La Scienza Dietro la Perdita di Grasso

La Scienza Dietro la Perdita di Grasso

Come bruciare il grasso corporeo come carburante

Cosa dice la scienza sulla perdita di peso? e come bruciare il grasso corporeo come carburante

Anche il più grande atleta cerca di capitalizzare l'effetto di riduzione del grasso mettendo su piastre da 20 chili su una barra olimpica già piegata. Se siete concentrati invece sulle calorie misurate dal LED di un tapis roulant o siete coloro che non si fermano fino a quando non cadono, l'ideale è che tutta l'attività svolta debba bruciare il grasso corporeo come la cera che sgocciola da una candela. Come la maggior parte delle persone apprendono, tuttavia, perdere il grasso corporeo attraverso l'esercizio fisico è dolorosamente lento.

 

Come è possibile che il tapis roulant visualizzi centinaia di calorie bruciate ogni sessione, ma lo specchio non mostra per nulla lo sforzo fatto? Beh, anche perché le letture dei tapis roulant spesso sono irrealisticamente ottimiste; alcuni esperti ritengono che 300 minuti di attività fisica settimanale ottimizzi la combustione dei grassi, con un minimo di 150 minuti a settimana non si riesce ad ottenere questo effetto; un'altra questione fondamentale è la necessità di controllare le calorie ingerite, con quelle bruciate. L'esercizio fisico non brucia il grasso immagazzinato in un equilibrio calorico positivo. La perdita di grasso dipende dal se la persona sta seguendo una dieta ipocalorica; l'esercizio può promuovere il tasso di perdita di grasso e offre una serie di benefici per la salute oltre la semplice dieta. [1,2]

 

Quando, viene seguita una dieta ipocalorica ottimale - circa 200-500 calorie al di sotto dei requisiti del normale mantenimento - come può una persona massimizzare il numero di calorie bruciate durante un allenamento per la perdita di grasso? Si ha bisogno di capire come la cellula muscolare controlla il tasso del bruciare calorie, quanto e quale carburante viene bruciato (grasso contro carboidrati ), come il grasso viene consegnato alla “fornace”, e da dove il grasso proviene.

 

La Scienza Dietro La Perdita Di Grasso

 

La comprensione semplicistica che allenandosi più a lungo, più calorie vengono bruciate, funziona. Una conoscenza di base di energetica cellulare spiega perché una persona ha bisogno di allenarsi con una intensità moderata per fare del grasso la fonte di combustibile preferita per soddisfare le esigenze energetiche della cellula. Ci sono versioni contrastanti tra coloro che dicono che le calorie vengono bruciate più dal grasso quando l'intensità dell'esercizio si avvicina alla soglia anaerobica, con conseguente accumulo di acido lattico, rispetto a coloro che indicano la percentuale maggiore e la somma di calorie a base di grassi bruciati nel corso del tempo.

 

Il superamento della soglia anaerobica interferisce con l'ossidazione degli acidi grassi attraverso una serie di meccanismi, rendendo il massimo sforzo meno produttivo per la perdita di grasso a breve termine. [3] Il ritmo ottimale da mantenere per utilizzare il grasso come combustibile durante l'esercizio risulta essere il 65% del VO 2 max per gli individui allenati, e 50-60% per gli inesperti (che sono affannati ma non senza fiato). [4]


Anche se l'esercizio ottimale sosterrà il punto, un individuo deve riconoscere ciò che può e vuole effettivamente fare. Il miglior allenamento cardio / aerobica per la perdita di grasso in genere segue un disegno ad intervallo, alternando lo sforzo in acido lattico con lo sforzo a ritmo moderato per consentire il recupero. [5,6] In questo modo, apparentemente uno che si allena ad una percentuale più alta del suo VO 2 max nel tempo, risulta pari ad una maggiore quantità di calorie e grasso bruciati.

