изгаряне

Изгарянето на мазнини е много популярен и често използван термин сред спортистите за издръжливост. Но наистина ли е важно изгарянето на мазнини - и, ако е така, как може да се постигне най-добре? Професор Аскер Джукендруп разглежда какво казва изследването

Терминът „изгаряне на мазнини“ се отнася до способността да се окисляват (или изгарят) мазнини и по този начин да се използва мазнина - вместо въглехидрати - като гориво. Изгарянето на мазнини често е свързано със загуба на тегло, намаляване на телесните мазнини и увеличаване на чистата телесна маса, като всичко това може да бъде от полза за спортист.

Известно е, че добре тренираните спортисти за издръжливост имат повишена способност да окисляват мастните киселини. Това им позволява да използват мазнини като гориво, когато запасите от въглехидрати станат ограничени. За разлика от това, пациентите със затлъстяване, инсулинова резистентност и диабет тип II могат да имат нарушена способност да окисляват мазнините. В резултат на това мастните киселини могат да се съхраняват в техните мускули и в други тъкани. Това натрупване на липиди и неговите метаболити в мускула може да попречи на инсулино-сигналната каскада и да причини инсулинова резистентност. Поради това е важно да се разберат факторите, които регулират метаболизма на мазнините, и начините за увеличаване на окисляването на мазнините при пациенти и спортисти.

Окисляване на мазнини по време на тренировка

Мазнините се съхраняват предимно в (подкожна) мастна тъкан, но имаме и малки запаси в самия мускул (интрамускулни триглицериди). В началото на упражненията невроналната (бета-адренергична) стимулация ще увеличи липолизата (разграждането на мазнините до мастни киселини и глицерол) в мастната тъкан и мускулите. Катехоламини като адреналин и норадреналин също могат да се повишат и да допринесат за стимулиране на липолизата.

Веднага след започване на упражненията се мобилизират мастни киселини. Мастните киселини в мастната тъкан трябва да се транспортират от мастната клетка до мускула, да се транспортират през мускулната мембрана и след това да се транспортират през митохондриалната мембрана за окисляване. Съхраняваните в мускулите триглицериди се подлагат на подобна липолиза и тези мастни киселини могат да се транспортират и в митохондриите. По време на тренировка се използва смес от мастни киселини, получени от адипоцити и интрамускулни запаси. Има доказателства, които показват, че обучените лица съхраняват повече мускулно мазнини и използват това повече като източник на енергия по време на тренировка (1).

Окисляването на мазнините се регулира на различни етапи от този процес. Липолизата се влияе от много фактори, но се регулира най-вече от хормони (стимулирани от катехоламини и инхибирани от инсулин). Транспортът на мастни киселини зависи също от кръвоснабдяването на мастната и мускулната тъкани, както и поемането на мастни киселини в мускулите и в митохондриите. Чрез инхибиране на мобилизирането на мастни киселини или транспортирането на тези мастни киселини можем да намалим метаболизма на мазнините. Има ли обаче начини, по които можем да стимулираме тези стъпки
и насърчават метаболизма на мазнините?

Фактори, влияещи върху окисляването на мазнините

Интензивност на упражненията - Един от най-важните фактори, който определя степента на окисляване на мазнините по време на тренировка, е интензивността. Въпреки че няколко проучвания описват връзката между интензивността на упражненията и окисляването на мазнините, едва наскоро тази връзка е проучена в широк диапазон от интензивност (2). В абсолютно изражение, окисляването на въглехидратите се увеличава пропорционално с интензивността на упражненията, докато скоростта на окисление на мазнините първоначално се увеличава, но отново намалява при по-високи интензивности на упражненията (виж фигура 1) Така че, въпреки че често се твърди, че трябва да тренирате с ниска интензивност, за да окислите мазнините, това не е непременно вярно.

В поредица от скорошни проучвания ние определихме интензивността на упражненията, при която се постига максимално окисляване на мазнините
се наблюдава, наречен „Fatmax“. При група обучени индивиди беше установено, че упражненията с умерена интензивност (62-63% от VO2max или 70-75% от HRmax) са оптималната интензивност за окисляване на мазнините, докато тя е около 50% от
VO2max за по-малко обучени лица (2,3).

Въпреки това варирането между отделните индивиди е много голямо. Обучен човек може да има максималното си окисление на мазнините при 70% VO2max или 45% VO2max и единственият начин наистина да разбере е да извърши един от тези тестове на Fatmax в лабораторията. В действителност обаче точната интензивност, при която оксидацията на мазнини достига върхове, може да не е толкова важна, тъй като в рамките на 5-10% от тази интензивност (или 10-15 удара в минута), окисляването на мазнините ще бъде също толкова високо и само когато интензивността е с 20% или повече по-високо ще намалее бързо окисляването на мазнините (виж фигура 1).


