Arderea grăsimilor: utilizarea grăsimii corporale în loc de carbohidrați ca combustibil

arderea grăsimilor este un termen foarte popular și adesea folosit în rândul sportivilor de anduranță. Dar este cu adevărat important să ardeți grăsimea – și, dacă da, cum se poate realiza cel mai bine? Profesorul Asker Jeukendrup analizează ceea ce spune cercetarea

termenul de ardere a grăsimilor se referă la capacitatea de a oxida (sau arde) grăsimea și, astfel, de a folosi grăsimea – în loc de carbohidrați – ca combustibil. Arderea grăsimilor este adesea asociată cu pierderea în greutate, scăderea grăsimii corporale și creșterea masei corporale slabe, toate acestea putând fi avantajoase pentru un atlet.

se știe că sportivii de anduranță bine pregătiți au o capacitate crescută de a oxida acizii grași. Acest lucru le permite să utilizeze grăsimea ca combustibil atunci când depozitele lor de carbohidrați devin limitate. În schimb, pacienții cu obezitate, rezistență la insulină și diabet de tip II pot avea o capacitate afectată de oxidare a grăsimilor. Ca urmare, acizii grași pot fi depozitați în mușchii lor și în alte țesuturi. Această acumulare de lipide și metaboliții săi în mușchi poate interfera cu cascada de semnalizare a insulinei și poate determina rezistență la insulină. Prin urmare, este important să înțelegem factorii care reglează metabolismul grăsimilor și modalitățile de creștere a oxidării grăsimilor la pacienți și sportivi.

oxidarea grăsimilor în timpul exercițiului

grăsimile sunt depozitate mai ales în țesutul adipos (subcutanat), dar avem și mici depozite în mușchiul însuși (trigliceride intramusculare). La începutul exercițiului, stimularea neuronală (beta-adrenergică) va crește lipoliza (descompunerea grăsimilor în acizi grași și glicerol) în țesutul adipos și mușchi. Catecolaminele, cum ar fi adrenalina și noradrenalina, pot, de asemenea, să crească și să contribuie la stimularea lipolizei.

de îndată ce începe exercițiul, acizii grași sunt mobilizați. Acizii grași din țesutul adipos trebuie transportați din celula grasă în mușchi, transportați peste membrana musculară și apoi transportați peste membrana mitocondrială pentru oxidare. Trigliceridele stocate în mușchi suferă lipoliză similară și acești acizi grași pot fi transportați și în mitocondrii. În timpul exercițiului, se utilizează un amestec de acizi grași derivați din adipocite și depozite intramusculare. Există dovezi care arată că persoanele instruite stochează mai multă grăsime intramusculară și o folosesc mai mult ca sursă de energie în timpul exercițiului (1).

oxidarea grăsimilor este reglementată în diferite etape ale acestui proces. Lipoliza este afectată de mulți factori, dar este în mare parte reglementată de hormoni (stimulată de catecolamine și inhibată de insulină). Transportul acizilor grași depinde, de asemenea, de alimentarea cu sânge a țesuturilor adipoase și musculare, precum și de absorbția acizilor grași în mușchi și în mitocondrii. Prin inhibarea mobilizării acizilor grași sau a transportului acestor acizi grași, putem reduce metabolismul grăsimilor. Cu toate acestea, există și modalități prin care putem stimula acești pași
și promovăm metabolismul grăsimilor?

factorii care afectează oxidarea grăsimilor

intensitatea exercițiului – unul dintre cei mai importanți factori care determină rata oxidării grăsimilor în timpul exercițiului este intensitatea. Deși mai multe studii au descris relația dintre intensitatea exercițiului și oxidarea grăsimilor, abia recent a fost studiată această relație pe o gamă largă de intensități(2). În termeni absoluți, oxidarea carbohidraților crește proporțional cu intensitatea exercițiilor fizice, în timp ce rata oxidării grăsimilor crește inițial, dar scade din nou la intensități mai mari ale exercițiilor fizice (vezi Figura 1). Deci, deși este adesea susținut că trebuie să exersați la intensități scăzute pentru a oxida grăsimea, acest lucru nu este neapărat adevărat.