 

GRASSI IMMAGAZZINAMENTO E COMBUSTIONE


C'è di più da prendere in considerazione, non solo l'aumento dell'attività, ma il grasso da bruciare deve essere disponibile per il muscolo per la produzione di energia. Il grasso, in particolare gli acidi grassi, vengono bruciati in settori specializzati della cellula chiamati mitocondri; dopo essere stato suddiviso in due frammenti di carbonio, gli acidi grassi vengono bruciati come la cera di una candela. [7] Come una candela, gli acidi grassi producono energia (luce per la candela, ATP per la cellula) o calore.


La produzione di calore da ossidazione degli acidi grassi (combustione di calorie) è fondamentale per mantenere una normale temperatura corporea. Tuttavia, in assenza di alcuni farmaci o infezioni, è difficile aumentare l'ossidazione degli acidi grassi per aumentare la produzione di calore e il rischio di ipertermia (temperatura corporea elevata, febbre) è alto.

 

Gli acidi grassi possono provenire dai grassi immagazzinati nel muscolo, o da acidi grassi recuperati dalla circolazione (flusso sanguigno). Gli acidi grassi circolanti possono provenire da un veloce grasso alimentare o dalle riserve detenute negli adipociti (cellule di grasso).

 

Il grasso non è immagazzinato in larga misura nel muscolo; piccole riserve sono presenti per l'energia a lungo termine. Quando il grasso intramuscolare supera una concentrazione sana, interferisce con la fisiologia cellulare e la sensibilità all'insulina. [8] Il grasso intramuscolare è più rilevante per coloro che seguono diete a basso contenuto di carboidrati, in quanto aumenta in quello stato. [9] Il grasso intramuscolare è suddiviso in acidi grassi sotto il controllo dei segnali di risposta alle richieste di energia della cellula. Si tratta di un processo lento che viene ostacolato dall'acidosi, così coloro che dipendono dagli acidi grassi sono limitati a sforzi non superiori alla soglia anaerobica, una volta che le limitate riserve di glicogeno muscolare di sono esaurite. [3] I segnali che stimolano la ripartizione di grasso intramuscolare possono essere avviati dal recettore sulla superficie della membrana della cellula muscolare (tipo efedrina / caffeina ) o eventualmente mediante reazioni stimolate dal calcio, indotte dal calcio rilasciato dal reticolo sarcoplasmatico (una rete all'interno della cellula muscolare) durante la contrazione. [10,11] Coloro che seguono una dieta ipocalorica mista sono meno dipendenti dal grasso intramuscolare.

 

I grassi alimentari vengono digeriti nello stomaco e nell'intestino, assorbito e immagazzinato in chilomicroni (lipoproteine di maggiore dimensione) per entrare nel sistema linfatico attraverso i lacteals intestinali (I vasi linfatici dell'intestino tenue che assorbono i grassi digeriti). I vasi linfatici vuoti nella circolazione ed i chilomicroni sono suddivisi in grasso (trigliceridi), colesterolo e altre molecole di grasso. Il grasso circola finché non viene afferrato da una cellula interessata, venendo poi suddiviso in acidi grassi, e presi nella cellula. Se la cellula è metabolicamente attiva, (cioè, muscolare), poi l'acido grasso può essere veicolato direttamente nei mitocondri per la produzione di energia. Se la cellula è metabolicamente dormiente (adipociti), gli acidi grassi vengono riformati in trigliceridi e immagazzinati.

 

Per quanto l'obiettivo sia per la maggior parte quello di ridurre il grasso immagazzinato, uno dovrebbe essere attivo durante la fase post-prandiale (dopo un pasto) e far salire i trigliceridi nel sangue per deviare i trigliceridi circolanti nei processi brucia calorie piuttosto che come deposito di grasso. [12] Ciò può essere realizzato grazie ad un camminata vigorosa (aumenta i livelli di trigliceridi nel sangue) dopo un pasto grasso. [13] Sfortunatamente, la maggior parte delle persone mangiano il pasto più pesante e più grasso solitamente la sera, tendendo a dormire durante il tempo di questa finestra ottimale di immagazzinamento del grasso.

