Метаболізм жирів під час фізичного навантаження

Жири разом з вуглеводами окислюються в м'язах для постачання енергією працюючих м'язів. Межа, до якого вони можуть відшкодувати енергетичні витрати, залежить від тривалості та інтенсивності навантаження. Витривалі (> 90 хв) спортсмени зазвичай тренуються при 65-75% V02max і обмежені резервами вуглеводів в організмі. Після 15-20 хв навантаження на витривалість стимулюється окислення Запасів жиру (ліполіз) і вивільняються гліцерин і вільні жирні кислоти. У м'язах в стані спокою окислення жирних кислот забезпечує великий обсяг енергії, однак цей внесок зменшується при легких аеробних навантаженнях. Під час інтенсивного фізичного навантаження спостерігається перемикання джерел енергії з жирів на вуглеводи, особливо при ін-інтенсивність 70-80% V02max. Передбачається, що тут можуть мати місце обмеження у використанні окислення жирних кислот як джерела енергії для працюючих м'язів. Abernethy et al. Пропонують такі механізми.

• Збільшення вироблення лактату зменшить ліполіз, викликаний катехоламинами, і знизить таким чином концентрацію жирних кислот у плазмі і постачання м'язів жирними кислотами. Передбачається прояв антіліполітіческому ефекту лактату в жировій тканині. Підвищення вмісту лактату може привести до зниження рН крові, що зменшує активність різних ферментів, які беруть участь в процесі виробництва енергії, і призводить до стомлення м'язів.
• Більш низький рівень вироблення АТФ на одиницю часу при окисленні жиру в порівнянні з вуглеводами і більш висока потреба в кисні під час окислення жирних кислот у порівнянні з окисленням вуглеводів.

Наприклад, окислення однієї молекули глюкози (6 атомів вуглецю) призводить до утворення 38 молекул АТФ, в той час як окислення молекул жирної кислоти з 18 атомами вуглецю (стеаринова кислота) дає 147 молекули АТФ (вихід АТФ від однієї молекули жирної кислоти вище в 3, 9 рази). Крім того, для повного окислення однієї молекули глюкози потрібно шість молекул кисню, а для повного окислення пальмітинової кислоти - 26 молекул кисню, що на 77% більше, ніж у випадку з глюкозою, тому при тривалому навантаженні підвищена потреба в кисні для окислення жирних кислот може посилити напругу серцево-судинної системи, що є лімітуючим фактором щодо тривалості навантаження.

Транспорт жирних кислот з довгим ланцюгом в мітохондрії залежить від можливості транспортної системи карнітину. Цей транспортний механізм може гальмувати інші процеси метаболізму. Посилення гли-когеноліза під час навантаження може збільшити концентрацію ацетил, що в результаті підвищить зміст Малоні-КоА-важлива посередника в синтезі жирних кислот. Це може гальмувати механізм транспорту. Аналогічно, посилене утворення лактату може викликати підвищення концентрації ацетильованого карнітину і зменшення концентрації вільного карнітину, а далі - ослаблення транспорту жирних кислот і їх окислення.

Хоча окислення жирних кислот під час тренування на витривалість дає більший обсяг енергії в порівнянні з вуглеводами, окислення жирних кислот вимагає більше кисню в порівнянні з вуглеводами (на 77% більше О2), таким чином збільшуючи напругу серцево-судинної системи. Однак через обмежені можливості накопичення вуглеводів, показники інтенсивності навантаження погіршуються з виснаженням запасу глікогену. Тому розглядаються кілька способів економії м'язових вуглеводів і посилення окислення жирних кислот під час тренування на витривалість. Вони такі:

• тренування;
• харчування триацилгліцеридів з ланцюгом середньої довжини;
• оральна жирова емульсія та жирова інфузія;
• дієта з великим вмістом жирів;
• добавки у вигляді L-карнітину і кофеїну.

Тренування

Спостереження показали, що в тренованих м'язах висока активність ліпопротеідліпази, м'язової ліпази, ацил-КоА-синтетази і редуктази жирних кислот, карнітінацетілтрансферази. Ці ферменти підсилюють окислення жирних кислот в мітохондріях [11]. Крім того, треновані м'язи накопичують більше внутрішньоклітинного жиру, що також збільшує надходження і окислення жирних кислот під час навантаження, зберігаючи таким чином запаси вуглеводів під час виконання вправ.

Споживання триацилгліцеридів з вуглеводної ланцюгом середньої довжини

Триацилгліцеридів з вуглеводної ланцюгом середньої довжини містять жирні кислоти з 6-10 атомами вуглецю. Вважається, що ці триацилгліцеридів швидко переходять зі шлунка в кишечник, транспортуються з кров'ю до печінки і можуть збільшити рівень жирних кислот з вуглеводної ланцюгом середньої довжини і триацилгліцеридів в плазмі. У м'язах ці жирні кислоти бистрб поглинаються мітохондріями, так як їм не потрібно транспортна система карнітину, і окислюються вони швидше і в більшій мірі, ніж триацилгліцеридів з довгою вуглеводної ланцюгом. Однак результати впливу споживання триацилгліцеридів з вуглеводної ланцюгом середньої довжини на показники виконання вправ досить сумнівні. Дані про збереження глікогену і / або підвищенні витривалості при споживанні цих триацилгліцеридів недостовірні.

Оральне споживання жирів і їх інфузія

Зниження окислення ендогенних вуглеводів під час фізичного навантаження можна досягти збільшуючи концентрацію жирних кислот у плазмі за допомогою інфузій жирних кислот. Однак інфузія жирних кислот під час фізичного навантаження непрактична, а під час змагань неможлива, так як може розглядатися як штучний допінговий механізм. До того ж оральное споживання жирних емульсій може гальмувати спорожнення шлунка і приводити до його розладів.

Дієти з високим вмістом жирів

Дієти з високим вмістом жирів можуть посилити окислення жирних кислот і поліпшити показники витривалості спортсменів. Однак наявні дані дають можливість тільки гіпотетично стверджувати, що такі дієти покращують показники шляхом регуляції метаболізму вуглеводів і підтримки запасів глікогену в м'язах і печінці. Встановлено, що тривале споживання їжі з високим вмістом жирів несприятливо впливає на серцево-судинну систему, тому використовувати таку дієту для підвищення результатів спортсмени повинні дуже обережно.

Добавки L-карнітину

Головна функція L-карнітину - транспорт жирних кислот з довгою вуглеводневої ланцюгом через мембрану мітохондрій, щоб включити їх в процесі окислення. Вважають, що оральне споживання добавок L-карнітину підсилює окислення жирних кислот. Однак наукові дані, що підтверджують це положення, відсутні.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9],