Ранее я уже неоднократно упоминал тему энергодефицита в походах, в том числе затрагивал проблематику восполнения энергозатрат в походах свыше месяца. Насколько энергодефицит является спекулятивной темой в походах небольшой протяжённости? Что он вообще собой представляет, насколько и как воздействует на организм? В настоящей статье я постараюсь подробнее ответить на эти вопросы.
Энергодефицит возникает из-за разницы между поступающей энергией и её расходом на физические усилия и на поддержание жизнедеятельности организма. Обычно он измеряется в килокалориях. Подход, когда любая потребляемая еда учитывается только лишь как источник энергии, является самым грубым, но наиболее удобным в расчётах. При этом чем меньше энергодефицит, тем более к нему подходит калорийная механистичность подхода.
Таким образом, если мы едим меньше, чем нам необходимо для восполнения затрат, возникает дефицит энергии. Так как человек, исходя из эволюционных предпосылок, как и почти любое живое существо на нашей планете, приспособлен для выживания в условиях недоедания и даже голода, то дефицит питания в той или иной мере восполняется за счёт собственных ресурсов.
В зависимости от маршрута, при условии восьми часов движения в сутки, расход энергии «среднего» мужчины может достигать следующих показателей:
- турист под рюкзаком 25 кг 4000-5000 Ккал/сутки;
- турист под рюкзаком 36 кг до 6000 Ккал/сутки;
- турист-лыжник в зимнем походе с рюкзаком 25 кг 5000-6000 Ккал/сутки;
- альпинист 6000-7000 Ккал/сутки.
Эти показатели достаточно условны и зависят от множества факторов. Есть, например, показатели, остающиеся неизменными, такие как поддержание работы мозга и обмена веществ. Расходы энергии на термогенез будут зависеть от температуры окружающей среды, степени холодовой усталости, качества снаряжения и веса ходока. Повышение массы туриста не увеличивает его расход энергии прямо пропорционально, на деле разница обычно не превышает 250-300 кКал. Связано это с тем, что разница в массе не лежит преимущественно в мышечной массе, как основном потребителе энергии, а включает в себя и жировую ткань. Кроме этого затраты имеют зависимость и от степени тренированности, так как расход зависит от усилий, затрачиваемых на передвижение с грузом. Тем не менее, грубость приведённых цифр оправдана тем, что серьёзными походами и восхождениями обычно занимаются люди физически к такому роду занятий подготовленные.
С течением похода энергозатраты в большинстве случаев имеют тенденцию к постепенному снижению, что вызывается тремя вполне естественными факторами.
- Снижение веса рюкзака по мере того, как из него съедаются продукты. Соответственно, падает усилие, необходимое на переноску. Снижение энергозатрат на переноску рюкзака происходит не плавно, а скорее скачкообразно.
- Привыкание к нагрузке. Кроме этого, первые дни под непривычно тяжёлой нагрузкой могут привести к микротравмам мышц, что вызывает, в конечном счете, несколько повышенный расход энергии за счёт их восстановления, а также расход из-за повышенного утомления. Обычно опытные туристы первые два-три дня похода не планируют никаких маршрутных подвигов и такой скачок «сглаживается». Время привыкания к нагрузке сильно зависит от веса рюкзака, от степени подготовленности участника и его физического потенциала.
- Срабатывание своеобразных компенсаторных механизмов организма, которые вызывают более экономичное расходование поступающей энергии.
Кроме того расходы энергии зависят от знания маршрута (это позволяет проходить его более «экономично»), а также от ходового времени (времени под нагрузкой). Повышение скорости свыше определённого оптимума вызывает резкий скачок энергозатрат. Но, при этом, чем легче рюкзаки и чем лучше знание маршрута, тем выше оптимальная для группы скорость. Именно поэтому знакомые вершины обычно более доступны, а избитые собственным лапами тропы в горах проходятся куда быстрее и с меньшими силами.
В ходовом походе практически невозможно вывести разницу в энергопотреблении в ноль. Калорийность даже идеального и дорогого рациона весом в 650 грамм обычно не превышает 3350-3500 кКал (обычно меньше), что априори подразумевает дефицит питания.
Оптимальным и даже полезным энергодефицит можно считать в том случае, если он не превышает 25-30%. Т.е., например, если пайка приносит нам 3500 Ккал, то можно относительно без проблем «работать» до 4550 кКал. Экстремальным диапазоном энергодефицита считается значение 30…50%. Грубо говоря, для расхода в 5250 Ккал та же самая "идеальная" пайка в 650 грамм будет экстремальной. Энергодефицит свыше 50% по сути приравнивается к чему-то типа голодания.
Чем характеризуются эти диапазоны? В оптимальном диапазоне физическая работа выполняется без потери её качества (по отношению к полноценному питанию) за счёт относительно экономичного расходования собственных ресурсов. В экстремальном диапазоне наблюдается определённое (степень снижения зависит от времени энергодефицита) снижение эффективности работы при резко возросшем расходовании собственных ресурсов.