 

RIPARTIZIONE E RILASCIO DEI GRASSI

 

La forma di grasso consumata può influenzare l'ossidazione e la conservazione. Vi è la necessità di una quantità di grassi saturi nella dieta, come gli acidi grassi a catena lunga presenti nei grassi animali. Tuttavia, vi sono vantaggi con l'inserimento di un mix di altri grassi, molti dei quali entrano più facilmente nel ciclo ossidativo (consumo di calorie) che in quello immagazzinato. I trigliceridi a catena media dell'acido oleico ottenuto dalle olive e gli acidi grassi Omega-3 dell'olio di pesce (DHA, EPA) sono ampiamente disponibili. La ricerca, anche se non è determinante in questi casi, fornisce prove significative che questi grassi possano essere più facilmente bruciati per produrre energia. [14-16]

 

Un'ultima considerazione che riguarda la dieta, sono i carboidrati. Oltre agli effetti sull'insulina che saranno discussi, le diete ad alto indice glicemico, provocano un aumento dei trigliceridi postprandiali, possibilmente aumentando la lipogenesi (produzione e consumo) epatica (del fegato). [17,18]


Si pensava che l'indice glicemico fosse il fattore critico per il controllo, ma sembra che esso sia relativo più al totale dei carboidrati nella dieta, in quanto sostituire i carboidrati complessi con lo zucchero semplice (saccarosio) nella dieta non influisce sempre sui livelli di trigliceridi nel sangue; vi è però una grande quantità di dati contrastanti. [19] E' probabile che uno dei fattori che rappresentano il successo delle diete a bassissimo contenuto di carboidrati nel ridurre il grasso immagazzinato è la riduzione dei grassi circolanti dopo l'alimentazione e a digiuno. Ciò costringerebbe il corpo a scomporre il grasso immagazzinato per soddisfare un aumento di attività legate alla richiesta di energia.

 

È interessante notare che, i fattori che aumentano la ripartizione ed il rilascio dei grassi immagazzinati promuovono anche la ripartizione di grasso intramuscolare, così come quanto velocemente le calorie vengono bruciate. Le cellule Adipociti - che compongono il grasso tessutale sono estremamente sensibili all'insulina. Rilasciata in risposta allo zucchero in un pasto, l'insulina segnala alle cellule del grasso di fermare l'abbattimento dello zucchero immagazzinato, ed immagazzinare il grasso proveniente da un pasto in grasso corporeo. Una perdita di grasso efficiente non può verificarsi finché l'insulina non rientra in una bassa concentrazione. Così, un fattore da considerare nei tempi di esercizio per la perdita di grasso ottimale è quello di evitare l'allenamento quando l'insulina è elevata. Possono essere richieste fino a tre o quattro ore dopo un pasto prima che un picco di insulina nel sangue si normalizzi. Il momento migliore per l'esercizio, in una fase di perdita di peso, può essere prima della colazione, siccome il sonno è spesso il periodo di digiuno più lungo per la maggior parte delle persone.

 

Gli ormoni che promuovono il rilascio di grasso dalle cellule adipose, e bruciano i grassi nella cellula muscolare, sono quelli associati a stati di alta energia; norepinefrina (come il neurotrasmettitore adrenalina) e l'ormone tiroideo sono i giocatori dominanti. Quando la cellula di grasso è stimolata da questi ormoni, il grasso immagazzinato viene rilasciato a circolare attraverso il flusso sanguigno. A livello delle cellule muscolari, uno specifico trasportatore di acido grasso afferra l'acido grasso circolante, tirandolo e veicolandolo verso la produzione di energia; questo stesso trasportatore può anche essere attivato dalla contrazione muscolare. [10,11]

 

