Bruciare i grassi: utilizzando il grasso corporeo invece di carboidrati come combustibile

Bruciare i grassi è un termine molto popolare e spesso usato tra gli atleti di resistenza. Ma è davvero importante bruciare i grassi – e, in tal caso, come può essere raggiunto al meglio? Il professor Asker Jeukendrup esamina ciò che dice la ricerca

Il termine “bruciare i grassi” si riferisce alla capacità di ossidare (o bruciare) i grassi, e quindi di utilizzare i grassi – invece dei carboidrati – come combustibile. La combustione dei grassi è spesso associata a perdita di peso, diminuzione del grasso corporeo e aumento della massa corporea magra, ognuno dei quali può essere vantaggioso per un atleta.

È noto che gli atleti di resistenza ben allenati hanno una maggiore capacità di ossidare gli acidi grassi. Ciò consente loro di utilizzare il grasso come combustibile quando le loro riserve di carboidrati diventano limitate. Al contrario, i pazienti con obesità, insulino-resistenza e diabete di tipo II possono avere una ridotta capacità di ossidare i grassi. Di conseguenza, gli acidi grassi possono essere immagazzinati nei loro muscoli e in altri tessuti. Questo accumulo di lipidi e dei suoi metaboliti nel muscolo può interferire con la cascata di segnalazione dell’insulina e causare insulino-resistenza. È quindi importante comprendere i fattori che regolano il metabolismo dei grassi e i modi per aumentare l’ossidazione dei grassi nei pazienti e negli atleti.

Ossidazione dei grassi durante l’esercizio

I grassi sono immagazzinati principalmente nel tessuto adiposo (sottocutaneo), ma abbiamo anche piccoli depositi nel muscolo stesso (trigliceridi intramuscolari). All’inizio dell’esercizio, la stimolazione neuronale (beta-adrenergica) aumenterà la lipolisi (la ripartizione dei grassi in acidi grassi e glicerolo) nel tessuto adiposo e nel muscolo. Le catecolamine come l’adrenalina e la noradrenalina possono anche aumentare e contribuire alla stimolazione della lipolisi.

Non appena inizia l’esercizio fisico, gli acidi grassi vengono mobilizzati. Gli acidi grassi del tessuto adiposo devono essere trasportati dalla cellula grassa al muscolo, essere trasportati attraverso la membrana muscolare e quindi essere trasportati attraverso la membrana mitocondriale per l’ossidazione. I trigliceridi immagazzinati nel muscolo subiscono la simile lipolisi e questi acidi grassi possono essere trasportati nei mitocondri pure. Durante l’esercizio, viene utilizzata una miscela di acidi grassi derivati da adipociti e depositi intramuscolari. Ci sono prove che dimostrano che gli individui addestrati immagazzinano più grasso intramuscolare e lo usano più come fonte di energia durante l’esercizio (1).

L’ossidazione dei grassi è regolata in varie fasi di questo processo. La lipolisi è influenzata da molti fattori ma è principalmente regolata dagli ormoni (stimolati dalle catecolamine e inibiti dall’insulina). Il trasporto di acidi grassi dipende anche dall’apporto di sangue ai tessuti adiposi e muscolari, nonché dall’assorbimento di acidi grassi nel muscolo e nei mitocondri. Inibendo la mobilizzazione degli acidi grassi o il trasporto di questi acidi grassi, possiamo ridurre il metabolismo dei grassi. Tuttavia, ci sono anche modi in cui possiamo stimolare questi passaggi
e promuovere il metabolismo dei grassi?

Fattori che influenzano l’ossidazione dei grassi

Intensità dell’esercizio-Uno dei fattori più importanti che determina il tasso di ossidazione dei grassi durante l’esercizio è l’intensità. Sebbene diversi studi abbiano descritto la relazione tra intensità di esercizio e ossidazione dei grassi, solo recentemente questa relazione è stata studiata su un’ampia gamma di intensità(2). In termini assoluti, l’ossidazione dei carboidrati aumenta proporzionalmente con l’intensità dell’esercizio, mentre il tasso di ossidazione dei grassi aumenta inizialmente, ma diminuisce nuovamente a intensità di esercizio più elevate (vedi figura 1). Così, anche se è spesso affermato che si deve esercitare a bassa intensità per ossidare il grasso, questo non è necessariamente vero.