într-o serie de studii recente, am definit intensitatea exercițiului la care se observă oxidarea maximă a grăsimilor
, numită ‘Fatmax’. Într-un grup de indivizi instruiți s-a constatat că exercițiile fizice la intensitate moderată (62-63% din VO2max sau 70-75% din HRmax) au fost intensitatea optimă pentru oxidarea grăsimilor, în timp ce a fost în jur de 50% din
VO2max pentru persoanele mai puțin instruite (2,3).

cu toate acestea, variația interindividuală este foarte mare. O persoană instruită poate avea oxidarea maximă a grăsimilor la 70% VO2max sau 45% VO2max, iar singura modalitate de a afla cu adevărat este de a efectua unul dintre aceste teste Fatmax în laborator. Cu toate acestea, în realitate, intensitatea exactă la care vârfurile de oxidare a grăsimilor pot să nu fie atât de importante, deoarece în 5-10% din această intensitate (sau 10-15 bătăi pe minut), oxidarea grăsimilor va fi la fel de mare și numai atunci când intensitatea este de 20% sau mai mare, oxidarea grăsimilor va scădea rapid (vezi Figura 1).

această intensitate a exercițiului (Fatmax) sau ‘zonă’ poate avea importanță pentru programele de slăbire, programele de exerciții legate de sănătate și antrenamentul de anduranță. Cu toate acestea, s-au făcut foarte puține cercetări. Recent am folosit această intensitate într-un studiu de formare cu persoane obeze. Comparativ cu antrenamentul la intervale, oxidarea grăsimilor (și sensibilitatea la insulină) s-au îmbunătățit mai mult după patru săptămâni de exerciții fizice la starea de echilibru (de trei ori pe săptămână) la o intensitate care a egalat Fatmax-ul lor individual (4).

efecte dietetice – un alt factor important este dieta. O dietă bogată în carbohidrați va suprima oxidarea grăsimilor, iar o dietă săracă în carbohidrați va duce la rate ridicate de oxidare a grăsimilor. Ingerarea carbohidraților în orele anterioare exercițiului va crește insulina și, ulterior, va suprima oxidarea grăsimilor cu până la 35%(5) sau aproximativ. Acest efect al insulinei asupra oxidării grăsimilor poate dura până la șase până la opt ore după masă, ceea ce înseamnă că cele mai mari rate de oxidare a grăsimilor pot fi obținute după un post peste noapte.

sportivii de anduranță au folosit adesea exerciții fizice fără micul dejun ca o modalitate de a crește capacitatea oxidativă a grăsimii-
a mușchiului. Recent, un studiu a fost efectuat la Universitatea din Leuven din Belgia, în care oamenii de știință au investigat efectul unui program de antrenament de anduranță de șase săptămâni desfășurat timp de trei zile pe săptămână, fiecare sesiune durând una până la două ore(6). Participanții s-au antrenat fie în starea de repaus alimentar, fie în cea alimentată cu carbohidrați.

când antrenamentul a fost efectuat în stare de repaus, cercetătorii au observat o scădere a consumului de glicogen muscular
, în timp ce activitatea diferitelor proteine implicate în metabolismul grăsimilor a fost crescută. Cu toate acestea, oxidarea grăsimilor în timpul exercițiului a fost aceeași în cele două grupuri. Este posibil, totuși, că există schimbări mici, dar semnificative în metabolismul grăsimilor după antrenamentul postit; dar, în acest studiu, modificările oxidării grăsimilor ar fi putut fi mascate de faptul că acești subiecți au primit carbohidrați în timpul studiilor lor experimentale. De asemenea, trebuie remarcat faptul că antrenamentul după un post peste noapte vă poate reduce capacitatea de exercițiu și, prin urmare, poate fi potrivit doar pentru sesiuni de exerciții de intensitate mică până la moderată. Eficacitatea unui astfel de antrenament pentru reducerea greutății nu este, de asemenea, cunoscută.

