Spalování tuků: pomocí těla tuk místo sacharidů jako palivo

spalování Tuků je velmi populární a často používaný termín mezi vytrvalostní sportovci. Je však opravdu důležité spalovat tuk – a pokud ano, jak toho lze nejlépe dosáhnout? Profesor Asker Jeukendrup vypadá na to, co výzkum říká,

pojem spalování tuků‘ odkazuje na schopnost oxidace (nebo spalování) tuku, a tedy použít tuk namísto sacharidů jako palivo. Spalování tuků je často spojeno se ztrátou hmotnosti, snížením tělesného tuku a zvýšením svalové hmoty, což může být pro sportovce výhodné.

je známo, že dobře vyškolení vytrvalostní sportovci mají zvýšenou schopnost oxidovat mastné kyseliny. To jim umožňuje používat tuk jako palivo, když se jejich zásoby uhlohydrátů omezí. Naproti tomu pacienti s obezitou, inzulínovou rezistencí a diabetem typu II mohou mít zhoršenou schopnost oxidovat tuk. V důsledku toho mohou být mastné kyseliny uloženy ve svalech a v jiných tkáních. Toto hromadění lipidů a jejich metabolitů ve svalu může interferovat s inzulínovou signalizační kaskádu a způsobit inzulínovou rezistenci. Je proto důležité pochopit faktory, které regulují metabolismus tuků, a způsoby, jak zvýšit oxidaci tuků u pacientů a sportovců.

oxidaci Tuků během cvičení

Tuky jsou uloženy většinou v (podkožní) tukové tkáně, ale také mají malé obchody ve svalu samotného (intramuskulární triglyceridy). Na začátku cvičení neuronální (beta-adrenergní) stimulace zvýší lipolýzu (rozklad tuků na mastné kyseliny a glycerol) v tukové tkáni a svalu. Katecholaminy, jako je adrenalin a noradrenalin, mohou také vzrůst a přispět ke stimulaci lipolýzy.

jakmile začne cvičení, mastné kyseliny se mobilizují. Mastné kyseliny tukové tkáně musí být transportovány z tukové buňky do svalu, transportovány přes svalovou membránu a poté transportovány přes mitochondriální membránu pro oxidaci. Triglyceridy uložené ve svalech podléhají podobné lipolýze a tyto mastné kyseliny mohou být transportovány také do mitochondrií. Během cvičení se používá směs mastných kyselin odvozených z adipocytů a intramuskulárních zásob. Tam je důkaz, že ukazuje, že trénovaní jedinci uložit více intramuskulárního tuku a používat to více jako zdroj energie během cvičení (1).

oxidace tuků je regulována v různých krocích tohoto procesu. Lipolýza je ovlivněna mnoha faktory, ale je většinou regulována hormony (stimulována katecholaminy a inhibována inzulínem). Transport mastných kyselin je také závislý na přívodu krve do tukových a svalových tkání, stejně jako na příjmu mastných kyselin do svalu a do mitochondrií. Inhibicí mobilizace mastných kyselin nebo transportu těchto mastných kyselin můžeme snížit metabolismus tuků. Existují však také způsoby, jak můžeme tyto kroky stimulovat
a podporovat metabolismus tuků?

faktory ovlivňující oxidaci tuků

intenzita cvičení-jedním z nejdůležitějších faktorů, které určují rychlost oxidace tuků během cvičení, je intenzita. Ačkoli několik studií popisuje vztah mezi intenzitou zátěže a oxidaci tuku, teprve nedávno byl tento vztah zkoumán v širokém rozsahu intenzit(2). V absolutním vyjádření se oxidace uhlohydrátů zvyšuje úměrně s intenzitou cvičení, zatímco rychlost oxidace tuků se zpočátku zvyšuje,ale opět klesá při vyšších intenzitách cvičení (viz obrázek 1). Takže i když se často tvrdí, že k oxidaci tuku musíte cvičit při nízkých intenzitách, není to nutně pravda.