In una serie di recenti studi, abbiamo definito l’intensità di esercizio a cui si osserva la massima ossidazione dei grassi
, chiamata ‘Fatmax’. In un gruppo di individui addestrati è stato trovato che l’esercizio a intensità moderata (62-63% di VO2max o 70-75% di FCmax) era l’intensità ottimale per l’ossidazione dei grassi, mentre era intorno al 50% di
VO2max per gli individui meno addestrati (2,3).

Tuttavia, la variazione interindividuale è molto ampia. Una persona addestrata può avere la sua massima ossidazione dei grassi al 70% VO2max o al 45% VO2max, e l’unico modo per scoprirlo è eseguire uno di questi test Fatmax in laboratorio. Tuttavia, in realtà, l’intensità esatta con cui i picchi di ossidazione dei grassi potrebbero non essere così importanti, perché entro il 5-10% di questa intensità (o 10-15 battiti al minuto), l’ossidazione dei grassi sarà altrettanto elevata, e solo quando l’intensità è del 20% o più alta l’ossidazione dei grassi diminuirà rapidamente (vedi figura 1).

Questa intensità di esercizio (Fatmax) o “zona” può avere importanza per i programmi di perdita di peso, i programmi di esercizio relativi alla salute e l’allenamento di resistenza. Tuttavia, sono state fatte pochissime ricerche. Recentemente abbiamo usato questa intensità in uno studio di formazione con individui obesi. Rispetto all’interval training, la loro ossidazione dei grassi (e la sensibilità all’insulina) è migliorata di più dopo quattro settimane di esercizio allo steady-state (tre volte alla settimana) ad un’intensità pari al loro Fatmax individuale (4).

Effetti dietetici-L’altro fattore importante è la dieta. Una dieta ricca di carboidrati sopprimerà l’ossidazione dei grassi e una dieta a basso contenuto di carboidrati comporterà alti tassi di ossidazione dei grassi. L’ingestione di carboidrati nelle ore prima dell’esercizio aumenterà l’insulina e successivamente sopprimerà l’ossidazione dei grassi fino al 35%(5) o giù di lì. Questo effetto dell’insulina sull’ossidazione dei grassi può durare fino a sei-otto ore dopo un pasto, e questo significa che i più alti tassi di ossidazione dei grassi possono essere raggiunti dopo un digiuno notturno.

Gli atleti di resistenza hanno spesso usato l’esercizio senza colazione come un modo per aumentare il grasso-
capacità ossidativa del muscolo. Recentemente, è stato condotto uno studio presso l’Università di Lovanio in Belgio, in cui gli scienziati hanno studiato l’effetto di un programma di allenamento di resistenza di sei settimane svolto per tre giorni alla settimana, ciascuna sessione della durata di una o due ore(6). I partecipanti si sono allenati a digiuno oa carboidrati.

Quando l’allenamento è stato condotto a digiuno, i ricercatori hanno osservato una diminuzione del muscolo
uso di glicogeno, mentre l’attività di varie proteine coinvolte nel metabolismo dei grassi è stata aumentata. Tuttavia, l’ossidazione dei grassi durante l’esercizio era la stessa nei due gruppi. È possibile, tuttavia, che ci siano piccoli ma significativi cambiamenti nel metabolismo dei grassi dopo l’allenamento a digiuno; ma, in questo studio, i cambiamenti nell’ossidazione dei grassi potrebbero essere stati mascherati dal fatto che questi soggetti hanno ricevuto carboidrati durante i loro studi sperimentali. Va anche notato che l’allenamento dopo un digiuno notturno può ridurre la capacità di esercizio e può quindi essere adatto solo per sessioni di allenamento a bassa o moderata intensità. Anche l’efficacia di tale allenamento per la riduzione del peso non è nota.