durata exercițiului-s-a stabilit de mult că oxidarea devine din ce în ce mai importantă pe măsură ce exercițiul progresează. În timpul exercițiilor de ultra-rezistență, oxidarea grăsimilor poate atinge vârfuri de 1 gram pe minut, deși (așa cum se observă în efectele dietetice)oxidarea grăsimilor poate fi redusă dacă carbohidrații sunt ingerați înainte sau în timpul exercițiilor fizice. În ceea ce privește pierderea în greutate, durata exercițiului poate fi unul dintre factorii cheie, deoarece este și cel mai eficient mod de a crește cheltuielile cu energia.

mod de exercițiu – modalitatea de exercițiu are, de asemenea, un efect asupra oxidării grăsimilor. Oxidarea grăsimilor s-a dovedit a fi mai mare pentru o absorbție dată de oxigen în timpul mersului și alergării, comparativ cu ciclismul(7). Motivul pentru aceasta nu este cunoscut, dar s-a sugerat că este legat de puterea mai mare pe fibră musculară în ciclism în comparație cu cea din alergare.

diferențe de gen-deși unele studii din literatură nu au găsit diferențe de gen în metabolism, majoritatea studiilor indică acum rate mai mari de oxidare a grăsimilor la femei. Într-un studiu care a comparat 150 de bărbați și 150 de femei pe o gamă largă de intensități de exerciții fizice, sa demonstrat că femeile au avut rate mai mari de oxidare a grăsimilor pe întreaga gamă de intensități și că oxidarea grăsimilor lor a atins un nivel ușor mai mare intensitate(8). Cu toate acestea, diferențele sunt mici și pot să nu aibă nicio semnificație fiziologică.

suplimente nutritive

există multe suplimente nutritive pe piață care pretind că măresc oxidarea grăsimilor. Aceste suplimente includ cofeina, carnitina, acidul hidroxicitric (HCA), crom, acid linoleic conjugat (CLA), guarana, citrus aurantium, ginseng asiatic, piper cayenne, coleus forskholii, Glucomanan, ceai verde, psyllium și piruvat. Cu puține excepții, există puține dovezi că aceste suplimente, care sunt comercializate ca arzătoare de grăsimi, cresc de fapt oxidarea grăsimilor în timpul exercițiilor fizice (vezi Tabelul 1).

una dintre puținele excepții poate fi totuși extractele de ceai verde. Am descoperit recent că extractele de ceai verde au crescut oxidarea grăsimilor în timpul exercițiilor fizice cu aproximativ 20%(4). Mecanismele acestui lucru nu sunt bine înțelese, dar este probabil ca ingredientul activ din ceaiul verde, numit galat epigallocatechin (EGCG – un polifenol puternic cu proprietăți antioxidante) inhibă enzima
catecol O-metiltransferază (COMT), care este responsabilă pentru descompunerea noradrenalinei. Aceasta, la rândul său, poate duce la concentrații mai mari de noradrenalină și stimularea lipolizei, făcând mai mulți acizi grași disponibili pentru oxidare.

Mediu-condițiile de mediu pot influența, de asemenea, tipul de combustibil utilizat. Se știe că exercițiile fizice într-un mediu fierbinte vor crește utilizarea glicogenului și vor reduce oxidarea grăsimilor, iar ceva similar poate fi observat la altitudine mare. În mod similar, atunci când este extrem de rece și mai ales când tremură, metabolismul carbohidraților pare a fi stimulat în detrimentul metabolismului grăsimilor.

antrenament de exerciții

în prezent, singura modalitate dovedită de a crește oxidarea grăsimilor în timpul exercițiilor fizice este de a efectua o activitate fizică regulată. Antrenamentul de exerciții va regla enzimele căilor de oxidare a grăsimilor, va crește masa mitocondrială, va crește fluxul sanguin etc., toate acestea vor permite rate mai mari de oxidare a grăsimilor.

