Fedtforbrænding: brug af kropsfedt i stedet for kulhydrater som brændstof

fedtforbrænding er et meget populært og ofte brugt udtryk blandt udholdenhedsatleter. Men er det virkelig vigtigt at forbrænde fedt-og i bekræftende fald, hvordan kan det bedst opnås? Professor Asker Jeukendrup ser på, hvad forskningen siger

udtrykket ‘fedtforbrænding’ henviser til evnen til at ilte (eller forbrænde) fedt og dermed bruge fedt – i stedet for kulhydrat – som brændstof. Fedtforbrænding er ofte forbundet med vægttab, fald i kropsfedt og stigninger i magert kropsmasse, som alle kan være fordelagtige for en atlet.

Det er kendt, at veluddannede udholdenhedsatleter har en øget evne til at ilte fedtsyrer. Dette gør det muligt for dem at bruge fedt som brændstof, når deres kulhydratlagre bliver begrænsede. I modsætning hertil kan patienter med fedme, insulinresistens og type II-diabetes have nedsat evne til at ilte fedt. Som et resultat kan fedtsyrer opbevares i deres muskler og i andre væv. Denne ophobning af lipid og dets metabolitter i musklen kan interferere med insulinsignalkaskaden og forårsage insulinresistens. Det er derfor vigtigt at forstå de faktorer, der regulerer fedtstofskiftet, og måder at øge fedtforbrændingen hos patienter og atleter.

fedtforbrændingen under træning

fedtstoffer opbevares mest i (subkutant) fedtvæv, men vi har også små butikker i selve muskelen (intramuskulære triglycerider). Ved starten af motion vil neuronal (beta-adrenerg) stimulering øge lipolyse (nedbrydning af fedtstoffer i fedtsyrer og glycerol) i fedtvæv og muskler. Catecholaminer såsom adrenalin og noradrenalin kan også stige og bidrage til stimulering af lipolyse.

så snart træningen begynder, mobiliseres fedtsyrer. Fedtvævsfedtsyrer skal transporteres fra fedtcellen til musklen, transporteres over muskelmembranen og derefter transporteres over mitokondriemembranen til iltning. Triglyceriderne, der opbevares i muskler, gennemgår lignende lipolyse, og disse fedtsyrer kan også transporteres ind i mitokondrier. Under træning anvendes en blanding af fedtsyrer afledt af adipocytter og intramuskulære butikker. Der er beviser, der viser, at uddannede personer opbevarer mere intramuskulært fedt og bruger dette mere som en energikilde under træning (1).

fedtforbrændingen reguleres ved forskellige trin i denne proces. Lipolyse påvirkes af mange faktorer, men reguleres for det meste af hormoner (stimuleret af catecholaminer og hæmmet af insulin). Transporten af fedtsyrer er også afhængig af blodtilførslen til fedt-og muskelvæv samt optagelsen af fedtsyrer i musklen og ind i mitokondrierne. Ved at hæmme mobiliseringen af fedtsyrer eller transporten af disse fedtsyrer kan vi reducere fedtstofskiftet. Men er der også måder, hvorpå vi kan stimulere disse trin
og fremme fedtstofskifte?

faktorer, der påvirker fedtforbrændingen

træningsintensitet – en af de vigtigste faktorer, der bestemmer hastigheden af fedtforbrændingen under træning, er intensiteten. Selv om flere undersøgelser har beskrevet forholdet mellem træningsintensitet og fedtforbrændingen, blev dette forhold først for nylig undersøgt over en lang række intensiteter(2). I absolutte tal øges kulhydratoksidationen proportionalt med træningsintensiteten, mens fedtoksideringshastigheden oprindeligt stiger, men falder igen ved højere træningsintensiteter (se figur 1). Så selvom det ofte hævdes, at du skal træne med lave intensiteter for at ilte fedt, er dette ikke nødvendigvis sandt.

i en række nyere undersøgelser har vi defineret den træningsintensitet, hvor maksimal fedtforbrændingen
observeres, kaldet ‘Fatmaks’. I en gruppe af uddannede personer blev det konstateret, at motion ved moderat intensitet (62-63% af Vo2maks eller 70-75% af Hrmaks) var den optimale intensitet for fedtforbrændingen, mens det var omkring 50% af
Vo2maks for mindre uddannede personer (2,3).

imidlertid er den interindividuelle variation meget stor. En uddannet person kan have sin maksimale fedtforbrændingen ved 70% Vo2maks eller 45% Vo2maks, og den eneste måde at virkelig finde ud af er at udføre en af disse Fatmaks test i laboratoriet. I virkeligheden er den nøjagtige intensitet, hvormed fedtforbrændingen topper, muligvis ikke så vigtig, fordi inden for 5-10% af denne intensitet (eller 10-15 slag i minuttet) vil fedtforbrændingen være tilsvarende høj, og kun når intensiteten er 20% eller deromkring højere, vil fedtforbrændingen falde hurtigt (se figur 1).

denne træningsintensitet (Fatmaks) eller ‘område’ kan have betydning for vægttabsprogrammer, sundhedsrelaterede træningsprogrammer og udholdenhedstræning. Der er dog gjort meget lidt forskning. For nylig brugte vi denne intensitet i en træningsundersøgelse med overvægtige personer. Sammenlignet med intervalltræning forbedredes deres fedtoksidering (og insulinfølsomhed) mere efter fire ugers steady-state-træning (tre gange om ugen) med en intensitet, der svarede til deres individuelle Fatmaks (4).