Тази интензивност на упражненията (Fatmax) или „зона“ може да има значение за програмите за отслабване, свързаните със здравето упражнения и тренировките за издръжливост. Направени са обаче много малко изследвания. Наскоро използвахме този интензитет в тренировъчно проучване със затлъстели индивиди. В сравнение с интервалните тренировки, тяхното окисление на мазнините (и чувствителността към инсулин) се подобриха повече след четириседмично стационарно упражнение (три пъти седмично) с интензитет, равен на индивидуалния им Fatmax (4).

Диетични ефекти - Другият важен фактор е диетата. Диета с високо съдържание на въглехидрати ще потисне окисляването на мазнините, а диета с ниско съдържание на въглехидрати ще доведе до висока степен на окисляване на мазнините. Поглъщането на въглехидрати в часовете преди тренировка ще повиши инсулина и впоследствие ще потисне окисляването на мазнините с до 35% (5) или след това. Този ефект на инсулина върху окисляването на мазнините може да продължи до шест до осем часа след хранене, а това означава, че най-високите нива на окисление на мазнините могат да бъдат постигнати след бързо постигане през нощта.

Спортистите за издръжливост често са използвали упражнения без закуска като начин за увеличаване на мазнините-
оксидативен капацитет на мускула. Наскоро беше проведено проучване в университета в Льовен, Белгия, в което учените изследваха ефекта от шестседмична програма за обучение на издръжливост, провеждана в продължение на три дни в седмицата, всяка сесия с продължителност от един до два часа (6). Участниците тренираха или на гладно, или на хранене с въглехидрати.

Когато обучението се провежда на гладно, изследователите наблюдават намаляване на мускулите
употреба на гликоген, докато активността на различни протеини, участващи в метаболизма на мазнините, е повишена. Окисляването на мазнини по време на тренировка обаче е еднакво в двете групи. Възможно е обаче да има малки, но значителни промени в метаболизма на мазнините след тренировка на гладно; но в това проучване промените в окисляването на мазнините може да са били маскирани от факта, че тези субекти са получавали въглехидрати по време на експерименталните си проучвания. Трябва също така да се отбележи, че тренировките след гладуване през нощта могат да намалят вашата способност за упражнения и следователно могат да бъдат подходящи само за упражнения с ниска до умерена интензивност. Ефикасността на такова обучение за намаляване на теглото също не е известна.

Продължителност на упражнението - Отдавна е установено, че окисляването става все по-важно с напредването на упражненията. По време на упражнения с ултра-издръжливост окисляването на мазнини може да достигне пикове от 1 грам в минута, въпреки че (както е отбелязано в Диетичните ефекти) окисляването на мазнините може да бъде намалено, ако въглехидратите се приемат преди или по време на тренировка. По отношение на загубата на тегло, продължителността на упражненията може да бъде един от ключовите фактори, тъй като това е и най-ефективният начин за увеличаване на енергийните разходи.

Начин на упражнение - Модалността на упражнението също оказва влияние върху окисляването на мазнините. Доказано е, че окисляването на мазнини е по-високо за дадено усвояване на кислород по време на ходене и бягане, в сравнение с колоезденето (7). Причината за това не е известна, но се предполага, че тя е свързана с по-голямата мощност на мускулно влакно при колоездене в сравнение с тази при бягане.

Различия между половете - Въпреки че някои проучвания в литературата не откриват разлики между половете в метаболизма, по-голямата част от проучванията сега показват по-високи нива на окисляване на мазнините при жените. В проучване, което сравнява 150 мъже и 150 жени в широк диапазон от интензивност на упражненията, е показано, че жените имат по-високи нива на окисляване на мазнините през целия диапазон на интензивност и че тяхното окисление на мазнини достига връх с малко по-висока интензивност ). Разликите обаче са малки и може да нямат някакво физиологично значение.

Хранителни добавки

На пазара има много хранителни добавки, които твърдят, че увеличават окисляването на мазнините. Тези добавки включват кофеин, карнитин, хидроксилимонена киселина (HCA), хром, конюгирана линолова киселина (CLA), гуарана, цитрусов ауранций, азиатски женшен, лют червен пипер, coleus forskholii, глюкоманан, зелен чай, псилиум и пируват. С малки изключения, има малко доказателства, че тези добавки, които се предлагат на пазара като изгарящи мазнини, всъщност увеличават окисляването на мазнините по време на тренировка (виж таблица 1).


Едно от малкото изключения обаче могат да бъдат екстрактите от зелен чай. Наскоро открихме, че екстрактите от зелен чай повишават окисляването на мазнините по време на тренировка с около 20% (4). Механизмите на това не са добре разбрани, но е вероятно активната съставка в зеления чай, наречена епигалокатехин галат (EGCG - мощен полифенол с антиоксидантни свойства), да инхибира
ензим катехол О-метилтрансфераза (COMT), който е отговорен за разграждането на норадреналина. Това от своя страна може да доведе до по-високи концентрации на норадреналин и стимулиране на липолиза, което прави повече мастни киселини на разположение за окисляване.