V sérii nedávných studií, jsme definovali intenzita cvičení, při které maximální oxidaci tuků
je pozorováno, tzv. Fatmax‘. Ve skupině vyškolených jedinců bylo zjištěno, že cvičení s mírnou intenzitou (62-63% VO2max nebo 70-75% HRmax)bylo optimální intenzitou pro oxidaci tuků, zatímco u méně vyškolených jedinců to bylo kolem 50%
VO2max (2,3).

interindividuální variace je však velmi velká. Vyškolená osoba může mít maximální oxidaci tuku na 70% VO2max nebo 45%VO2max a jediný způsob, jak to skutečně zjistit, je provést jeden z těchto testů Fatmax v laboratoři. Nicméně, ve skutečnosti, přesnou intenzitu, při které oxidace tuku vrcholy nemusí být tak důležité, protože během 5-10% z této intenzity (nebo 10-15 tepů za minutu), oxidaci tuků bude podobně vysoká, a pouze tehdy, když intenzita je 20% nebo vyšší oxidaci tuků rychle (viz obrázek 1).

intenzita cvičení (Fatmax) nebo „oblastí“ může mít význam pro hubnutí programy, týkající se zdraví, cvičení programy, a vytrvalostní trénink. Bylo však provedeno velmi málo výzkumu. Nedávno jsme tuto intenzitu použili v tréninkové studii s obézními jedinci. Ve srovnání s intervalový trénink, jejich oxidaci tuků (a citlivosti na inzulin) lepší více po čtyři týdny v ustáleném stavu cvičení (třikrát týdně), na intenzitou, která se rovnalo jejich individuální Fatmax (4).

dietní účinky-dalším důležitým faktorem je strava. Strava s vysokým obsahem uhlohydrátů potlačuje oxidaci tuků a strava s nízkým obsahem uhlohydrátů bude mít za následek vysokou míru oxidace tuků. Požití sacharidů v hodinách před cvičením zvýší inzulín a následně potlačuje oxidaci tuků až o 35% (5) nebo podobně. Tento účinek inzulínu na oxidaci tuků může trvat až šest až osm hodin po jídle, což znamená, že nejvyšší rychlosti oxidace tuků lze dosáhnout po nočním půstu.

vytrvalostní sportovci často používali cvičení bez snídaně jako způsob, jak zvýšit tuk –
oxidační kapacitu svalu. V poslední době, studie byla provedena na University of Leuven v Belgii, ve které vědci zkoumali vliv šesti týdnů vytrvalostní trénink program provádí po dobu tří dnů v týdnu, každá relace trvající jednu až dvě hodiny(6). Účastníci trénovali buď nalačno, nebo na sacharidy.

když byl trénink prováděn nalačno, vědci pozorovali pokles užívání glykogenu ve svalech
, zatímco aktivita různých proteinů podílejících se na metabolismu tuků byla zvýšena. Oxidace tuku během cvičení však byla ve dvou skupinách stejná. Je však možné, že po tréninku nalačno dochází k malým, ale významným změnám metabolismu tuků; v této studii však změny oxidace tuků mohly být maskovány skutečností, že tito jedinci dostávali sacharidy během experimentálních studií. Je třeba také poznamenat, že trénink po nočním půstu může snížit vaši cvičební kapacitu, a proto může být vhodný pouze pro cvičení s nízkou až střední intenzitou. Účinnost takového tréninku pro snížení hmotnosti také není známa.

trvání cvičení-již dlouho bylo zjištěno, že oxidace se stává stále důležitější, jak cvičení postupuje. Během ultra-vytrvalostní cvičení, oxidaci tuku může dosáhnout vrcholy 1 gram za minutu, i když (jak je uvedeno v Dietní účinky)oxidaci tuků může být snížena, pokud sacharidů je konzumována před nebo během cvičení. Pokud jde o hubnutí, délka cvičení může být jedním z klíčových faktorů, protože je také nejúčinnějším způsobem, jak zvýšit výdaje na energii.

způsob cvičení-modalita cvičení má také vliv na oxidaci tuku. Oxidace tuků se ukázala být vyšší pro danou absorpci kyslíku během chůze a běhu ve srovnání s jízdou na kole(7). Důvod není znám, ale bylo navrženo, že to souvisí s větším výkonem na svalové vlákno v cyklistice ve srovnání s výkonem v běhu.