Diæteffekter – den anden vigtige faktor er kost. En diæt med højt kulhydratindhold vil undertrykke fedtforbrændingen, og en diæt med lavt kulhydratindhold vil resultere i høje fedtforbrændingshastigheder. Indtagelse af kulhydrat i timerne før træning vil øge insulin og efterfølgende undertrykke fedtforbrændingen med op til 35%(5) eller deromkring. Denne effekt af insulin på fedtforbrændingen kan vare så længe som seks til otte timer efter et måltid, og det betyder, at de højeste fedtforbrændingshastigheder kan opnås efter en hurtig overnatning.

udholdenhedsatleter har ofte brugt motion uden morgenmad som en måde at øge muskelens fedt-
oksidativ kapacitet. For nylig blev der udført en undersøgelse ved Universitetet i Leuven i Belgien, hvor forskere undersøgte effekten af et seks ugers udholdenhedstræningsprogram udført i tre dage om ugen, hvor hver session varede en til to timer(6). Deltagerne trænede i enten fastende eller kulhydratfodret tilstand.

da træningen blev udført i fastende tilstand, observerede forskerne et fald i muskel
glykogenbrug, mens aktiviteten af forskellige proteiner involveret i fedtstofskifte blev øget. Imidlertid var fedtforbrændingen under træning den samme i de to grupper. Det er dog muligt, at der er små, men signifikante ændringer i fedtstofskiftet efter fastende træning; men i denne undersøgelse kunne ændringer i fedtforbrændingen have været maskeret af det faktum, at disse forsøgspersoner modtog kulhydrat under deres eksperimentelle forsøg. Det skal også bemærkes, at træning efter en hurtig overnatning kan reducere din træningskapacitet og derfor kun kan være egnet til træningssessioner med lav til moderat intensitet. Effekten af en sådan træning til vægttab er heller ikke kendt.

varighed af motion – det er længe blevet fastslået, at iltning bliver stadig vigtigere som motion skrider frem. Under ultra-udholdenhedstræning kan fedtforbrændingen nå toppe på 1 gram pr.minut, selvom (som bemærket i Diæteffekter)fedtforbrændingen kan reduceres, hvis kulhydrat indtages før eller under træning. Med hensyn til vægttab kan træningens varighed være en af nøglefaktorerne, da det også er den mest effektive måde at øge energiforbruget på.

træningsform – træningsmodaliteten har også en effekt på fedtforbrændingen. Fedtforbrændingen har vist sig at være højere for en given iltoptagelse under gang og løb sammenlignet med cykling(7). Årsagen til dette er ikke kendt, men det er blevet antydet, at det er relateret til den større effekt pr.

kønsforskelle – selvom nogle studier i litteraturen ikke har fundet nogen kønsforskelle i stofskiftet, indikerer størstedelen af undersøgelserne nu højere satser for fedtforbrændingen hos kvinder. I en undersøgelse, der sammenlignede 150 mænd og 150 kvinder over en lang række træningsintensiteter, blev det vist, at kvinderne havde højere fedtforbrændingshastigheder over hele intensitetsområdet, og at deres fedtforbrændingshastighed toppede med en lidt højere intensitet(8). Forskellene er dog små og har muligvis ikke nogen fysiologisk betydning.

ernæringstilskud

der er mange ernæringstilskud på markedet, der hævder at øge fedtforbrændingen. Disse kosttilskud omfatter koffein, carnitin, HCA, chrom, konjugeret linolsyre (CLA), guarana, citrus aurantium, asiatisk ginseng, cayennepeber, Coleus forskholii, glucomannan, grøn te, psyllium og pyruvat. Med få undtagelser er der kun få tegn på, at disse kosttilskud, der markedsføres som fedtbrændere, faktisk øger fedtforbrændingen under træning (Se tabel 1).

