D.Szukała
Ponizej postanowiłem zaprezentować artykuł poświęcony przemianom tłuszczów w organizmie, z uwzglednieniem zagadnien sportu. Mam nadzieję że tamat ten przybliży wielu osobom zainteresowanym dziedziną fizjologii zywienia ciekawe aspekty katabolizmu i anabolizmu zwiazków tłuszczowych.
Proces rozpadu tłuszczów w organizmie jest niezwykle złożony. Wewnątrzustrojowej degradacji podlegają zarówno lipidy spożywane wraz z pokarmem jak i ich wewnątrzustrojowe zasoby zgromadzone np. w formie tkanki tłuszczowej podskórnej.
Tłuszcze pochodzące z pożywienia (triglicerydy /TG/ - połączenie glicerolu z trzema kwasami tłuszczowymi) podlegają procesowi trawienia w jelicie cienkim, gdzie pod wpływem żółci i licznych enzymów rozpadają się do mniej złożonych substancji - monoglicerydów oraz pojedynczych kwasów tłuszczowych. Następnie powstałe po rozpadzie związki tłuszczowe ulegają w ścianie jelita cienkiego ponownej zamianie na triglicerydy i w takiej formie wędrują do krwiobiegu, skąd dalej rozprowadzane są do różnych tkanek. Triglicerydy wchłonięte do krwi nie wędrują jednak samotnie, lecz są transportowane w formie specjalnych kompleksów z białkami - zwanych lipo-proteinami. Aby kwasy tłuszczowe zgromadzoine w kompleksach lipoproteinowych mogły zostać ponownie wykorzystane na potrzeby energetyczne ustroju musi w organizmie nastąpić złożona dwuetapowa reakcja:
W pierwszej kolejnosci musi nastąpic rozpad lipoprotein
W drugim etapie uwolnienie kwasów tłuszczowych z cząsteczki triglicerydów
LIPOPROTEINY -------- TRIGLICERYDY + BIAŁKO
GLICEROL + KWASY TŁUSZCZOWE
ENERGIA
Rozpad lipoprotein
Ta rekacja pobudzana jest przez specjalny enzym - lipazę lipoproteinową (LPL), którego znaczące ilości zlokalizowane są w tkance tłuszczowej i mięśniowej.
Jeżeli enzym LPL zostanie uaktywniony w tkance tłuszczowej, triglicerydy uwolnione z lipoprotein wędrują do komórek tłuszczowych, gdzie ulegają zmagazynowaniu. W efekcie tej reakcji powiększają się zasoby tłuszczu podskórnego, co sprzyja pogorszeniu jakości sylwetki oraz rozmaitym zaburzeniom w stanie zdrowia.
Inaczej natomiast kształtuje się sytuacja przy zwiększonej aktywności LPL w tkance mięśniowej. W wyniku działania tego enzymu w mięśniach, uwolnione triglicerydy nie są magazynowane, lecz spalane, co sprzyja zmniejszaniu zasobów tłuszczowych w organizmie.
Z punktu widzenia osób uprawiających kulturystykę i fitness, niezwykle ważne jest więc poznanie czynników odpowiedzialnych za aktywacje LPL w poszczególnych tkankach.
Jak się okazuje na korzystny wzrost aktywności LPL w tkance mięśniowej wpływają przede wszystkim hormony takie jak: adrenalina, noradrenalina, glukagon oraz kortykosteroidy - których poziom znacząco wzrasta w okresie pracy mięśniowej oraz stanu głodzenia. Jak wynika z badań lipaza lipoproteinowa jest szczególnie aktywna podczas wysiłków tlenowych. Z tego też tytułu wysiłek fizyczny (głównie aerobowy) oraz dieta z ograniczoną podażą kalorii ma ogromne znaczenie w redukowaniu wewnątrzustrojowych zasobów tłuszczu.
Ogromny wpływ na aktywność LPL, zarówno w mięśniach jak i w tkance tłuszczowej ma insulina. Hormon ten, którego poziom znacząco wzrasta po spożyciu węglowodanów, ma zdolność silnego hamowania LPL w tkance mięśniowej, oraz uaktywniania go w obrębie komórek tłuszczowych, co sprzyja powstawaniu niekorzystnych proporcji w składzie ciała.
Czy zatem osoby uprawiające kulturystykę i fitness powinny ograniczać podaż węglowodanów w diecie, aby uniknąć niekorzystnego oddziaływania insuliny na przemiany tłuszczowe?
Węglowodanów nie należy unikać, lecz spożywać je umiejętnie
Niebezpieczny wzrost poziomu insuliny powodują nie tyle same węglowodany, co nieodpowiedni ich rodzaj a także niewłaściwa pora spożywania. Generalnie, najsilniejszy skok insulinowy powodują cukry o wysokim indeksie glikemicznym takie jak słodycze, jasne pieczywo, słodkie napoje, itp. Problem ten jeszcze wyraźniej nasila się, gdy produkty będące źródłem szybko wchłanialnych węglowodanów spożywane są jako przekąski miedzy posiłkami lub na pusty żołądek. Pojawiający się w takich okolicznościach nagły wzrost poziomu insuliny bardzo silnie uaktywnia LPL w tkance tłuszczowej, powiększając tym samym jej rozmiary. Szczególnie niebezpieczne pod tym kątem są słodycze, gdyż są one najcześciej nie tylko źródłem cukrów, ale także tłuszczów (triglicerydów). Po spożyciu produktów weglowodanowo-tluszcowych, obserwuje się nie tylko silny wzrost aktywności LPL na skutek działania insuliny, ale także dostarczane są dodatkowe porcje triglicerydów które powiększają zapasy tkanki tłuszczowej.
Węglowodany proste, poprzez swój wpływ na wzrost wydzielania insuliny i aktywność LPL w tkance tłuszczowej, najwyrażniej nie sprzyjają utrzymaniu właściwego składu ciała. Ich spożycie może okazać się bezpieczne jedynie po wysiłku fizycznym. Jak wiadomo, praca miesniowa zwiększa wydzielanie hormonów sprzyjających aktywności LPL w tkance miesniowej (adrenalina, noradrenalina, glukagon, kortyzol) co jak wiadomo nasila spalanie wewnątrzustrojowych triglicerydów. Reakcja ta utrzymuje się nie tylko w czasie wysiłku ale również po jego zakończeniu. Silna reakcja hormonalna „zagłusza" działanie insuliny, w efekcie czego spożycie węglowodanów prostych po treningu, nie jest wstanie wpłynąć w znaczący sposób na wzrost aktywności LPL w tkance tłuszczowej.