cercetările au arătat că doar patru săptămâni de exerciții fizice regulate (de trei ori pe săptămână pentru
30-60 de minute) pot crește ratele de oxidare a grăsimilor și pot provoca modificări enzimatice favorabile(10). Cu toate acestea, sunt disponibile prea puține informații pentru a trage concluzii cu privire la programul optim de formare pentru a obține aceste efecte.
într-un studiu am investigat ratele maxime de oxidare a grăsimilor la 300 de subiecți cu diferite niveluri de fitness. În acest studiu, am avut indivizi obezi și sedentari, precum și bicicliști profesioniști (9). VO2max a variat între 20,9 și 82,4 ml/kg / min. Interesant, deși a existat o corelație între oxidarea maximă a grăsimilor și absorbția maximă a oxigenului, la nivel individual, fitness-ul nu poate fi utilizat pentru a prezice oxidarea grăsimilor. Ceea ce înseamnă acest lucru este că există unele persoane obeze care au rate similare de oxidare a grăsimilor cu cicliștii profesioniști (vezi Figura 2)! Variația interindividuală mare este legată de factori precum dieta și sexul, dar rămâne în mare parte inexplicabilă.

programe de exerciții pentru pierderea în greutate

arderea grăsimilor este adesea asociată cu pierderea în greutate, scăderea grăsimii corporale și creșterea masei corporale slabe. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că astfel de modificări ale greutății corporale și ale compoziției corporale pot fi realizate numai cu un echilibru energetic negativ: trebuie să mâncați mai puține calorii decât cheltuiți, independent de combustibilii pe care îi utilizați! Tipul optim de exercițiu, intensitatea și durata pentru pierderea în greutate sunt încă neclare. Recomandările actuale se concentrează în principal pe creșterea cheltuielilor cu energia și pe creșterea volumului de exerciții fizice. Găsirea intensității optime pentru oxidarea grăsimilor ar putea ajuta la scăderea în greutate (pierderea de grăsime) și la menținerea greutății, dar în prezent lipsesc dovezi pentru acest lucru.
de asemenea, este important să ne dăm seama că cantitatea

de grăsime oxidată în timpul exercițiului este doar mică. Ratele de oxidare a grăsimilor sunt în medie de 0,5 grame pe minut la intensitatea optimă a exercițiului. Deci, pentru a oxida 1 kg de masă de grăsime, este nevoie de mai mult de 33 de ore de exercițiu! Mersul pe jos sau alergatul în jur de 50-65% din VO2max pare a fi o intensitate optimă pentru oxidarea grăsimilor. Durata exercițiului, totuși, joacă un rol crucial, cu o importanță crescândă a oxidării grăsimilor cu exerciții mai lungi. Desigur, acest lucru are și potențialul de a crește cheltuielile zilnice cu energia. Dacă exercițiul este singura intervenție utilizată, obiectivul principal este de obicei creșterea cheltuielilor cu energia și reducerea grăsimii corporale. Cu toate acestea, atunci când este combinat cu un program de dietă, acesta este utilizat în principal pentru a contracara scăderea oxidării grăsimilor observată adesea după pierderea în greutate (11).

rezumat

ratele mai mari de oxidare a grăsimilor în timpul exercițiilor fizice reflectă, în general, starea bună de antrenament, în timp ce ratele scăzute de oxidare a grăsimilor ar putea fi legate de obezitate și rezistența la insulină. În medie, vârfurile de oxidare a grăsimilor la intensități moderate de 50-65% VO2max, în funcție de starea de antrenament a indivizilor(2,8), crește odată cu creșterea duratei exercițiilor fizice, dar este suprimată de aportul de carbohidrați. Marea majoritate a suplimentelor nutritive nu au efectele dorite. În prezent, singura modalitate extrem de eficientă de a crește oxidarea grăsimilor este prin antrenament, deși nu este încă clar care este cel mai bun regim de antrenament pentru a obține cele mai mari îmbunătățiri. În cele din urmă, este important să rețineți că există o variație interindividuală foarte mare în oxidarea grăsimilor, care este explicată doar parțial de factorii menționați mai sus. Aceasta înseamnă că, deși factorii menționați mai sus pot influența oxidarea grăsimilor, ei nu pot prezice ratele de oxidare a grăsimilor la un individ.

1. J Appl Physiol 60: 562-567, 1986
2. Int J Sport Med 24: 603-608, 2003
3. Int J Sport 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. Metabolism 52: 747-752, 2003
8. J Appl Physiol 98: 160-167, 2005
9. nutriție 20: 678-688, 2004
10. J Appl Physiol 56: 831-838, 1984
11. Int J Obes related Metab Disord 17 Suppl 3: S32 – 36; discuție S41-32, 1993