Metabolismo dei grassi durante l'esercizio fisico

I grassi vengono ossidati insieme ai carboidrati nei muscoli per fornire energia ai muscoli in attività. La misura in cui riescono a compensare il dispendio energetico dipende dalla durata e dall'intensità dell'esercizio. Gli atleti di resistenza (>90 min) si allenano in genere al 65-75% del VO2max e sono limitati dalle riserve di carboidrati dell'organismo. Dopo 15-20 min di esercizio di resistenza, viene stimolata l'ossidazione delle riserve di grasso (lipolisi) e vengono rilasciati glicerolo e acidi grassi liberi. Nel muscolo a riposo, l'ossidazione degli acidi grassi fornisce una grande quantità di energia, ma questo contributo diminuisce durante l'esercizio aerobico leggero. Durante l'esercizio intenso, si osserva un passaggio dalle fonti energetiche dei grassi ai carboidrati, soprattutto a intensità del 70-80% del VO2max. Si suggerisce che possano esserci limitazioni nell'uso dell'ossidazione degli acidi grassi come fonte di energia per i muscoli in attività. Abernethy et al. suggeriscono i seguenti meccanismi.

• L'aumento della produzione di lattato riduce la lipolisi indotta dalle catecolamine, riducendo così le concentrazioni plasmatiche di acidi grassi e l'apporto muscolare di acidi grassi. Si ritiene che il lattato abbia un effetto antilipolitico nel tessuto adiposo. L'aumento dei livelli di lattato può causare una diminuzione del pH ematico, che riduce l'attività di vari enzimi coinvolti nella produzione di energia e porta ad affaticamento muscolare.
• Minore produzione di ATP per unità di tempo durante l'ossidazione dei grassi rispetto ai carboidrati e maggiore richiesta di ossigeno durante l'ossidazione degli acidi grassi rispetto all'ossidazione dei carboidrati.

Ad esempio, l'ossidazione di una molecola di glucosio (6 atomi di carbonio) porta alla formazione di 38 molecole di ATP, mentre l'ossidazione di molecole di acidi grassi con 18 atomi di carbonio (acido stearico) produce 147 molecole di ATP (la resa di ATP da una molecola di acido grasso è 3,9 volte superiore). Inoltre, l'ossidazione completa di una molecola di glucosio richiede sei molecole di ossigeno, e l'ossidazione completa dell'acido palmitico richiede 26 molecole di ossigeno, ovvero il 77% in più rispetto al glucosio. Pertanto, durante l'esercizio fisico prolungato, l'aumentata richiesta di ossigeno per l'ossidazione degli acidi grassi può aumentare lo stress sul sistema cardiovascolare, che rappresenta un fattore limitante in relazione alla durata del carico.

Il trasporto degli acidi grassi a catena lunga nei mitocondri dipende dalla capacità del sistema di trasporto della carnitina. Questo meccanismo di trasporto può inibire altri processi metabolici. L'aumento della glicogenolisi durante l'esercizio fisico può aumentare le concentrazioni di acetile, con conseguente aumento dei livelli di malonil-CoA, un importante intermedio nella sintesi degli acidi grassi. Ciò può inibire il meccanismo di trasporto. Analogamente, l'aumento della formazione di lattato può aumentare le concentrazioni di carnitina acetilata e ridurre le concentrazioni di carnitina libera, compromettendo così il trasporto e l'ossidazione degli acidi grassi.

Sebbene l'ossidazione degli acidi grassi durante l'esercizio di resistenza fornisca un dispendio energetico maggiore rispetto ai carboidrati, richiede più ossigeno rispetto ai carboidrati (il 77% in più di O2), aumentando così lo sforzo cardiovascolare. Tuttavia, a causa della limitata capacità di accumulo dei carboidrati, le prestazioni ad alta intensità peggiorano con l'esaurimento delle riserve di glicogeno. Pertanto, vengono prese in considerazione diverse strategie per preservare i carboidrati muscolari e migliorare l'ossidazione degli acidi grassi durante l'esercizio di resistenza. Ecco quali sono:

• formazione;
• nutrizione dei triacilgliceroli a catena media;
• emulsione di grasso orale e infusione di grasso;
• dieta ricca di grassi;
• integratori sotto forma di L-carnitina e caffeina.

Formazione

Le osservazioni hanno dimostrato che i muscoli allenati presentano un'elevata attività della lipoproteina lipasi, della lipasi muscolare, dell'acil-CoA sintetasi e della reduttasi degli acidi grassi, della carnitina acetiltransferasi. Questi enzimi migliorano l'ossidazione degli acidi grassi nei mitocondri [11]. Inoltre, i muscoli allenati accumulano più grasso intracellulare, il che aumenta anche l'assunzione e l'ossidazione degli acidi grassi durante l'esercizio, preservando così le riserve di carboidrati durante l'esercizio.

Assunzione di trigliceridi a catena media

I trigliceridi a catena media (MCT) contengono acidi grassi con 6-10 atomi di carbonio. Si ritiene che questi trigliceridi passino rapidamente dallo stomaco all'intestino, siano trasportati attraverso il sangue al fegato e possano aumentare i livelli plasmatici di MCT e T. Nel muscolo, questi T vengono rapidamente assorbiti dai mitocondri perché non richiedono il sistema di trasporto della carnitina e vengono ossidati più rapidamente e in misura maggiore rispetto ai T a catena lunga. Tuttavia, gli effetti degli MCT sulla prestazione fisica sono equivoci. Le prove di un miglioramento della conservazione del glicogeno e/o della resistenza con gli MCT sono inconcludenti.

Assunzione orale e infusione di grassi

La riduzione dell'ossidazione endogena dei carboidrati durante l'esercizio fisico può essere ottenuta aumentando le concentrazioni plasmatiche di acidi grassi mediante infusioni di acidi grassi. Tuttavia, le infusioni di acidi grassi sono poco pratiche durante l'esercizio fisico e impossibili durante le competizioni, in quanto possono essere considerate un meccanismo artificiale di doping. Inoltre, l'assunzione orale di emulsioni grasse può inibire lo svuotamento gastrico e portare a disturbi gastrici.

Diete ricche di grassi

Le diete ricche di grassi possono aumentare l'ossidazione degli acidi grassi e migliorare le prestazioni di resistenza negli atleti. Tuttavia, le evidenze attuali suggeriscono che tali diete possano migliorare le prestazioni regolando il metabolismo dei carboidrati e mantenendo le riserve di glicogeno muscolari ed epatiche. È stato dimostrato che le diete ricche di grassi a lungo termine hanno effetti negativi sulla salute cardiovascolare, pertanto gli atleti dovrebbero essere cauti nell'utilizzare diete ricche di grassi per migliorare le prestazioni.

Integratori di L-Carnitina

La funzione principale della L-carnitina è quella di trasportare gli acidi grassi a catena lunga attraverso la membrana mitocondriale per essere inclusi nel processo di ossidazione. Si ritiene che l'assunzione orale di integratori di L-carnitina migliori l'ossidazione degli acidi grassi. Tuttavia, mancano prove scientifiche a supporto di questa affermazione.

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