Ta korzystna aktywacja hormonalna najwyraźniej obserwowana jest podczas wysiłków siłowych, natomiast słabiej podczas ćwiczeń aerobowych. Dlatego węglowodany szybko wchłanialne zalecane są jedynie po zakończeniu treningów o charakterze beztlenowym, natomiast w przypadku umiarkowanych ćwiczeń tlenowych, źródłem cukrów w diecie powinny być przede wszystkim cukry złożone.
Lipaza triglicerydowa - kolejny, ważny enzym w przemianach tłuszczowych
Omówiony powyżej aspekt rozpadu lipoprotein przy pomocy enzymu LPL można uznać za wstępny etap katabolizmu tłuszczu w organizmie. W wyniku wspomnianej reakcji enzymatycznej powstają znaczne ilości triglicerydów z których organizm pozyskuje kwasy tłuszczowe i następnie wykorzystuje je na prace mięśniową lub na potrzeby tkanki tłuszczowej
Z punktu widzenia sportowców oraz osób zainteresowanych zdrowiem i utrzymaniem prawidłowego składu ciała, ważne jest aby zapasy podskórnych triglicerydów były jak najczęściej wykorzystywane przez organizm dla przemian energetycznych. Tkanka tłuszczowa stanowi główny magazyn triglicerydów. Szacuje się, że jeden jej kg zawiera ok. 800 g triglicerydów
Triglicerydy zgromadzone w komórkach tłuszczowych, podobnie jak lipoproteiny mogą ulegać rozpadowi do kwasów tłuszczowych jedynie przy udziale odpowiedniego enzymu. W tym przypadku jest to: lipaza triglicerydowa (LTG). Reakcja rozpadu triglicerydów do kwasów tłuszczowych określana jest procesem lipolizy.
W wyniku działania LTG, triglicerydy rozpadają się na glicerol oraz wolne kwasy tłuszczowe. Lipaza triglicerydowa bardzo często określana jest także jako lipaza hormonozalezna, gdyż na jej aktywność ogromny wpływ wywierają hormony, szczególnie adrenalina, glukagon, hormon wzrostu, glikokortykosteroidy oraz hormon wzrostu. Jak wiadomo, największy wzrost wydzielania tych hormonów obserwuje się podczas pracy mięśniowej, dlatego wysiłek fizyczny odgrywa ogromną rolę w procesie rozpadu triglicerydów tkanki tłuszczowej. Właściwe jedynym hormonem który działa odwrotnie na LTG jest insulina. Jednocześnie związek ten nasila powstawanie nowych kwasów tłuszczowych oraz uaktywnia ponowne tworzenie triglicerydów. Jest to wiec kolejny dowód przemawiający za niekorzystnym oddziaływaniem insuliny na gospodarkę tłuszczową w organizmie.
Łatwiej odchudzić brzuch, trudniej nogi
Intensywność rozpadu triglicerydów w dużej mierze uzależniona jest od lokalizacji tkanki tłuszczowej. Jak się okazuje, największą wrażliwość na działanie hormonów lipolitycznych wykazuje tkanka tłuszczowa brzuszna. Z tego tytułu, wysiłek fizyczny jest podstawowym czynnikiem wpływającym na rozpad triglicerydów w tej części ciała. Co ciekawe, tkanka tłuszczowa brzuszna nie jest aż tak wrażliwa na działanie insuliny, w efekcie czego spożywanie nieodpowiednich węglowodanów nie działa na nią aż tak niekorzystnie.
Mniejszą wrażliwość na bodźce treningowe wykazuje tkanka tłuszczowa zlokalizowana w okolicy ud i pośladków. Bardzo często więc ćwiczenia fizyczne w pierwszej kolejności powodują wyszczuplenie talii, natomiast niewielkie efekty widoczne są w dolnych partiach ciała. Co więcej, tkanka tłuszczowa udowo-pośladkowa (ginekoidalna) jest wrażliwa na działanie insuliny. Spożywanie więc węglowodanów prostych, szczególnie słodyczy sprzyja gromadzeniu się tłuszczu w tych okolicach ciała. Ponieważ dodatkowo reakcję tą potęgują estrogeny - hormony żeńskie (także środki antykoncepcyjne i leki stosowane w okresie menopauzy), największe szansę na rozwój nadwagi ginekoidalnej mają kobiety. Jedynym właściwie okresem w którym obserwuje się znaczny rozpad tkanki tłuszczowej w okolicy ud i pośladków jest okres karmienia piersią. Z tego tytułu wiele kobiet po urodzeniu dziecka może ten czas wykorzystać dla zredukowanie zbędnych zapasów tłuszczu w dolnych partiach ciała.
Osoby ze skłonnościami do nadwagi ginekoidalnej ( szczególnie kobiety), powinny ograniczać w swoim codziennym jadłospisie słodycze, słodkie napoje, unikać zbyt długich przerw między posiłkami, spożywania węglowodanów w godzinach wieczornych (np. owoców), uważać na dietę w okresie stosowania środków antykoncepcyjnych i hormonalnych oraz nie zrażać się powolnymi efektami ćwiczeń.
Nie wszystkie kwasy tłuszczowe uwolnione z komórek tłuszczowych wędrują do krwi
Po rozpadzie triglicerydów większość wolnych kwasów tłuszczowych wędruje do krwi, skąd rozprowadzana jest do różnych tkanek. Przeważająca ich część spalana jest w tkance mięśniowej, reszta zaś wędruje do wątroby, gdzie włączana jest do budowy lipoprotein i w tej formie ponownie przenika do krwi. Na krążenie kwasów tłuszczowych wewnątrz komórek tłuszczowych (adipocytów) oraz ich wędrówkę do wątroby zużywane jest ok. 4% ATP pochodzących z rozpadu triglicerydów w organizmie.