Genderové rozdíly – i když některé studie v literatuře nebyly nalezeny žádné genderové rozdíly v metabolismu, většina studií nyní naznačují vyšší míru oxidace tuku u žen. Ve studii, která srovnávala 150 mužů a 150 žen v širokém rozsahu intenzity cvičení, bylo prokázáno, že ženy měly vyšší míru oxidace tuku v celém rozsahu intenzit, a že jejich oxidaci tuku vyvrcholil u mírně vyšší intenzita(8). Rozdíly jsou však malé a nemusí mít žádný fyziologický význam.

doplňky stravy

na trhu existuje mnoho doplňků stravy, které tvrdí, že zvyšují oxidaci tuků. Tyto doplňky obsahují kofein, karnitin, kyselina hydroxycitronová (HCA), chrom, konjugovaná kyselina linolová (CLA), guarana, citrus aurantium, Asijský ženšen, kajenský pepř, coleus forskholii, glukomannan, zeleného čaje, psyllium a pyruvát. Až na několik výjimek existuje jen málo důkazů, že tyto doplňky, které jsou uváděny na trh jako spalovače tuků, skutečně zvyšují oxidaci tuků během cvičení (viz tabulka 1).

jednou z mála výjimek však mohou být extrakty ze zeleného čaje. Nedávno jsme zjistili, že extrakty zeleného čaje zvyšují oxidaci tuku během cvičení asi o 20% (4). Mechanismy tohoto nejsou dobře známy, ale je pravděpodobné, že účinná látka v zeleném čaji, zvanou epigallocatechin gallát (EGCG – silný polyfenolů s antioxidačními vlastnostmi), inhibuje
enzym katechol O-methyltransferáza (COMT), který je zodpovědný za odbourávání noradrenalinu. To zase může vést k vyšším koncentracím noradrenalinu a stimulaci lipolýzy, čímž je k dispozici více mastných kyselin pro oxidaci.

životní prostředí – podmínky prostředí mohou také ovlivnit typ použitého paliva. Je známo, že cvičení v horkém prostředí zvýší používání glykogenu a sníží oxidaci tuků a něco podobného lze pozorovat ve vysoké nadmořské výšce. Podobně, když je extrémně chladno, a zejména při třesu, zdá se, že metabolismus uhlohydrátů je stimulován na úkor metabolismu tuků.

cvičení

v současné době je jediným osvědčeným způsobem, jak zvýšit oxidaci tuku během cvičení, provádět pravidelnou fyzickou aktivitu. Cvičný trénink se zvýší-reguluje enzymy oxidačních cest tuků, zvyšuje mitochondriální hmotu, zvyšuje průtok krve atd., což vše umožní vyšší míru oxidace tuků.

Výzkum ukázal, že jak malý jako čtyři týdny pravidelného cvičení (třikrát týdně po dobu
30-60 minut) může zvýšit oxidaci tuků sazby a způsobit příznivé enzymatické změny(10). K dispozici je však příliš málo informací, aby bylo možné vyvodit závěry o optimálním vzdělávacím programu k dosažení těchto účinků.
v jedné studii jsme zkoumali maximální rychlost oxidace tuků u 300 subjektů s různou úrovní kondice. V této studii jsme měli obézní a sedavé jedince, stejně jako profesionální cyklisty (9). VO2max se pohyboval od 20,9 do 82,4 ml / kg / min. Zajímavé je, že ačkoli existovala korelace mezi maximální oxidací tuků a maximální absorpcí kyslíku, na individuální úrovni nelze fitness použít k předpovědi oxidace tuků. To znamená, že existují někteří obézní jedinci, kteří mají podobnou míru oxidace tuků jako profesionální cyklisté (viz obrázek 2)! Velká interindividuální variace souvisí s faktory, jako je strava a pohlaví, ale zůstává z velké části nevysvětlitelná.

