
Przewidywana utrata tłuszczu w ciągu 30 dni: 204 × 30 / 7 700 = 0,79 kg
Przy pierwotnym deficycie 264 kcal: 264 × 30 / 7 700 = 1,03 kg
Liczba 7 700 przeszacowuje utratę o 0,24 kg na miesiąc,
ponieważ utrzymuje deficyt na stałym poziomie.

Pierwszy błąd sprawia, że wczesna utrata wygląda na większą niż jest. Drugi sprawia, że późniejsza utrata wygląda na mniejszą niż przewiduje arytmetyka. Żaden nie jest powodem, by porzucać tę liczbę; oba są powodem, by podawać ją wraz z warunkami.

Gdzie ta liczba się zmienia

Tabela nie jest korektą zasady. To zasada z nazwanym przedziałem.

Co ludzie robią źle i dlaczego ten błąd jest naturalny

Częstym błędem jest traktowanie 7 700 kcal/kg jako współczynnika przeliczeniowego między kaloriami a wskazaniem wagi. Błąd jest naturalny, ponieważ waga to jedyne narzędzie, jakie ma większość ludzi. Deficyt jest niewidoczny; wskazanie wagi to liczba. Liczba ta jest nauczana jako reguła kciuka, a reguły kciuka są zapamiętywane bez swoich warunków.

Drugim błędem jest wniosek, że zasada jest bezużyteczna, ponieważ zawodzi w pierwszych dwóch tygodniach. Nie zawodzi; opisuje tkankę tłuszczową, a pierwsze dwa tygodnie to głównie nie tkanka tłuszczowa. Zasada jest najdokładniejsza w okresach miesięcznych, u osób z dużą masą tłuszczową, gdy deficyt jest umiarkowany, a wydatek energetyczny jest ponownie szacowany wraz ze zmianą masy ciała.

Trzecim błędem jest używanie tej liczby do ustalania podaży. Liczba ta opisuje magazynowanie energii, a nie bezpieczne tempo. Podaż poniżej 1 200 kcal dla kobiet lub 1 500 kcal dla mężczyzn jest poniżej poziomu, na którym odpowiednie spożycie mikroelementów jest ogólnie osiągalne wyłącznie z pożywienia, i nie jest planem, który ta strona podaje.

Ta strona nie jest poradą medyczną. Każdy, kto ma historię zaburzeń odżywiania lub rozważa podaż poniżej powyższych poziomów, powinien porozmawiać z klinicystą. W Stanach Zjednoczonych linia pomocowa National Eating Disorders Association to 1-800-931-2237. W Wielkiej Brytanii linia pomocowa Beat to 0808 801 0677.

Używanie tej liczby z jej niepewnością

Liczba 7 700 kcal/kg to wartość środkowa. Frakcja lipidowa tkanki tłuszczowej waha się między około 80% a 90% u różnych osób i w różnych miejscach, co daje gęstość energetyczną między 7 200 a 8 100 kcal/kg. Współczynnik Atwatera dla tłuszczu sam jest średnią, z błędem standardowym kilku procent. Rozsądny przedział to 7 000–8 500 kcal/kg, czyli 3 200–3 900 kcal/lb.

Ten przedział jest wystarczająco szeroki, że przewidywana utrata 0,5 kg na tydzień przy deficycie 500 kcal dziennie jest lepiej podana jako 0,4–0,6 kg na tydzień, zanim doda się efekty wody i wydatku energetycznego. Liczba ta jest przydatna do porównywania dwóch planów, a nie do przewidywania wskazania wagi w konkretnym dniu.