Jednak nie wszystkie kwasy tłuszczowe powstałe po rozpadzie triglicerydów opuszczają adipocyty. Jak się okazuje nawet 20% uwolnionych kwasów tłuszczowych może ulec ponownej przemianie do triglicerydów, tzw. reestryfikacji. Dla osób zainteresowanych utrzymaniem niskiego poziomu tkanki tłuszczowej, ważne jest aby proces ten maksymalnie ograniczyć. Istnieje wiele czynników mających istotny wpływ na dynamikę tej reakcji.
Proces ponownego powstawania triglicerydów z kwasów tłuszczowych w dużej mierze uzależniony jest od wielkości przepływu krwi. Im przepływ ten jest wolniejszy, tym mniej kwasów tłuszczowych zabierane jest przez krew. Z tego tytułu, osoby ćwiczące powinny położyć nacisk na utrzymanie odpowiedniej aktywności układu krwionośnego. Przepływ krwi zwiększa się przede wszystkim pod wpływem wzmożonej akcji serca, dlatego najistotniejszym czynnikiem wzmagającym ten proces jest wysiłek fizyczny. Proces przepływu może byc również aktywowany technikami suplementacyjnymi. W tej kwestii wazna role może odegrać preparat AERO2 oraz LECYTYNA.
AERO2 - preparat zawierajacy jabłczan cytruliny wpływa na zwiększenie syntezy tlenku azotu - hormonu gazowego rozszerzajacego naczynia krwionośne, natomiast LECYTYNA zapobiega tworzeniu zatorów tłuszczowych w krwiobiegu.
Innym bardzo istotnym elementem wpływającym na prace układu krwionośnego jest odpowiednie nawodnienie organizmu. Podczas zwiększonej pracy mięśniowej, szczególnie w gorącym otoczeniu, organizm traci wraz z potem duże ilości wody, w efekcie czego dochodzi do zmniejszenia objętości osocza i wzrostu lepkości krwi. Powoduje to nie tylko spowolnienie odbioru kwasów tłuszczowych z komórek, ale także ich ograniczone spalanie, na skutek wolniejszego transportu tlenu w krwiobiegu. Z tego tytułu osoby trenujące, nie powinny zapominać o systematycznej podaży wody podczas trwania wysiłku, szczególnie o charakterze aerobowym. Ponieważ wzmożona utrata płynów następuje również po treningu, należy pamiętać aby ich dowóz był zwiększony także i w tym okresie.
Spowolniony odbiór wolnych kwasów tłuszczowych może być nie tylko wynikiem zbyt wolnego przepływu krwi, ale także spowodowany niedostatecznym poziomem albumin (białek) w krwiobiegu. Jak już wiadomo, kwasy tłuszczowe nie są transportowane we krwi w formie wolnej, ale w kompleksach z białkami (lipoproteiny). Z tego tytułu, wśród osób uprawiających sport, niezwykle ważna jest odpowiednia podaż białka pokarmowego. Niedostateczne spożycie tego składnika może ograniczać odbiór kwasów tłuszczowych z komórek i tym samym spowalniać proces redukowania zapasów tłuszczu w organizmie.
Kolejnym czynnikiem mogącym nasilać ponowne powstawanie triglicerydów z uwolnionych kwasów tłuszczowych może być zwiększony poziom glukozy we krwi. Cukier ten w toku wewnątrzustrojowych przemian może ulec przekształceniu do glicerolu, który łącząc się z uwolnionymi kwasami tłuszczowymi może inicjować powstawanie triglicerydów. Dlatego na podaż węglowodanów należy szczególnie uważać w okresie, kiedy do krwi uwalniane są znaczne ilości kwasów tłuszczowych, np. po zakończeniu ćwiczeń aerobowych lub po okresie przegłodzenia.
Kwasy tłuszczowe są ostatecznie spalane w mitochondriach
W warunkach zwiększonego zapotrzebowania energetycznego ( wysiłek fizyczny, głód), wolne kwasy tłuszczowe przedostają się do wnętrza komórek mięsniowych, gdzie nastepnie w specjalnych „piecach energetycznych" zwanych mitochondriami ulegają całkowitemu spaleniu z wytworzeniem dużej ilości energii. Dynamika procesu utleniania kwasów tłuszczowych w dużej mierzy zalezy od liczby i wydajności mitochondriów. Im więcej aktywnych mitochondriów występuje w komórkach, tym tempo spalania tłuszczów przebiega intensywniej. Najistotniejszym czynnikiem wpływająym na zwiększenie liczby i wydajności mitochondriów jest intensywny wysiłek o charakterze wytrzymałosciowym (sprinty, szybkie biegi, skakanka, itp.). Dlatego też, ważnym elementem w procesie redukawania masy tłuszczowej ciała jest aplikowanie oprócz lekkich wysiłków aerobowych, także ćwiczeń tlenowych bardziej intensywnych (2-3 razy w tygodniu, ok. 20min.), co prowadzi do korzystnych przeobrażeń w obrębie mitochondriów komórkowych.
Aby kwasy tłuszczowe mogły wniknąć do mitochondriów muszą najpierw połączyć się ze specjalnym związkiem - koenzymem A (Co-A). W wyniku tej reakcji powstają „aktywne kwasy tłuszczowe" tzw. Acylo-CoA. Tylko w takiej postaci mogą one przenikać przez zewnatrzną błonę mitochondriów i przedostawać się do ich wnętrza
Kwas tłuszczowy + ATP + CoA ______ Acylo-Coa
Po wniknięciu do mitochondriów , kwasy tłuszczowę wpostaci Acylo-CoA napotykają kojeną przeszkodę w postaci drugiej błony mitochondrialnej. Sforfować ją potrafią tylko kwasy tłuszczowe o tzw, krótkich łańcuchach, natomiast te o wydłużonej budowie ( dominujące w organizmie i pozywieniu) muszą skorzystać z pomocy specjalnego transportera - karnityny. Po połączeniu się długołańcuchowych cząsteczek kwasów tłuszczowych (Acylo-CoA) z karnityną powstaje zwiazek o nazwie acylokarnityna - posiadający zdolność wnikania do samego wnętrza mitochondriów gdzie odbywa się zasadniczy proces spalania.