Но, есть определённые моменты. Физическая работа в оптимальном диапазоне энергодефицита не может выполняться бесконечное количество времени. Пройдёт, например, месяц, и снижение уровня работоспособности из-за истощения ресурсов станет неизбежным. Экстремальный же диапазон практически не почувствуется в работе первые несколько дней. Именно поэтому среди легкоходов популярны сверхмалые пайки, так как каких-то ощутимых сдвигов в течении 7...9 дней при дефиците в 50% для здорового туриста не наступает и на его здоровье не отражается, хотя потеря веса произойдет.
Накопление энергодефицита отображает степень использования собственных ресурсов. Чем выше накопленный энергодефицит, тем интенсивнее организм старается задействовать компенсационные механизмы для снижения энергопотерь и тем он интенсивнее старается задействовать собственные ресурсы. Падение работоспособности происходит как за счёт реакции организма на энергодефицит (при прочих равных условиях), так и за счёт того, что организм попросту не успевает перерабатывать свои ресурсы в АТФ, как источник энергии.
Основным показателем для здорового человека в отношении энергодефицита, при прочих равных условиях, является потеря веса.
Потеря веса происходит за счёт трёх составляющих – отёков и воды (далее будем считать для простоты их как одно и то же, хотя это немного разные вещи), жировой ткани и мышц. Потеря отёчной массы в походе практически неизбежна, но она зависит не только от энергодефицита, но и от интенсивности нагрузки. При этом отёчная масса не является ресурсом – это ноль калорий. Энергетическим запасом обладают в нашем случае липиды жировых депо и мышечная масса.
Примечание № 1: некоторая потеря массы происходит при истощении гликогена в мышцах. Так как он связан с водой, то при его полном использовании вода тоже «уходит». Процесс чем-то напоминает обезвоживание, подробно мы его здесь рассматривать не будем.
В отношении количества сжигаемых жиров при энергодефиците аэробную нагрузку можно условно разбить на три группы интенсивности: малую, умеренную и высокую:
- малая – примерно 80-90% сгораемых калорий являются жировыми;
- умеренная - около 50-60% используемой энергии происходит за счет сгорания жиров;
- высокая – лишь до 30% сгораемых калорий являются жировыми.
Цифры весьма примерны, но отображают закономерность – чем интенсивнее аэробная нагрузка и выше наш пульс, тем меньше задействуются в энергообеспечении липиды жировых депо. Оставшаяся часть затрат энергии компенсируется глюкозой (в том числе за счет распада мышц, если уровень глюкозы в крови снижается).
Примечание № 2: тут есть тонкость, конечно. Чем интенсивнее нагрузка, тем выше затраты калорий в принципе, поэтому общее количество сожжённых 30%-х жировых калорий иной раз вполне может быть выше, чем 80%-х при менее интенсивной.
При всё при этом на сложных категорийных маршрутах нагрузка периодически выходит за пределы аэробной и переходит в статус смешанной, т.е., аэробной и анаэробной вместе. Жировое депо в этом случае не используется, зато истощается мышечный гликоген.
После истощения гликогена, хоть в результате высокой аэробной, хоть в результате смешанной нагрузки, начинает использоваться в качестве ресурса белок мышц, т.е., происходит потеря мышечной массы. Таким образом можно ухитриться сохранить за поход свой жирок, но вполне «схуднуть» в руках.
Как видим, энергодефицит напрямую в условиях похода влияет на изменение массы, и далеко не всегда именно жировой. Утомление как таковое является, в том числе, реакцией на дефицит гликогена в мышцах. Меньше едим, больше устаём. И именно поэтому вовремя съеденная шоколадка вызывает такой подъём сил.
Кроме этого глубокое расходование собственных ресурсов, в конечном счете, вызывает сбои в работе внутренних органов. Примерно считается, что при энергодефиците в диапазоне в 30…50% через месяц организм начинает весьма серьёзно сбоить.
Критична ли потеря мышечной массы? С одной стороны, да, критична. Набрать сухую мышечную массу сложно - это длительный процесс. Хотя, если ходить раз в год, то разницы особой нет. Если походы непродолжительны, то тоже не принципиально. Если же надо ходить часто и надолго, то необходимо тщательно считать свой рацион.
Примечание автора от 05.2023: в последние годы оценки общего расхода энергии при совершаемой работе тяготеют к некоторому снижению. Это вступает в противоречие с оценками рационов прошлого (в том числе полярных экспедиций), которые продолжают оцениваться через призму старых оценок. То есть по сути, мы, как туристы, во многом продолжаем оценивать энергорасходы по старым лекалам - в том числе это делаю я. Возможно, в будущем нужно будет корректировать многие наши убеждения по части питания в походах )