Durata dell’esercizio-È stato a lungo stabilito che l’ossidazione diventa sempre più importante man mano che l’esercizio progredisce. Durante l’esercizio di ultra-resistenza, l’ossidazione dei grassi può raggiungere picchi di 1 grammo al minuto, anche se (come notato negli effetti dietetici)l’ossidazione dei grassi può essere ridotta se i carboidrati vengono ingeriti prima o durante l’esercizio. In termini di perdita di peso, la durata dell’esercizio può essere uno dei fattori chiave in quanto è anche il modo più efficace per aumentare il dispendio energetico.

Modalità di esercizio-La modalità di esercizio ha anche un effetto sull’ossidazione dei grassi. È stato dimostrato che l’ossidazione dei grassi è più elevata per un dato assorbimento di ossigeno durante la deambulazione e la corsa, rispetto al ciclismo(7). La ragione di ciò non è nota, ma è stato suggerito che sia correlata alla maggiore potenza per fibra muscolare nel ciclismo rispetto a quella nella corsa.

Differenze di genere – Sebbene alcuni studi in letteratura non abbiano trovato differenze di genere nel metabolismo, la maggior parte degli studi indica ora tassi più elevati di ossidazione dei grassi nelle donne. In uno studio che ha confrontato 150 uomini e 150 donne su un’ampia gamma di intensità di esercizio, è stato dimostrato che le donne avevano tassi più elevati di ossidazione dei grassi sull’intera gamma di intensità e che la loro ossidazione dei grassi ha raggiunto un picco di intensità leggermente superiore(8). Le differenze, tuttavia, sono piccole e potrebbero non avere alcun significato fisiologico.

Integratori alimentari

Ci sono molti integratori alimentari sul mercato che pretendono di aumentare l’ossidazione dei grassi. Questi integratori includono caffeina, carnitina, acido idrossicitrico (HCA), cromo, acido linoleico coniugato (CLA), guaranà, citrus aurantium, ginseng asiatico, pepe di cayenna, coleus forskholii, glucomannano, tè verde, psillio e piruvato. Con poche eccezioni, ci sono poche prove che questi integratori, che sono commercializzati come bruciatori di grasso, effettivamente aumentare l’ossidazione dei grassi durante l’esercizio fisico (vedi tabella 1).

Una delle poche eccezioni tuttavia può essere estratti di tè verde. Recentemente abbiamo scoperto che gli estratti di tè verde hanno aumentato l’ossidazione dei grassi durante l’esercizio di circa il 20%(4). I meccanismi di questo non sono ben compresi, ma è probabile che il principio attivo nel tè verde, chiamato epigallocatechina gallato (EGCG – un potente polifenolo con proprietà antiossidanti) inibisce l’enzima
catecolo O-metiltransferasi (COMT), che è responsabile della rottura della noradrenalina. Questo a sua volta può provocare concentrazioni più elevate di noradrenalina e stimolazione della lipolisi, rendendo più acidi grassi disponibili per l’ossidazione.

Ambiente – Le condizioni ambientali possono anche influenzare il tipo di combustibile utilizzato. È noto che l’esercizio in un ambiente caldo aumenterà l’uso di glicogeno e ridurrà l’ossidazione dei grassi, e qualcosa di simile può essere osservato in alta quota. Allo stesso modo, quando è estremamente freddo, e specialmente quando tremano, il metabolismo dei carboidrati sembra essere stimolato a scapito del metabolismo dei grassi.

Esercizio

Allo stato attuale, l’unico modo provato per aumentare l’ossidazione dei grassi durante l’esercizio è quello di svolgere un’attività fisica regolare. L’allenamento fisico regolerà gli enzimi delle vie di ossidazione dei grassi, aumenterà la massa mitocondriale, aumenterà il flusso sanguigno, ecc., tutto di che abiliterà tassi più alti di ossidazione grassa.