en af de få undtagelser kan dog være grøn teekstrakter. Vi fandt for nylig, at grøn teekstrakter øgede fedtforbrændingen under træning med omkring 20%(4). Mekanismerne i dette er ikke godt forstået, men det er sandsynligt, at den aktive ingrediens i grøn te, kaldet epigallocatechin gallat (EGCG – en kraftig polyphenol med antioksidant egenskaber) hæmmer
catechol O-methyltransferase (COMT), som er ansvarlig for nedbrydningen af noradrenalin. Dette kan igen resultere i højere koncentrationer af noradrenalin og stimulering af lipolyse, hvilket gør flere fedtsyrer tilgængelige for iltning.

miljø – miljøforhold kan også påvirke den anvendte brændstoftype. Det er kendt, at motion i et varmt miljø vil øge brugen af glykogen og reducere fedtforbrændingen, og noget lignende kan observeres i høj højde. Tilsvarende, når det er ekstremt koldt, og især når det ryster, synes kulhydratmetabolisme at blive stimuleret på bekostning af fedtstofskifte.

træningstræning

i øjeblikket er den eneste dokumenterede måde at øge fedtforbrændingen under træning på at udføre regelmæssig fysisk aktivitet. Motion træning vil op-regulere fedt iltning veje, øge mitokondrie masse, øge blodgennemstrømningen, etc., som alle vil muliggøre højere satser for fedtforbrændingen.

forskning har vist, at så lidt som fire ugers regelmæssig motion (tre gange om ugen i
30-60 minutter) kan øge fedtforbrændingshastigheden og forårsage gunstige ændringer(10). Der er dog for lidt information til rådighed til at drage nogen konklusioner om det optimale træningsprogram for at opnå disse effekter.
i en undersøgelse undersøgte vi maksimale satser for fedtforbrændingen hos 300 forsøgspersoner med varierende fitnessniveauer. I denne undersøgelse havde vi overvægtige og stillesiddende individer såvel som professionelle cyklister (9). Vo2maks varierede fra 20,9 til 82,4 ml/kg/min. Interessant nok, selv om der var en sammenhæng mellem maksimal fedtforbrændingen og maksimal iltoptagelse, på et individuelt niveau, fitness kan ikke bruges til at forudsige fedtforbrændingen. Hvad dette betyder er, at der er nogle overvægtige personer, der har lignende fedtforbrændingshastigheder til professionelle cyklister (se figur 2)! Den store interindividuelle variation er relateret til faktorer som kost og køn, men forbliver i vid udstrækning uforklarlig.

vægttab træningsprogrammer

fedtforbrænding er ofte forbundet med vægttab, fald i kropsfedt og stigninger i magert kropsmasse. Det skal dog bemærkes, at sådanne ændringer i kropsvægt og kropssammensætning kun kan opnås med en negativ energibalance: du skal spise færre kalorier, end du bruger, uafhængigt af de brændstoffer, du bruger! Den optimale træningstype, intensitet og varighed for vægttab er stadig uklar. De nuværende anbefalinger er for det meste fokuseret på at øge energiforbruget og øge træningsvolumenet. At finde den optimale intensitet for fedtforbrændingen kan hjælpe med at tabe sig (fedt tab) og i vægt vedligeholdelse, men bevis for dette mangler i øjeblikket.
det er også vigtigt at indse, at mængden

af fedt iltet under træning kun er lille. Fedtforbrændingshastigheder er i gennemsnit 0,5 gram pr. Så for at ilte 1 kg fedtmasse kræves mere end 33 timers træning! 50-65% af Vo2maks synes at være en optimal intensitet til at ilte fedt. Varigheden af motion, men spiller en afgørende rolle, med en stigende betydning af fedtforbrændingen med længere motion. Dette har naturligvis også potentialet til at øge det daglige energiforbrug. Hvis motion er den eneste anvendte intervention, er hovedmålet normalt at øge energiforbruget og reducere kropsfedt. Når det kombineres med et diætprogram, bruges det dog hovedsageligt til at modvirke det fald i fedtforbrændingen, der ofte ses efter vægttab (11).

Resume

højere fedtforbrændingshastigheder under træning afspejler generelt god træningsstatus, mens lave fedtforbrændingshastigheder kan være relateret til fedme og insulinresistens. I gennemsnit stiger fedtforbrændingen ved moderate intensiteter på 50-65% Vo2maks, afhængigt af individernes træningsstatus(2,8), med stigende træningsvarighed, men undertrykkes af kulhydratindtag. Langt de fleste ernæringstilskud har ikke de ønskede virkninger. I øjeblikket er den eneste meget effektive måde at øge fedtforbrændingen på gennem træning, selvom det stadig er uklart, hvad det bedste træningsregime er at få de største forbedringer. Endelig er det vigtigt at bemærke, at der er en meget stor interindividuel variation i fedtforbrændingen, som kun delvis forklares af ovennævnte faktorer. Dette betyder, at selv om de ovennævnte faktorer kan påvirke fedtforbrændingen, kan de ikke forudsige fedtforbrændingshastigheder hos en person.

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