Metabolizm lipidów w trakcie wysiłku fizycznego

Organizm ludzki dysponuje obfitymi zapasami tłuszczu, które między innymi, są odpowiedzialne  za  magazynowanie  energii. Tłuszcz jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania ciała – amortyzuje stawy i chroni najważniejsze organy, pomaga regulować temperaturę ciała, przechowuje witaminy rozpuszczalne w tłuszczach takie jak: A, D, E i K oraz stanowi pożywienie dla organizmu w razie braku żywności. Nawet intensywnie trenujący sportowcy o niewielkiej ilości tkanki tłuszczowej mają zapasy tłuszczu znacznie przekraczające potrzeby związane z uprawianiem sportu. Choć większość tłuszczu znajduje się w tkance tłuszczowej, u osób uprawiających sporty wytrzymałościowe niewielka, lecz fizjologicznie istotna ilość triglicerydów zawarta jest w komórkach mięśniowych. Aktywna masa mięśniowa może zawierać do 300 g tłuszczu, z czego większość znajduje się w miocytach w postaci kropelek tłuszczu.

Ważnym źródłem energii podczas aktywności fizycznej są trójglicerydy czyli tłuszcze proste. Proces wytwarzania energii polega na hydrolizie trójglicerydów do wolnych kwasów tłuszczowych (free fatty acides – FFA) i glicerolu, a w kolejnym etapie na utlenianiu FFA przez pracujące mięśnie. Większość  triglicerydów (~ 17.500 mmol) jest zgromadzonych w tkance tłuszczowej. Trójglicerydy są również obecne w mięśniach szkieletowych (~ 300 mmol) oraz osoczu w bardzo niskiej gęstości (~ 0,5 mmol). Całkowita ilość energii zgromadzonej w trójglicerydach (~ 135.000 kcal) jest 65-krotnie większa niż ilość energii zmagazynowanej w postaci glikogenu (~ 2000 kcal). Dlatego wykorzystanie tłuszczu jako paliwa podczas ćwiczeń wytrzymałościowych pozwala na dłuższą aktywność  fizyczną oraz  opóźnienie zużycie glikogenu i wystąpienie hipoglikemii. Utlenianie trójglicerydów stopniowo wzrasta podczas wysiłku fizycznego. Głównym źródłem kwasów tłuszczowych utlenianych podczas długich ćwiczeń wywodzi się z tkanki tłuszczowej. Szacuje się, że domięśniowe trójglicerydy (IMTGs)  zawierają 5-50% z utlenionego tłuszczu, przy czym wkład z lipoprotein krążących jest minimalny.

Jak wspomniano, triglicerydy endogenne stanowią ważne źródło paliwa dla wytrzymałości fizycznej. Utlenianie triglicerydy stopniowo wzrasta podczas ćwiczeń, a ich ilość zależy od potrzeb energetycznych pracujących mięśni, dostaw kwasów tłuszczowych do mitochondriów mięśni, oraz utlenianie innych substratów. Zwiększone zużycie trójglicerydów w trakcie ćwiczeń jest połączeniem procesów nerwowych, hormonalnych, układu krążenia i reakcji zachodzących w mięśniach (które zwiększają zapotrzebowanie na energię). Podczas wysiłku zwiększa się lipolizę (czyli uwolnienie tłuszczu do krwi) triglicerydy tkanki tłuszczowej i prawdopodobnie, triglicerydy mięśniowych. Ponadto zwiększa się przepływ krwi w tkance tłuszczowej i mięśniach, czemu towarzyszy spowolnienie  reestryfikacji kwasu tłuszczowego, oraz uwolnienie kwasów tłuszczowych do mitochondriów mięśni szkieletowych, gdzie ulegają utlenieniu. Mobilizacja kwasów tłuszczowych i względne wykorzystanie triglicerdy tkanki tłuszczowej i wewnątrzmięśniowych podczas ćwiczeń, w dużej mierze zależy, od stopnia sprawności i intensywności ćwiczeń. Osoby które przeszły trening wytrzymałościowy, podczas ćwiczeń spalają większą ilość tłuszczów, bez zwiększenia lipolizy, w porównaniu z osobami bez treningu, ćwiczącymi ze stałą intensywnością. Dostępne dane wskazują, że wzrost utleniania tłuszczy podczas treningu, nie wiąże się ze wzrostem utleniania kwasów tłuszczowych znajdujących się w osoczu, a z triglicerydy znajdującymi się w mięśniach. Utlenianie tłuszczy jest mniejsze podczas wysiłków o wysokiej intensywności niż wykonując ćwiczenia z  umiarkowaną intensywnością, po części ze względu na zmniejszenie dostaw kwasu tłuszczowego do pracujących mięśni.

Pozajelitowe uzupełnianie lipidów, podczas wysokiej intensywności ćwiczeń, zwiększa utlenianie tłuszczów.  Egzogenne triacyloglicerole, poprzez lipidy i heparynę przenikają bezpośrednio do układu krążenia, a nawet zwiększają utlenianie tłuszczów, gdy endogenne stężenie kwasu tłuszczowego w osoczu jest niskie. Spożycie tłuszczów w postaci długo- lub średnio-łańcuchowych triglicerydów, ma w efekcie, ograniczony wpływ na metabolizm substratów podczas ćwiczeń.

Autorką artykułu jest Dorota Sołtys