ACIDI GRASSI
La velocità di combustione dell'acido grasso è fortemente dipendente dalla quantità di acido grasso disponibile. [20] Oltre agli acidi grassi presenti nel sangue, essi vengono rilasciati anche dalle riserve che lo immagazzinano all'interno del muscolo stesso quando stimolate dalla noradrenalina. Questa reazione, sia della cellula del grasso, così come della cellula muscolare, dipende da una molecola messaggera chiamata cAMP. Rapidamente disattivata da un enzima chiamata ciclasi, i livelli di cAMP possono essere elevati e prolungati con l'uso di caffeina, spiegando la potenza dei prodotti una volta popolari efedrina / caffeina. La sola caffeina può non essere efficace nel promuovere l'ossidazione degli acidi grassi intramuscolare, che richiede l'uso di uno stimolante adrenergico o di eccitazione fisiologica (il freddo, la paura, la competizione). [21]

 

Come gli acidi grassi diventano disponibili, avviene una cascata di effetti a navetta di questi acidi grassi dall'interno della cellula muscolare ai mitocondri, i forni della cellula. La convinzione di molti è che aumentando la molecola vettore che trasporta questi acidi grassi attraverso l'integrazione di carnitina, potrebbe migliorare l'effetto brucia grassi; questo potrebbe non essere vero. [20] Pochi prodotti sono stati ritenuti di poter beneficiare l'aumento di ossidazione degli acidi grassi, mentre la maggior parte sono stati ritirati, a causa di problemi di sicurezza. Un possibile gruppo di integratore che può tenere promessa sono gli acidi biliari, che attivano l'ormone tiroideo nel muscolo e il grasso bruno - però ogni effetto rischia di essere piuttosto limitato. [22]

 

CONCLUSIONE
Quanto sopra contiene una panoramica dei fattori che rappresentano il successo o il fallimento dell'utilizzo di grasso come combustibile durante l'esercizio fisico. Per riassumere in modo conciso, i muscoli utilizzano energia da due fonti primarie di carburante durante l'esercizio: carboidrati e acidi grassi. Durante una bassa intensità di esercizio, il grasso serve come combustibile primario; un alta intensità di esercizio interferisce con i processi enzimatici, a causa della formazione di acido lattico, così come alcuni metaboliti glicolitici (brucia zucchero). Tuttavia, se si utilizzano brevi raffiche di esercizio ad alta intensità durante l'allenamento a quelle di moderata intensità (interval training), la cellula muscolare aumenta la sua capacità di continuare ad utilizzare gli acidi grassi come carburante durante lo stress fisico.

 

Non solo è importante concentrarsi sullo stile di esercizio fisico, ma anche sui tempi. Modifiche correlate al pasto nell'ambiente ormonale influenzano il deposito di grasso rispetto alla ripartizione. Per mettere a fuoco il come bruciare il grasso immagazzinato come carburante, è fondamentale evitare l'esercizio nel periodo di esposizione di elevata insulina; evitare, sempre per dare priorità alla perdita di grasso, i carichi di zucchero pre-allenamento come quelli apportati anche dalle bevande. L'insulina può rimanere elevata fino a tre ore dopo un pasto, ma nella maggior parte delle persone si ritorna allo stato di normalità in circa 90 minuti. L'attesa per il picco di grasso alimentare post-prandiale (dopo aver mangiato), che si verifica quattro-sei ore dopo un pasto, può veicolare il grasso di un pasto dall'entrare in deposito per utilizzarlo durante l'esercizio acuto. Il tempo per un allenamento che si presta più facilmente ad un uso di grasso immagazzinato come carburante è prima della colazione, per sfruttare il digiuno notturno.

 

Il grasso che viene bruciato può provenire da un pasto, grasso corporeo immagazzinato, o piccole riserve conservate nelle cellule muscolari. Se la concentrazione di insulina è bassa, come dovrebbe essere, e ci si allena come prima cosa del mattino, per rimuovere la presenza di grasso da un pasto, il rilascio massimo di grasso immagazzinato può essere innescato seguendo un programma ad alta intensità ad intervallo, preferibilmente in un ambiente freddo, per massimizzare la percentuale e la quantità di grasso bruciato.