Acylo-CoA + karnityna --------- Acylokarnityna + CoA
Czasteczki karnityny po przeniesieniu kwasów tłuszczowych (grup acylowych) do samego wnętrza mitochodriów odczepiają się i ponownie wracają po kolejny transport Acylo-CoA
Acylokarnityna + CoA ------- Acylo-CoA + karnityna
Natomiast pozostawione przez karnityne wewątrz mitochondriów czasteczki kwasów tłuszczowych, wchodzą w tzw. cykl beta-oksydacji, gdzie ulegają całkowitemu spaleniu z wytworzeniem energii.
Podsumowując rolę karnityny należy pamiętać, że związek ten bierze istotny udział w procesie transportowania długołańcuchowych kwasów tłuszczowych do wnętrza mitochondriów. Wpływa zatem w sposób pośredni na proces ich spalania.
Nic wiec dziwnego, że w ostatnim czasie karnityna zrobiła prawdziwą furorę jako specyfik wspomagajacy odchudzanie. Związek ten może mieć także inne znaczenie dla osób aktywnych fizycznie. Jak donoszą badania, karnityna może usprawniać metabolizm węglowodanów, działać antyutleniajaco i wpływać na szybszą regenerację miesni po treningu.
Szybkość spalania kwasów tłuszczowych zalezy od wielu czynników
Karnityna odpowiada tylko za proces transportu kwasów tłuszczowych do mitochondriów, jednak to czy ulegną one spalenie zalezy już od zupełnie innych czynników. Jeżeli nie będzie odpowiedniej ilości mitochondriów a także także nie będą one charakteryzować się własciwą aktywnością, karnityna nie jest w stanie nic zdziałać - po prostu nie będzie miała gdzie transportować kwasów tłuszczowych. Dlatego też podstawowym czynnikiem warunkującym prawidłowy przebieg utleniania lipidów jest obecność odpowiedniej liczby aktywnych mitochondriów - dostosowanej do wymagań energetycznych. Jak już wczesniej wspomniano, liczebność „piecy" mitochondrialnych można zwiekszyc poprzez aplikowanie organizmowi krótkich ale intensywnych wysiłków aerobowych.
Kolejnym elementem mającym istotny wpływ na proces utleniania lipidów jest dostepność tlenu do mitochondriów. Pierwiastek ten jest najwazniejszym czynnikiem umozliwiającym całkowite spalanie kwasów tłuszczowych w procesie beta-oksydacji. Dostępność tlenu uzalezniona jest między innymi od ilości maleńkich naczyń kapilarnych ułatwijących wymianę gazową miedzy krwią a mieśniem oraz zawartości mioglobiny w mieśniach - białka odpowiadajacego za transport tlenu od powierzchni komórki do mitochondriów. Również i w tym przypadku wzrost liczby naczyń kaiplarnych oraz mioglobiny w mieśniach kształtuje się pod wpływem intensywnego wysiłku aerobowego. Odpowiednio ukierunkowany wysiłek fizyczny może zwiększyć poziom mioglobiny nawet o 80%.
Ogromne znaczenie w zwiększaniu dostepnosci tlenu z hemoglobiby i mioglobiny mogą odegrać także niektóre preparaty dietetyczne, szczególnie preparaty glutaminy (L-GLUTAMINE, GLUTAGENIX). Glutamina jest niezbędna dla utrzymania prawidłowej aktywnosci glutationu - zwiazku który zapewnia hemoglobinie i mioglobinie zdolność wiązania, dystrybucji i przechowywania tlenu.
Systematyczny wysiłek aerobowy powoduje także wzrost zdolności pochłaniania tlenu - VO2max (maksymalnie 15-20%) oraz jego konsumpcji. U osób nietrenujących zuzycie tlenu waha się w granicach 1,5 L tlenu/gram mieśnia/godzinę. Codzienny jogging (ok. 5km/dziennie) może zwiększyc zdolność konsumpcji do 2,7 L tlenu/g mięśnia/godzinę, czyli prawie o 100%
Wysiłki o charakterze wytrzymałosciowym są więc najważniejszym czynnikim warunkującym prawidłowy przebieg procesu spalania kwasów tłuszczowych, gdyż przyczyniają się nie tylko do bezpośredniego utleniania lipidów, ale także rozbudowują maszynerię telnową, dzięki której proces ten może przebiegać intensywniej. W procesie redukowania zbednej masy tłuszczowej istnieje konieczność stosowania zarówno wysiłków aerobowych bardziej intensywnych (tetno pow. 150 uderzen/min), jak i mniej intensywnych ( tętno110-130). Pierwsze z nich rozbudowują struktury mitochondrialne, drugie biora bezpośredni udział w spalaniu kwasów tłuszczowych.
Tłuszcze spalają się w ogniu węglowodanów
Jak wynika z obserwacji procesów metabolicznych w ustroju, reakcja całkowietgo spalania kwasów tłuszczowych uzaleniona jest nie tylko od dostępności tlenu, ale także od odpowiedniej ilości węglowodanów. Aby kwasy tłuszczowe mogły wejść w proces beta-oksydacji (utleniania) muszą najpierw połączyc się z kwasem szczawiooctowym. Ważne jest zatem aby mitochondria były zaopatrzone w odpowiednia ilość tego związku, gdyż w przeciwnym razie reakcja całkowitego utleniania lipidów nie może być zapoczątkowana. Kwas szczawiooctowy wytwarzany jest z pirogronianu - związku powstajacego w procesie utleniania weglowodanów (glikolizy). Zatem odpowiedni poziom cukrów w ustroju jest jednym z zasadniczych czynników warunkujących prawidłowy przebieg spalania kwasów tłuszczowych, stąd powiedzenie: „ tłuszcze spalają się w ogniu węglowodanów".
Dariusz Szukała
www.apz.pl
Proces rozpadu tłuszczów w organizmie jest niezwykle złożony. Wewnątrzustrojowej degradacji podlegają zarówno lipidy spożywane wraz z pokarmem jak i ich wewnątrzustrojowe zasoby zgromadzone np. w formie tkanki tłuszczowej podskórnej.