hubnutí cvičení programy

spalování Tuků je často spojován s hubnutí, snížení tělesného tuku a zvýšení svalové hmoty. Nicméně, je třeba poznamenat, že tyto změny v tělesné hmotnosti a složení těla může být dosaženo pouze s negativní energetické bilance: musíte jíst méně kalorií, než jste vynaložit, nezávislé paliv použití! Optimální typ cvičení, intenzita a trvání hubnutí jsou stále nejasné. Současná doporučení jsou většinou zaměřena na zvýšení výdajů na energii a zvýšení objemu cvičení. Nalezení optimální intenzity pro oxidaci tuků může pomoci při hubnutí (ztráta tuku) a při udržování hmotnosti, ale důkazy o tom v současné době chybí.
je také důležité si uvědomit, že množství

tuku oxidovaného během cvičení je jen malé. Rychlost oxidace tuků je při optimální intenzitě cvičení v průměru 0, 5 gramu za minutu. K oxidaci 1 kg tukové hmoty je tedy zapotřebí více než 33 hodin cvičení! Chůze nebo běh cvičení kolem 50-65% VO2max se zdá být optimální intenzitou pro oxidaci tuku. Trvání cvičení však hraje klíčovou roli, s rostoucím významem oxidace tuku při delším cvičení. To má samozřejmě také potenciál zvýšit denní výdaje na energii. Pokud je cvičení jediným použitým zásahem, hlavním cílem je obvykle zvýšit výdaje na energii a snížit tělesný tuk. V kombinaci s dietním programem se však používá hlavně k potlačení poklesu oxidace tuků, který je často pozorován po úbytku hmotnosti (11).

shrnutí

vyšší rychlost oxidace tuků během cvičení obecně odráží dobrý tréninkový stav, zatímco nízká rychlost oxidace tuků může souviset s obezitou a inzulínovou rezistencí. Oxidace tuků dosahuje v průměru mírných intenzit 50-65%VO2max, v závislosti na tréninkovém stavu jednotlivců(2,8), zvyšuje se zvyšující se délkou cvičení, ale je potlačena příjmem uhlohydrátů. Drtivá většina doplňků stravy nemá požadované účinky. V současné době je jediným vysoce účinným způsobem, jak zvýšit oxidaci tuků, cvičební trénink, i když stále není jasné, jaký je nejlepší tréninkový režim pro dosažení největších zlepšení. Nakonec je důležité poznamenat, že existuje velmi velká interindividuální variace oxidace tuků, která je pouze částečně vysvětlena výše uvedenými faktory. To znamená, že ačkoli výše uvedené faktory mohou ovlivnit oxidaci tuků, nemohou předvídat rychlost oxidace tuků u jednotlivce.

1. J Appl Physiol 60: 562-567, 1986
2. Int J Sports Med 24: 603-608, 2003
3. Int J Sports Med 26 Dodatek 1: S28-37, 2005
4. Am J Clin Nutr 87: 778-784, 2008
5. J Sport Sci 21: 1017-1024, 2003
6. J Appl Physiol 104: 1045-1055, 2008
7. Metabolismu 52: 747-752, 2003
8. J Appl Physiol 98: 160-167, 2005
9. Výživa 20: 678-688, 2004
10. J Appl Physiol 56: 831-838, 1984
11. Int J Obes Atti Poruch Metab 17. Dodatek 3: S32-36; diskuse S41-32, 1993