Сжигание жиров: как использовать жировые запасы вместо углеводов в качестве источника энергии

Сжигание жиров - очень популярный и часто обсуждаемый вопрос среди спортсменов, ориентированных на развитие выносливости. Но действительно ли так необходимо использовать жир в качестве источника топлива - и если да, то как лучше всего это делать?

Понятие «сжигание жира» обозначает способность организма окислять жир и, следовательно, использовать его - вместо углеводов - в качестве основного источника энергии. Этот процесс часто связано с потерей веса, снижением жировых отложений и увеличением сухой мышечной массы, что может быть полезным для спортсмена.

Научно доказано, что хорошо тренированные атлеты на выносливость обладают повышенным потенциалом окислять жирные кислоты. Это дает им возможность использовать жир в качестве топлива, когда их запасы углеводов истощаются. Напротив, люди с ожирением, резистентностью к инсулину и диабетом II типа могут иметь ухудшенную способность к окислению жиров, в результате чего жирные кислоты могут скапливаться в мышцах и в других тканях. Такое увеличение липидов и их метаболитов в мышцах может помешать инсулиновым сигнальным каскадам и вызывать резистентность к инсулину. Поэтому так важно изучить факторы, которые регулируют метаболизм жиров, а также способы увеличения их окисления у спортсменов и больных.

Сжигание жира во время физических упражнений

Чаще всего жиры хранятся в подкожной жировой ткани, но также существуют небольшие запасы в самой мышце (внутримышечные триглицериды). В начале выполнения упражнения нейронная (бета-адренергическая) стимуляция приводит к повышению липолиза (распад жиров в жирные кислоты и глицерин) в мышцах и жировой ткани. Уровень катехоламинов, таких как адреналин и норадреналин, также могут увеличиваться и способствовать стимуляции липолиза.

При этом происходит мобилизация жирных кислот, которые из жировой ткани должны транспортироваться через мембрану мышечного волокна в мышцу, и затем переноситься через митохондриальную мембрану для окисления. Триглицериды, хранящиеся в мышцах, подвергаются аналогичному процессу, и затем эти жирные кислоты также могут быть доставлены в митохондрии.

Во время упражнения используется «смесь» жирных кислот, полученных из адипоцитов (клетка, из которой в основном состоит жировая ткань) и внутримышечных запасов жиров. Имеются данные свидетельствующие о том, что тренированные люди хранят больше внутримышечных жиров и лучше используют их в качестве источника энергии (1 ).

Окисление жиров регулируется на разных стадиях этого процесса. На липолиз влияет много факторов, но в основном он зависит от гормонов (стимулируется катехоламинами и ингибируется инсулином).

Транспорт жирных кислот также зависит от кровоснабжения жировой и мышечной тканей, а также их поглощения в мышце и в митохондрии. Препятствуя мобилизации жирных кислот или их транспорту, мы можем снизить метаболизм жиров. Однако есть ли способы, с помощью которых мы можем стимулировать эти шаги и способствовать жировому обмену?

Факторы, влияющие на окисление жиров

Интенсивность упражнений. Одним из наиболее важных факторов, определяющих скорость окисления жиров во время физических упражнений, является интенсивность. Хотя в нескольких научных работах была исследована взаимосвязь между интенсивностью упражнений и окислением жиров, только недавно эта связь изучалась в широком диапазоне интенсивностей (2). В абсолютном выражении углеводное окисление увеличивается пропорционально интенсивности упражнения, тогда как скорость окисления жиров сначала увеличивается, но затем снова уменьшается при более высоких уровнях физических нагрузок (см. Рисунок 1). Поэтому, несмотря на распространенное мнение о том, что вам нужно проводить тренировки только при низкой интенсивности, чтобы окислять жир, это не обязательно так.

В серии недавних исследований была установлена интенсивность тренировки, при которой наблюдалось максимальное окисление жиров, названная зона «FatMax». Результаты показали, что физическая активность при умеренной интенсивности (62-63% от VO2max или 70-75% от макс. ЧСС) была оптимальной для окисления жиров в группе тренированных участников, тогда как для менее подготовленных людей она составляла около 50% VO2max (2,3).