Tłuszcze pochodzące z pożywienia (triglicerydy /TG/ - połączenie glicerolu z trzema kwasami tłuszczowymi) podlegają procesowi trawienia w jelicie cienkim, gdzie pod wpływem żółci i licznych enzymów rozpadają się do mniej złożonych substancji - monoglicerydów oraz pojedynczych kwasów tłuszczowych. Następnie powstałe po rozpadzie związki tłuszczowe ulegają w ścianie jelita cienkiego ponownej zamianie na triglicerydy i w takiej formie wędrują do krwiobiegu, skąd dalej rozprowadzane są do różnych tkanek. Triglicerydy wchłonięte do krwi nie wędrują jednak samotnie, lecz są transportowane w formie specjalnych kompleksów z białkami - zwanych lipo-proteinami. Aby kwasy tłuszczowe zgromadzoine w kompleksach lipoproteinowych mogły zostać ponownie wykorzystane na potrzeby energetyczne ustroju musi w organizmie nastąpić złożona dwuetapowa reakcja:
W pierwszej kolejnosci musi nastąpic rozpad lipoprotein
W drugim etapie uwolnienie kwasów tłuszczowych z cząsteczki triglicerydów
LIPOPROTEINY -------- TRIGLICERYDY + BIAŁKO
GLICEROL + KWASY TŁUSZCZOWE
ENERGIA
Rozpad lipoprotein
Ta rekacja pobudzana jest przez specjalny enzym - lipazę lipoproteinową (LPL), którego znaczące ilości zlokalizowane są w tkance tłuszczowej i mięśniowej.
Jeżeli enzym LPL zostanie uaktywniony w tkance tłuszczowej, triglicerydy uwolnione z lipoprotein wędrują do komórek tłuszczowych, gdzie ulegają zmagazynowaniu. W efekcie tej reakcji powiększają się zasoby tłuszczu podskórnego, co sprzyja pogorszeniu jakości sylwetki oraz rozmaitym zaburzeniom w stanie zdrowia.
Inaczej natomiast kształtuje się sytuacja przy zwiększonej aktywności LPL w tkance mięśniowej. W wyniku działania tego enzymu w mięśniach, uwolnione triglicerydy nie są magazynowane, lecz spalane, co sprzyja zmniejszaniu zasobów tłuszczowych w organizmie.
Z punktu widzenia osób uprawiających kulturystykę i fitness, niezwykle ważne jest więc poznanie czynników odpowiedzialnych za aktywacje LPL w poszczególnych tkankach.
Jak się okazuje na korzystny wzrost aktywności LPL w tkance mięśniowej wpływają przede wszystkim hormony takie jak: adrenalina, noradrenalina, glukagon oraz kortykosteroidy - których poziom znacząco wzrasta w okresie pracy mięśniowej oraz stanu głodzenia. Jak wynika z badań lipaza lipoproteinowa jest szczególnie aktywna podczas wysiłków tlenowych. Z tego też tytułu wysiłek fizyczny (głównie aerobowy) oraz dieta z ograniczoną podażą kalorii ma ogromne znaczenie w redukowaniu wewnątrzustrojowych zasobów tłuszczu.
Ogromny wpływ na aktywność LPL, zarówno w mięśniach jak i w tkance tłuszczowej ma insulina. Hormon ten, którego poziom znacząco wzrasta po spożyciu węglowodanów, ma zdolność silnego hamowania LPL w tkance mięśniowej, oraz uaktywniania go w obrębie komórek tłuszczowych, co sprzyja powstawaniu niekorzystnych proporcji w składzie ciała.
Czy zatem osoby uprawiające kulturystykę i fitness powinny ograniczać podaż węglowodanów w diecie, aby uniknąć niekorzystnego oddziaływania insuliny na przemiany tłuszczowe?
Węglowodanów nie należy unikać, lecz spożywać je umiejętnie
Niebezpieczny wzrost poziomu insuliny powodują nie tyle same węglowodany, co nieodpowiedni ich rodzaj a także niewłaściwa pora spożywania. Generalnie, najsilniejszy skok insulinowy powodują cukry o wysokim indeksie glikemicznym takie jak słodycze, jasne pieczywo, słodkie napoje, itp. Problem ten jeszcze wyraźniej nasila się, gdy produkty będące źródłem szybko wchłanialnych węglowodanów spożywane są jako przekąski miedzy posiłkami lub na pusty żołądek. Pojawiający się w takich okolicznościach nagły wzrost poziomu insuliny bardzo silnie uaktywnia LPL w tkance tłuszczowej, powiększając tym samym jej rozmiary. Szczególnie niebezpieczne pod tym kątem są słodycze, gdyż są one najcześciej nie tylko źródłem cukrów, ale także tłuszczów (triglicerydów). Po spożyciu produktów weglowodanowo-tluszcowych, obserwuje się nie tylko silny wzrost aktywności LPL na skutek działania insuliny, ale także dostarczane są dodatkowe porcje triglicerydów które powiększają zapasy tkanki tłuszczowej.
Węglowodany proste, poprzez swój wpływ na wzrost wydzielania insuliny i aktywność LPL w tkance tłuszczowej, najwyrażniej nie sprzyjają utrzymaniu właściwego składu ciała. Ich spożycie może okazać się bezpieczne jedynie po wysiłku fizycznym. Jak wiadomo, praca miesniowa zwiększa wydzielanie hormonów sprzyjających aktywności LPL w tkance miesniowej (adrenalina, noradrenalina, glukagon, kortyzol) co jak wiadomo nasila spalanie wewnątrzustrojowych triglicerydów. Reakcja ta utrzymuje się nie tylko w czasie wysiłku ale również po jego zakończeniu. Silna reakcja hormonalna „zagłusza" działanie insuliny, w efekcie czego spożycie węglowodanów prostych po treningu, nie jest wstanie wpłynąć w znaczący sposób na wzrost aktywności LPL w tkance tłuszczowej.
Ta korzystna aktywacja hormonalna najwyraźniej obserwowana jest podczas wysiłków siłowych, natomiast słabiej podczas ćwiczeń aerobowych. Dlatego węglowodany szybko wchłanialne zalecane są jedynie po zakończeniu treningów o charakterze beztlenowym, natomiast w przypadku umiarkowanych ćwiczeń tlenowych, źródłem cukrów w diecie powinny być przede wszystkim cukry złożone.