 

Riferimenti:
1 - Kiernan M, King AC, et al. Men gain additional psychological benefits by adding exercise to a weight-loss program. Obes Res, 2001 Dec;9(12):770-7. 
2 - Jakicic JM. Exercise in the treatment of obesity. Endocrinol Metab Clin North Am, 2003 Dec;32(4):967-80. 
3 - Jeukendrup AE. Regulation of fat metabolism in skeletal muscle. Ann N Y Acad Sci, 2002 Jun;967:217-35. 
4 - Wolfe RR. Fat metabolism in exercise. Adv Exp Med Biol, 1998;441:147-56. 
5 - Hunter GR, Weinsier RL, et al. A role for high intensity exercise on energy balance and weight control. Int J Obes Relat Metab Disord, 1998 Jun;22(6):489-93. 
6 - Gibala M. Molecular responses to high-intensity interval exercise. Appl Physiol Nutr Metab, 2009 Jun;34(3):428-32. 
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8 - Hulver MW, Dohm GL. The molecular mechanism linking muscle fat accumulation to insulin resistance. Proc Nutr Soc, 2004 May;63(2):375-80. 
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10 - Martin WH 3rd. Effects of acute and chronic exercise on fat metabolism. Exerc Sport Sci Rev, 1996;24:203-31. 
11 - Thyfault JP, Cree MG, et al. Contraction of insulin-resistant muscle normalizes insulin action in association with increased mitochondrial activity and fatty acid catabolism. Am J Physiol Cell Physiol, 2007 Feb;292(2):C729-39. 
12 - Bessesen DH, Bull S, et al. Trafficking of dietary fat and resistance to obesity. Physiol Behav, 2008 Aug 6;94(5):681-8. 
13 - Uiterwaal CS, Grobbee DE, et al. Postprandial triglyceride response in young adult men and familial risk for coronary atherosclerosis. Ann Intern Med, 1994 Oct 15;121(8):576-83. 
14 - Clegg ME. Medium-chain triglycerides are advantageous in promoting weight loss although not beneficial to exercise performance. Int J Food Sci Nutr, 2010 Apr 2 [Epub ahead of print]. 
15 - Jones PJ, Jew S, et al. The effect of dietary oleic, linoleic, and linolenic acids on fat oxidation and energy expenditure in healthy men. Metabolism, 2008 Sep;57(9):1198-203. 
16 - Couet C, Delarue J, et al. Effect of dietary fish oil on body fat mass and basal fat oxidation in healthy adults. Int J Obes Relat Metab Disord, 1997 Aug;21(8):637-43. 
17 - Sharman MJ, Gómez AL, et al. Very low-carbohydrate and low-fat diets affect fasting lipids and postprandial lipemia differently in overweight men. J Nutr, 2004 Apr;134(4):880-5. 
18 - Volek JS, Sharman MJ, et al. An isoenergetic very low carbohydrate diet improves serum HDL cholesterol and triacylglycerol concentrations, the total cholesterol to HDL cholesterol ratio and postprandial pipemic responses compared with a low fat diet in normal weight, normolipidemic women. J Nutr, 2003 Sep;133(9):2756-61. 
19 - Chong MF, Fielding BA, et al. Metabolic interaction of dietary sugars and plasma lipids with a focus on mechanisms and de novo lipogenesis. Proc Nutr Soc, 2007 Feb;66(1):52-9. 
20 - Brouns F, van der Vusse GJ. Utilization of lipids during exercise in human subjects: metabolic and dietary constraints. Br J Nutr, 1998 Feb;79(2):117-28. 
21 - Graham TE, Battram DS, et al. Does caffeine alter muscle carbohydrate and fat metabolism during exercise? Appl Physiol Nutr Metab, 2008 Dec;33(6):1311-8. 
22 - Thomas C, Auwerx J, et al. Bile acids and the membrane bile acid receptor TGR5— connecting nutrition and metabolism. Thyroid, 2008 Feb;18(2):167-74.

Scritto da: ABC Staff

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