Однако различия между людьми очень велики. У тренированного человека может быть максимальное окисление жиров как при 70% VO2max, так и при 45% VO2max, и единственный способ узнать это - выполнить один из тестов для определения интенсивности при максимальном сжигании жиров в лабораторных условиях. Тем не менее, в реальности точная интенсивность, на которую приходится пики окисления жиров, может быть и не такой уж важной, поскольку в пределах 5-10% этого значения (или 10-15 ударов в минуту) окисление жиров будет таким же высоким. И только тогда, когда разница будет превышать 20%, это процесс будет значительно снижаться (см. рисунок 1).

Данная интенсивность упражнений (Fatmax) или «зона окисления жиров» может играть важную роль при составлении тренировочных программ, направленных на снижение веса, укрепления здоровья, и тренировок на выносливость. Однако эта тема до сих пор остается малоизученной. Недавно было проведено исследование, в котором принимали участие люди, страдающие ожирением. По сравнению с интервальной тренировкой, их окисление жиров (и чувствительность к инсулину) улучшилось после четырех недель постоянных упражнений (три раза в неделю) с интенсивностью, которая равнялась их индивидуальному значению Fatmax .

Питание. Другим важным фактором является диета. Рацион с высоким содержанием углеводов приводит к снижению скорости окисления жиров, а с низким - к ее увеличению. Прием углеводов за пару часов до тренировки повышает уровень инсулина и затем подавляет окисление жиров примерно на 35% (4). Такое явление может продолжаться до шести-восьми часов после приема пищи, а это означает, что максимальная скорость окисления жиров может быть достигнута после периода ночного сна.

Атлеты на выносливость часто проводят тренировки без завтрака, как способ увеличить способность мышц окислять жиры. Недавнее исследование, проведенное Университетом Левена (Бельгия), изучало влияние шестинедельной тренировочной программы на развитие выносливости. Тренировки продолжительностью 1-2 часа проводились три раза в неделю(5). Участники тренировались либо на голодный желудок, либо после загрузки углеводами.

При тренировках натощак, исследователи наблюдали уменьшение использование мышечного гликогена, в то время как активность различных белков, участвующих в метаболизме жиров, увеличивалась.

Однако окисление жиров во время физических упражнений было одинаковым в обеих группах. Тем не менее, существует вероятность того, что после тренировки на пустой желудок происходят небольшие, но существенные изменения в метаболизме жиров; но в этом исследовании изменения в окислении жиров могли быть скрыты тем фактом, что испытуемые получали углеводы в течение эксперимента. Следует также отметить, что тренировка после ночного голодания может снизить физические способности и поэтому может быть пригодна только для упражнений с низкой и средней интенсивностью. Эффективность таких тренировок для снижения веса также неизвестна.

Длительность физических упражнений. Научно доказано, что роль окисления жиров возрастает с увеличением продолжительности упражнения. Во время тренировок, где требуется очень высокая выносливость, окисление жиров может достигать пиков в 1 грамм/мин, хотя, как отмечалось ранее, это значение может снижаться при приеме углеводов до или во время нагрузки. С точки зрения потери веса, продолжительность физических упражнений может быть одним из ключевых факторов, так как это один из самых эффективных способов увеличить затраты энергии.

Вид упражнений. Форма упражнений также влияет на сжигание жиров. Было установлено, что окисление жира выше при одинаковом поглощении кислорода во время ходьбы и бега по сравнению с велоспортом (6). Причина этого неизвестна, но было высказано предположение, что это связано с большей выходной мощностью на мышечное волокно в велоспорте по сравнению с бегом.