Lipaza triglicerydowa - kolejny, ważny enzym w przemianach tłuszczowych
Omówiony powyżej aspekt rozpadu lipoprotein przy pomocy enzymu LPL można uznać za wstępny etap katabolizmu tłuszczu w organizmie. W wyniku wspomnianej reakcji enzymatycznej powstają znaczne ilości triglicerydów z których organizm pozyskuje kwasy tłuszczowe i następnie wykorzystuje je na prace mięśniową lub na potrzeby tkanki tłuszczowej
Z punktu widzenia sportowców oraz osób zainteresowanych zdrowiem i utrzymaniem prawidłowego składu ciała, ważne jest aby zapasy podskórnych triglicerydów były jak najczęściej wykorzystywane przez organizm dla przemian energetycznych. Tkanka tłuszczowa stanowi główny magazyn triglicerydów. Szacuje się, że jeden jej kg zawiera ok. 800 g triglicerydów
Triglicerydy zgromadzone w komórkach tłuszczowych, podobnie jak lipoproteiny mogą ulegać rozpadowi do kwasów tłuszczowych jedynie przy udziale odpowiedniego enzymu. W tym przypadku jest to: lipaza triglicerydowa (LTG). Reakcja rozpadu triglicerydów do kwasów tłuszczowych określana jest procesem lipolizy.
W wyniku działania LTG, triglicerydy rozpadają się na glicerol oraz wolne kwasy tłuszczowe. Lipaza triglicerydowa bardzo często określana jest także jako lipaza hormonozalezna, gdyż na jej aktywność ogromny wpływ wywierają hormony, szczególnie adrenalina, glukagon, hormon wzrostu, glikokortykosteroidy oraz hormon wzrostu. Jak wiadomo, największy wzrost wydzielania tych hormonów obserwuje się podczas pracy mięśniowej, dlatego wysiłek fizyczny odgrywa ogromną rolę w procesie rozpadu triglicerydów tkanki tłuszczowej. Właściwe jedynym hormonem który działa odwrotnie na LTG jest insulina. Jednocześnie związek ten nasila powstawanie nowych kwasów tłuszczowych oraz uaktywnia ponowne tworzenie triglicerydów. Jest to wiec kolejny dowód przemawiający za niekorzystnym oddziaływaniem insuliny na gospodarkę tłuszczową w organizmie.
Łatwiej odchudzić brzuch, trudniej nogi
Intensywność rozpadu triglicerydów w dużej mierze uzależniona jest od lokalizacji tkanki tłuszczowej. Jak się okazuje, największą wrażliwość na działanie hormonów lipolitycznych wykazuje tkanka tłuszczowa brzuszna. Z tego tytułu, wysiłek fizyczny jest podstawowym czynnikiem wpływającym na rozpad triglicerydów w tej części ciała. Co ciekawe, tkanka tłuszczowa brzuszna nie jest aż tak wrażliwa na działanie insuliny, w efekcie czego spożywanie nieodpowiednich węglowodanów nie działa na nią aż tak niekorzystnie.
Mniejszą wrażliwość na bodźce treningowe wykazuje tkanka tłuszczowa zlokalizowana w okolicy ud i pośladków. Bardzo często więc ćwiczenia fizyczne w pierwszej kolejności powodują wyszczuplenie talii, natomiast niewielkie efekty widoczne są w dolnych partiach ciała. Co więcej, tkanka tłuszczowa udowo-pośladkowa (ginekoidalna) jest wrażliwa na działanie insuliny. Spożywanie więc węglowodanów prostych, szczególnie słodyczy sprzyja gromadzeniu się tłuszczu w tych okolicach ciała. Ponieważ dodatkowo reakcję tą potęgują estrogeny - hormony żeńskie (także środki antykoncepcyjne i leki stosowane w okresie menopauzy), największe szansę na rozwój nadwagi ginekoidalnej mają kobiety. Jedynym właściwie okresem w którym obserwuje się znaczny rozpad tkanki tłuszczowej w okolicy ud i pośladków jest okres karmienia piersią. Z tego tytułu wiele kobiet po urodzeniu dziecka może ten czas wykorzystać dla zredukowanie zbędnych zapasów tłuszczu w dolnych partiach ciała.
Osoby ze skłonnościami do nadwagi ginekoidalnej ( szczególnie kobiety), powinny ograniczać w swoim codziennym jadłospisie słodycze, słodkie napoje, unikać zbyt długich przerw między posiłkami, spożywania węglowodanów w godzinach wieczornych (np. owoców), uważać na dietę w okresie stosowania środków antykoncepcyjnych i hormonalnych oraz nie zrażać się powolnymi efektami ćwiczeń.
Nie wszystkie kwasy tłuszczowe uwolnione z komórek tłuszczowych wędrują do krwi
Po rozpadzie triglicerydów większość wolnych kwasów tłuszczowych wędruje do krwi, skąd rozprowadzana jest do różnych tkanek. Przeważająca ich część spalana jest w tkance mięśniowej, reszta zaś wędruje do wątroby, gdzie włączana jest do budowy lipoprotein i w tej formie ponownie przenika do krwi. Na krążenie kwasów tłuszczowych wewnątrz komórek tłuszczowych (adipocytów) oraz ich wędrówkę do wątroby zużywane jest ok. 4% ATP pochodzących z rozpadu triglicerydów w organizmie.
Jednak nie wszystkie kwasy tłuszczowe powstałe po rozpadzie triglicerydów opuszczają adipocyty. Jak się okazuje nawet 20% uwolnionych kwasów tłuszczowych może ulec ponownej przemianie do triglicerydów, tzw. reestryfikacji. Dla osób zainteresowanych utrzymaniem niskiego poziomu tkanki tłuszczowej, ważne jest aby proces ten maksymalnie ograniczyć. Istnieje wiele czynników mających istotny wpływ na dynamikę tej reakcji.