La ricerca ha dimostrato che appena quattro settimane di esercizio fisico regolare (tre volte alla settimana per
30-60 minuti) possono aumentare i tassi di ossidazione dei grassi e causare cambiamenti enzimatici favorevoli(10). Tuttavia, sono disponibili troppo poche informazioni per trarre conclusioni sul programma di allenamento ottimale per ottenere questi effetti.
In uno studio abbiamo studiato i tassi massimi di ossidazione dei grassi in 300 soggetti con diversi livelli di fitness. In questo studio, abbiamo avuto individui obesi e sedentari, così come ciclisti professionisti (9). VO2max variava da 20,9 a 82,4 ml / kg / min. È interessante notare che, sebbene esistesse una correlazione tra la massima ossidazione dei grassi e il massimo assorbimento di ossigeno, a livello individuale, l’idoneità non può essere utilizzata per predire l’ossidazione dei grassi. Ciò significa che ci sono alcuni individui obesi che hanno tassi di ossidazione dei grassi simili ai ciclisti professionisti (vedi figura 2)! La grande variazione inter-individuale è legata a fattori come la dieta e il genere, ma rimane in gran parte inspiegabile.

Programmi di esercizi per la perdita di peso

La combustione dei grassi è spesso associata a perdita di peso, diminuzione del grasso corporeo e aumento della massa magra. Tuttavia, va notato che tali cambiamenti nel peso corporeo e nella composizione corporea possono essere raggiunti solo con un bilancio energetico negativo: devi mangiare meno calorie di quelle che consumi, indipendentemente dai combustibili che usi! Il tipo di esercizio ottimale, l’intensità e la durata per la perdita di peso non sono ancora chiari. Le attuali raccomandazioni si concentrano principalmente sull’aumento del dispendio energetico e sull’aumento dei volumi di esercizio. Trovare l’intensità ottimale per l’ossidazione dei grassi potrebbe aiutare a perdere peso (perdita di grasso) e nel mantenimento del peso, ma attualmente mancano prove per questo.
È anche importante rendersi conto che la quantità

di grasso ossidato durante l’esercizio fisico è solo piccola. I tassi di ossidazione dei grassi sono in media 0,5 grammi al minuto all’intensità ottimale dell’esercizio. Quindi, per ossidare 1 kg di massa grassa, sono necessarie più di 33 ore di esercizio! Camminare o correre esercizio intorno al 50-65% di VO2max sembra essere un’intensità ottimale per ossidare il grasso. La durata dell’esercizio, tuttavia, gioca un ruolo cruciale, con una crescente importanza dell’ossidazione dei grassi con un esercizio più lungo. Naturalmente, questo ha anche il potenziale per aumentare il dispendio energetico giornaliero. Se l’esercizio è l’unico intervento utilizzato, l’obiettivo principale è di solito aumentare il dispendio energetico e ridurre il grasso corporeo. Quando combinato con un programma di dieta, tuttavia, viene utilizzato principalmente per contrastare la diminuzione dell’ossidazione dei grassi spesso osservata dopo la perdita di peso (11).

Sommario

I tassi di ossidazione dei grassi più elevati durante l’esercizio sono generalmente riflettenti di un buon stato di allenamento, mentre i bassi tassi di ossidazione dei grassi potrebbero essere correlati all’obesità e alla resistenza all’insulina. In media, i picchi di ossidazione dei grassi a intensità moderate di 50-65% VO2max, a seconda dello stato di allenamento degli individui(2,8), aumentano con l’aumentare della durata dell’esercizio, ma vengono soppressi dall’assunzione di carboidrati. La stragrande maggioranza degli integratori alimentari non ha gli effetti desiderati. Attualmente, l’unico modo altamente efficace per aumentare l’ossidazione dei grassi è attraverso l’allenamento, anche se non è ancora chiaro quale sia il miglior regime di allenamento per ottenere i maggiori miglioramenti. Infine, è importante notare che esiste una variazione interindividuale molto ampia nell’ossidazione dei grassi che è solo parzialmente spiegata dai fattori sopra menzionati. Ciò significa che, sebbene i fattori sopra menzionati possano influenzare l’ossidazione dei grassi, non possono prevedere i tassi di ossidazione dei grassi in un individuo.

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 Sport, Sci 21: 1017-1024, 2003
6. J Appl Physiol 104: 1045-1055, 2008
7. Metabolismo 52: 747-752, 2003
8. J Appl Physiol 98: 160-167, 2005
9. Nutrizione 20: 678-688, 2004
10. J Appl Physiol 56: 831-838, 1984
11. Int J Obes Relat Metab Disord 17 Suppl 3: S32-36; discussione S41-32, 1993