Околна среда - Условията на околната среда също могат да повлияят на вида на използваното гориво. Известно е, че упражненията в гореща среда ще увеличат употребата на гликоген и ще намалят окисляването на мазнините и нещо подобно може да се наблюдава на голяма надморска височина. По същия начин, когато е изключително студено и особено при треперене, метаболизмът на въглехидратите изглежда се стимулира за сметка на метаболизма на мазнините.

Обучение за упражнения

Понастоящем единственият доказан начин за увеличаване на окисляването на мазнини по време на тренировка е редовното физическо натоварване. Обучението с упражнения ще регулира нагоре ензимите на пътищата за окисляване на мазнините, ще увеличи митохондриалната маса, ще увеличи притока на кръв и т.н., като всичко това ще даде възможност за по-високи нива на окисление на мазнините.

Изследванията показват, че само четири седмици редовно упражнение (три пъти седмично за
30-60 минути) може да увеличи скоростта на окисляване на мазнините и да причини благоприятни ензимни промени (10). Налице е обаче твърде малко информация, за да се направят някакви заключения относно оптималната програма за обучение за постигане на тези ефекти.
В едно проучване ние изследвахме максималните нива на окисляване на мазнините при 300 пациенти с различни нива на фитнес. В това проучване имахме хора със затлъстяване и заседнали хора, както и професионални велосипедисти (9). VO2max варира от 20,9 до 82,4 ml/kg/min. Интересното е, че въпреки че е имало връзка между максималното окисление на мазнините и максималното усвояване на кислород, на индивидуално ниво фитнесът не може да се използва за прогнозиране на окисляването на мазнини. Това означава, че има някои хора със затлъстяване, които имат скорости на окисляване на мазнини, подобни на професионалните велосипедисти (вижте фигура 2)! Голямата вариация между отделните индивиди е свързана с фактори като диета и пол, но остава до голяма степен необяснима.

Програми за упражнения за отслабване

Изгарянето на мазнини често е свързано със загуба на тегло, намаляване на телесните мазнини и увеличаване на чистата телесна маса. Трябва обаче да се отбележи, че подобни промени в телесното тегло и телесния състав могат да бъдат постигнати само с отрицателен енергиен баланс: трябва да ядете по-малко калории, отколкото изразходвате, независимо от използваните горива! Оптималният тип упражнения, интензивност и продължителност за отслабване все още са неясни. Настоящите препоръки са насочени най-вече към увеличаване на енергийните разходи и увеличаване на обема на упражненията. Намирането на оптималната интензивност за окисляване на мазнините може да помогне за отслабване (загуба на мазнини) и за поддържане на теглото, но в момента липсват доказателства за това.
Също така е важно да осъзнаете, че сумата

мазнини, окислени по време на тренировка, са малко. Скоростта на окисление на мазнините е средно 0,5 грама на минута при оптимална интензивност на упражненията. Така че, за да се окисли 1 кг мастна маса, са необходими повече от 33 часа упражнения! Упражненията за ходене или бягане около 50-65% от VO2max изглеждат с оптимална интензивност за окисляване на мазнините. Продължителността на упражненията обаче играе решаваща роля, с нарастващо значение на окисляването на мазнините при по-дълги упражнения. Разбира се, това също има потенциал да увеличи дневните енергийни разходи. Ако упражненията са единствената използвана интервенция, основната цел обикновено е да се увеличат енергийните разходи и да се намалят телесните мазнини. Когато се комбинира с диетична програма, обаче, той се използва главно за противодействие на намаляването на окисляването на мазнините, което често се наблюдава след загуба на тегло (11).

Обобщение

По-високите нива на окисляване на мазнините по време на тренировка обикновено отразяват доброто състояние на тренировка, докато ниските нива на окисляване на мазнините може да са свързани със затлъстяването и инсулиновата резистентност. Средно оксидацията на мазнини достига пикове при умерена интензивност от 50-65% VO2max, в зависимост от тренировъчния статус на индивидите (2,8), нараства с увеличаване на продължителността на упражненията, но се потиска от приема на въглехидрати. По-голямата част от хранителните добавки нямат желаните ефекти. Понастоящем единственият високоефективен начин за увеличаване на окисляването на мазнини е чрез тренировка за упражнения, въпреки че все още не е ясно кой е най-добрият режим на тренировка за постигане на най-големи подобрения. И накрая, важно е да се отбележи, че има много голяма индивидуална вариация в окисляването на мазнините, която се обяснява само отчасти с гореспоменатите фактори. Това означава, че въпреки че споменатите по-горе фактори могат да повлияят на окисляването на мазнините, те не могат да предскажат степента на окисляване на мазнините при индивида.