Proces ponownego powstawania triglicerydów z kwasów tłuszczowych w dużej mierze uzależniony jest od wielkości przepływu krwi. Im przepływ ten jest wolniejszy, tym mniej kwasów tłuszczowych zabierane jest przez krew. Z tego tytułu, osoby ćwiczące powinny położyć nacisk na utrzymanie odpowiedniej aktywności układu krwionośnego. Przepływ krwi zwiększa się przede wszystkim pod wpływem wzmożonej akcji serca, dlatego najistotniejszym czynnikiem wzmagającym ten proces jest wysiłek fizyczny. Proces przepływu może byc również aktywowany technikami suplementacyjnymi. W tej kwestii wazna role może odegrać preparat AERO2 oraz LECYTYNA.
AERO2 - preparat zawierajacy jabłczan cytruliny wpływa na zwiększenie syntezy tlenku azotu - hormonu gazowego rozszerzajacego naczynia krwionośne, natomiast LECYTYNA zapobiega tworzeniu zatorów tłuszczowych w krwiobiegu.
Innym bardzo istotnym elementem wpływającym na prace układu krwionośnego jest odpowiednie nawodnienie organizmu. Podczas zwiększonej pracy mięśniowej, szczególnie w gorącym otoczeniu, organizm traci wraz z potem duże ilości wody, w efekcie czego dochodzi do zmniejszenia objętości osocza i wzrostu lepkości krwi. Powoduje to nie tylko spowolnienie odbioru kwasów tłuszczowych z komórek, ale także ich ograniczone spalanie, na skutek wolniejszego transportu tlenu w krwiobiegu. Z tego tytułu osoby trenujące, nie powinny zapominać o systematycznej podaży wody podczas trwania wysiłku, szczególnie o charakterze aerobowym. Ponieważ wzmożona utrata płynów następuje również po treningu, należy pamiętać aby ich dowóz był zwiększony także i w tym okresie.
Spowolniony odbiór wolnych kwasów tłuszczowych może być nie tylko wynikiem zbyt wolnego przepływu krwi, ale także spowodowany niedostatecznym poziomem albumin (białek) w krwiobiegu. Jak już wiadomo, kwasy tłuszczowe nie są transportowane we krwi w formie wolnej, ale w kompleksach z białkami (lipoproteiny). Z tego tytułu, wśród osób uprawiających sport, niezwykle ważna jest odpowiednia podaż białka pokarmowego. Niedostateczne spożycie tego składnika może ograniczać odbiór kwasów tłuszczowych z komórek i tym samym spowalniać proces redukowania zapasów tłuszczu w organizmie.
Kolejnym czynnikiem mogącym nasilać ponowne powstawanie triglicerydów z uwolnionych kwasów tłuszczowych może być zwiększony poziom glukozy we krwi. Cukier ten w toku wewnątrzustrojowych przemian może ulec przekształceniu do glicerolu, który łącząc się z uwolnionymi kwasami tłuszczowymi może inicjować powstawanie triglicerydów. Dlatego na podaż węglowodanów należy szczególnie uważać w okresie, kiedy do krwi uwalniane są znaczne ilości kwasów tłuszczowych, np. po zakończeniu ćwiczeń aerobowych lub po okresie przegłodzenia.
Kwasy tłuszczowe są ostatecznie spalane w mitochondriach
W warunkach zwiększonego zapotrzebowania energetycznego ( wysiłek fizyczny, głód), wolne kwasy tłuszczowe przedostają się do wnętrza komórek mięsniowych, gdzie nastepnie w specjalnych „piecach energetycznych" zwanych mitochondriami ulegają całkowitemu spaleniu z wytworzeniem dużej ilości energii. Dynamika procesu utleniania kwasów tłuszczowych w dużej mierzy zalezy od liczby i wydajności mitochondriów. Im więcej aktywnych mitochondriów występuje w komórkach, tym tempo spalania tłuszczów przebiega intensywniej. Najistotniejszym czynnikiem wpływająym na zwiększenie liczby i wydajności mitochondriów jest intensywny wysiłek o charakterze wytrzymałosciowym (sprinty, szybkie biegi, skakanka, itp.). Dlatego też, ważnym elementem w procesie redukawania masy tłuszczowej ciała jest aplikowanie oprócz lekkich wysiłków aerobowych, także ćwiczeń tlenowych bardziej intensywnych (2-3 razy w tygodniu, ok. 20min.), co prowadzi do korzystnych przeobrażeń w obrębie mitochondriów komórkowych.
Aby kwasy tłuszczowe mogły wniknąć do mitochondriów muszą najpierw połączyć się ze specjalnym związkiem - koenzymem A (Co-A). W wyniku tej reakcji powstają „aktywne kwasy tłuszczowe" tzw. Acylo-CoA. Tylko w takiej postaci mogą one przenikać przez zewnatrzną błonę mitochondriów i przedostawać się do ich wnętrza
Kwas tłuszczowy + ATP + CoA ______ Acylo-Coa
Po wniknięciu do mitochondriów , kwasy tłuszczowę wpostaci Acylo-CoA napotykają kojeną przeszkodę w postaci drugiej błony mitochondrialnej. Sforfować ją potrafią tylko kwasy tłuszczowe o tzw, krótkich łańcuchach, natomiast te o wydłużonej budowie ( dominujące w organizmie i pozywieniu) muszą skorzystać z pomocy specjalnego transportera - karnityny. Po połączeniu się długołańcuchowych cząsteczek kwasów tłuszczowych (Acylo-CoA) z karnityną powstaje zwiazek o nazwie acylokarnityna - posiadający zdolność wnikania do samego wnętrza mitochondriów gdzie odbywa się zasadniczy proces spalania.
Acylo-CoA + karnityna --------- Acylokarnityna + CoA
Czasteczki karnityny po przeniesieniu kwasów tłuszczowych (grup acylowych) do samego wnętrza mitochodriów odczepiają się i ponownie wracają po kolejny transport Acylo-CoA
Acylokarnityna + CoA ------- Acylo-CoA + karnityna
Natomiast pozostawione przez karnityne wewątrz mitochondriów czasteczki kwasów tłuszczowych, wchodzą w tzw. cykl beta-oksydacji, gdzie ulegają całkowitemu spaleniu z wytworzeniem energii.