Пол. Хотя в научной литературе встречаются исследования, которые не обнаружили гендерных различий в метаболизме, в настоящее время большинство их них указывает на более высокие показатели окисления жиров у женщин. В исследовании, при участии 150 мужчин и 150 женщин, которые занимались при различных уровнях интенсивности, было установлено, что женщины показали высокие значения окисления жиров во всем диапазоне интенсивностей. Также они достигали пика окисления жиров при чуть большем уровне интенсивности (7). Различия, однако, незначительны и не могут иметь никакого физиологического значения.

Упражнения для тренировки

Сегодня единственным доказанным способом увеличения окисления жира во время физических упражнений является регулярная физическая активность. Выполнение упражнений на выносливость активируют ферменты путей окисления жиров, увеличивают митохондриальную массу, приток крови и т. д., что позволяет повысить скорость сжигания жиров.

Исследования установили, что регулярное выполнение упражнений в течение всего четырех недель (три раза по 30-60 минут) может увеличить скорость окисления жиров и вызвать благоприятные ферментативные изменения (8). Однако имеется слишком мало информации, чтобы делать какие-либо выводы об оптимальной программе тренировок для достижения этих эффектов.

В следующем исследовании были изучены максимальные показатели окисления жиров у 300 участников, которые имели различный уровень физической подготовки: люди с ожирением, ведущие сидячий образ жизни и профессиональные велосипедисты (9) . VO2max варьировался от 20,9 до 82,4 мл / кг / мин.

Следует отметить, что хоть и имела место взаимосвязь между максимальным окислением жиров и показателем VO2max, для отдельного индивидуума физическая форма не может использоваться как фактор прогнозирования окисления жира.

Это означает, что есть некоторые полные люди, которые имеют показатели окисления жиров схожие с профессиональными спортсменами (см. Рисунок 2). Большие отличия между отдельными людьми могут быть вызваны такими факторами, как диета и пол, но все равно в значительной степени остаются необъяснимыми.

Программы тренировок для похудения

Сжигание жира часто связывают с потерей веса, уменьшением жировых отложений и увеличением сухой массы тела. Однако следует отметить, что такие изменения в массе и составе тела могут быть достигнуты только при отрицательном энергетическом балансе: вы должны потреблять меньше калорий, чем вы тратите, независимо от используемого вами топлива! Оптимальный тип нагрузки, ее интенсивность и продолжительность для максимальной потери веса все еще остаются неопределенными. На сегодня основные рекомендации направлены на увеличение расхода энергии и объемов упражнений. Поиск оптимальной интенсивности для сжигания жиров может ускорить снижение веса и его дальнейшее поддержание, но доказательства этого в настоящее время отсутствуют.

Следует учитывать, что количество жиров, которое сжигается во время физических упражнений, является достаточно небольшим. Скорость окисления жиров составляют в среднем 0,5 г / мин при оптимальной интенсивности упражнений. Поэтому, чтобы сжечь 1 кг жировой массы требуется более 33 часов физической активности! Ходьба или бег при 50-65% VO2max, по-видимому, является оптимальной интенсивностью для окисления жиров.

Продолжительность нагрузки имеет решающую роль, причем, чем дольше длительность упражнения, тем большее значение имеет окисление жиров. Как правило, основная цель физической активности заключается в увеличении затрат энергии и уменьшении жировых отложений (10).

Вывод.

Более высокий уровень окисления жиров во время выполнения упражнений обычно является показателем хорошей физической формы, тогда как низкая скорость сжигания может быть связана с ожирением и резистентностью к инсулину. В целом, пики окисления жиров соответствуют умеренной интенсивности 50-65% VO2max, и в зависимости от спортивной формы возрастают с увеличением продолжительности нагрузки, но могут подавляться приемом углеводов. На сегодня, единственным эффективным способом увеличения окисления жиров является выполнение физических упражнений, хотя до сих пор неясно, какой режим тренировки приносит максимальный результат. В заключение, необходимо отметить, что существуют очень большие межличностные различия в окислении жиров, которое отчасти объясняются факторами, приведенными выше. И хотя упомянутые факторы могут влиять на окисление жиров, они не могут служить способом прогноза для каждого отдельного человека.

Список литературы:

По материалам сайта https://www.peakendurancesport.com/