Podsumowując rolę karnityny należy pamiętać, że związek ten bierze istotny udział w procesie transportowania długołańcuchowych kwasów tłuszczowych do wnętrza mitochondriów. Wpływa zatem w sposób pośredni na proces ich spalania.
Nic wiec dziwnego, że w ostatnim czasie karnityna zrobiła prawdziwą furorę jako specyfik wspomagajacy odchudzanie. Związek ten może mieć także inne znaczenie dla osób aktywnych fizycznie. Jak donoszą badania, karnityna może usprawniać metabolizm węglowodanów, działać antyutleniajaco i wpływać na szybszą regenerację miesni po treningu.
Szybkość spalania kwasów tłuszczowych zalezy od wielu czynników
Karnityna odpowiada tylko za proces transportu kwasów tłuszczowych do mitochondriów, jednak to czy ulegną one spalenie zalezy już od zupełnie innych czynników. Jeżeli nie będzie odpowiedniej ilości mitochondriów a także także nie będą one charakteryzować się własciwą aktywnością, karnityna nie jest w stanie nic zdziałać - po prostu nie będzie miała gdzie transportować kwasów tłuszczowych. Dlatego też podstawowym czynnikiem warunkującym prawidłowy przebieg utleniania lipidów jest obecność odpowiedniej liczby aktywnych mitochondriów - dostosowanej do wymagań energetycznych. Jak już wczesniej wspomniano, liczebność „piecy" mitochondrialnych można zwiekszyc poprzez aplikowanie organizmowi krótkich ale intensywnych wysiłków aerobowych.
Kolejnym elementem mającym istotny wpływ na proces utleniania lipidów jest dostepność tlenu do mitochondriów. Pierwiastek ten jest najwazniejszym czynnikiem umozliwiającym całkowite spalanie kwasów tłuszczowych w procesie beta-oksydacji. Dostępność tlenu uzalezniona jest między innymi od ilości maleńkich naczyń kapilarnych ułatwijących wymianę gazową miedzy krwią a mieśniem oraz zawartości mioglobiny w mieśniach - białka odpowiadajacego za transport tlenu od powierzchni komórki do mitochondriów. Również i w tym przypadku wzrost liczby naczyń kaiplarnych oraz mioglobiny w mieśniach kształtuje się pod wpływem intensywnego wysiłku aerobowego. Odpowiednio ukierunkowany wysiłek fizyczny może zwiększyć poziom mioglobiny nawet o 80%.
Ogromne znaczenie w zwiększaniu dostepnosci tlenu z hemoglobiby i mioglobiny mogą odegrać także niektóre preparaty dietetyczne, szczególnie preparaty glutaminy (L-GLUTAMINE, GLUTAGENIX). Glutamina jest niezbędna dla utrzymania prawidłowej aktywnosci glutationu - zwiazku który zapewnia hemoglobinie i mioglobinie zdolność wiązania, dystrybucji i przechowywania tlenu.
Systematyczny wysiłek aerobowy powoduje także wzrost zdolności pochłaniania tlenu - VO2max (maksymalnie 15-20%) oraz jego konsumpcji. U osób nietrenujących zuzycie tlenu waha się w granicach 1,5 L tlenu/gram mieśnia/godzinę. Codzienny jogging (ok. 5km/dziennie) może zwiększyc zdolność konsumpcji do 2,7 L tlenu/g mięśnia/godzinę, czyli prawie o 100%
Wysiłki o charakterze wytrzymałosciowym są więc najważniejszym czynnikim warunkującym prawidłowy przebieg procesu spalania kwasów tłuszczowych, gdyż przyczyniają się nie tylko do bezpośredniego utleniania lipidów, ale także rozbudowują maszynerię telnową, dzięki której proces ten może przebiegać intensywniej. W procesie redukowania zbednej masy tłuszczowej istnieje konieczność stosowania zarówno wysiłków aerobowych bardziej intensywnych (tetno pow. 150 uderzen/min), jak i mniej intensywnych ( tętno110-130). Pierwsze z nich rozbudowują struktury mitochondrialne, drugie biora bezpośredni udział w spalaniu kwasów tłuszczowych.
Tłuszcze spalają się w ogniu węglowodanów
Jak wynika z obserwacji procesów metabolicznych w ustroju, reakcja całkowietgo spalania kwasów tłuszczowych uzaleniona jest nie tylko od dostępności tlenu, ale także od odpowiedniej ilości węglowodanów. Aby kwasy tłuszczowe mogły wejść w proces beta-oksydacji (utleniania) muszą najpierw połączyc się z kwasem szczawiooctowym. Ważne jest zatem aby mitochondria były zaopatrzone w odpowiednia ilość tego związku, gdyż w przeciwnym razie reakcja całkowitego utleniania lipidów nie może być zapoczątkowana. Kwas szczawiooctowy wytwarzany jest z pirogronianu - związku powstajacego w procesie utleniania weglowodanów (glikolizy). Zatem odpowiedni poziom cukrów w ustroju jest jednym z zasadniczych czynników warunkujących prawidłowy przebieg spalania kwasów tłuszczowych, stąd powiedzenie: „ tłuszcze spalają się w ogniu węglowodanów".
Dariusz Szukała
www.apz.pl
1
Poradnia Dobry Dietetyk w Ostrowie Wlkp. http://www.dobrydietetyk.pl/dietetyk/ostrow_wielkopolski/wielkopolskie/3/
Krzysztof Piekarz
Anonim
Paul_S
- że wiele osób nie jest zadowolone z suplementacji l-karnityną, gdyż brak jest po prostu aktywnych mitochondriów. W przypadku osób mniej zaangazowanych w wysiłek bardziej polecanym preparatem byłby tutaj FAT BURNER
Strongbart
soldierr
No bardzo ładny art !! a to że łatwiej odchudzić brzuch niż Nogi to tego niewiedziałem ! ( zawsze myslałem ze tłuszcz się spala proporcjonalnie dla kazdej częsci ciała ( jako całość ) i zwiększyć spalanie tłuszczu np w nogach można np przez zwiększanie intensywności ćwiczeń ( np areobowych ) na daną partię . Panie Darku mógłby pan rozwinąc troszke ten temat ! 
