La lipolisi

I trigliceridi (TAG) sono la forma di grasso immagazzinata negli adipociti e nei muscoli striati, che consiste in una molecola di glicerolo che è legata a tre catene di acidi grassi (FA). Il processo intercellulare di liberazione degli FA dalla spina dorsale del glicerolo è chiamato lipolisi. Una volta che questo si verifica, gli FA vengono rilasciati nel sangue e trasportati al muscolo in funzione per l’ossidazione.
Le riserve di tessuto adiposo possono immagazzinare una quantità significativa di TAG e fornire un apporto apparentemente infinito di energia per prestazioni di esercizio prolungate. Una persona con il 7-14% di grasso corporeo ha più di 30.000 kcal di riserve energetiche immagazzinate nel tessuto adiposo. Pertanto, se l’intensità dell’esercizio è mantenuta al di sotto del 65% VO2max, l’esercizio può teoricamente essere mantenuto per periodi più lunghi a causa dell’ossidazione delle riserve di TAG endogeno. Tuttavia, quando l’intensità di esercizio supera il 65% di VO2max, la FAox viene ridotta aumentando la dipendenza da carboidrati (CHO) per l’energia.
Il processo di lipolisi è ampiamente controllato attraverso il sistema endocrino. Il rilascio di adrenalina stimola la lipolisi e quindi aumenta le concentrazioni sieriche di FA. A riposo, le concentrazioni di catecolamine (adrenalina e noradrenalina) nel sangue sono basse. Con l’aumentare dell’intensità dell’esercizio, si verifica un aumento simultaneo e progressivo dell’adrenalina dalle ghiandole surrenali. A seconda dell’intensità e / o della durata dell’esercizio, le concentrazioni di catecolamine possono aumentare oltre 20 volte rispetto ai livelli basali. Il rilascio di catecolamine indotto dall’esercizio stimola la lipolisi, liberando gli FA dalla molecola del glicerolo.
Il legame dell’adrenalina al recettore β-adrenergico sulle membrane delle cellule adipose innesca una cascata di eventi che iniziano con la fosforilazione della trigliceride lipasi adiposa (ATGL). Recenti scoperte indicano che la lipolisi è soggetta a un regolamento gerarchico da parte di ATGL e della lipasi sensibile agli ormoni (HSL). Inoltre, studi hanno dimostrato che ATGL ha una maggiore sensibilità all’adrenalina (un aumento di 10 volte) rispetto all’HSL. Pertanto, ATGL dissocia il primo FA dalla molecola di glicerolo formando diacilglicerolo + FA o (DAG), mentre HSL è responsabile della seconda dissociazione della catena FA. Infine, il catabolismo del monoacilglicerolo è facilitato dal monoglicerolo lipasi dove viene trasportato il FA e il glicerolo viene utilizzato nelle vie glicolitiche o gluconeogeniche, per lo più nel fegato.
I trigliceridi intramuscolari (IMTG), invece, sono disposti all’interno del muscolo striato, principalmente nelle fibre di tipo I in prossimità dei mitocondri. Il processo di liberazione di FA intramuscolari dalla molecola TG per l’ossidazione è leggermente diverso dal tessuto adiposo periferico. Il trasporto attraverso la membrana cellulare non è una limitazione all’ossidazione IMTG dovuta al fatto che sono immagazzinati all’interno della cellula muscolare. Tuttavia, gli enzimi lipolitici lipoproteina lipasi (LPL) e HSL sono necessari per mobilizzare gli FA (lipolisi) dalla molecola di glicerolo intracellulare. Le lipasi sono lipoproteine legate all’endotelio capillare intramuscolare e responsabili della liberazione del primo FA dalla molecola TAG all’interno della cellula, formando DAG.
Il processo di ossidazione degli IMTG è facilitato dall’HSL ed è simile alla HSL derivata dal tessuto adiposo sottocutaneo. La lipasi sensibile agli ormoni ha tre importanti caratteristiche che influiscono sull’ossidazione del DAG. Innanzitutto, HSL dimostra un’affinità di 10 volte superiore rispetto a TAG. In secondo luogo, HSL opera in modo ottimale a un pH di 7,0 (quindi un pH più acido rispetto al livello del pH allo stato di riposo) e l’attività aumenta quando aumenta l’intensità dell’esercizio.

I fattori che influenzano l’ossidazione lipidica

I lipidi come fonte di combustibile per l’approvvigionamento di energia durante l’esercizio submassimale provengono da acidi grassi derivati da tessuto adiposo sottocutaneo (FA), trigliceridi intramuscolari (IMTG), colesterolo e grassi alimentari.

La regolazione e l’utilizzo di FA si verificano principalmente a intensità di esercizio tra il 47 e il 75% di VO2max (ossia tra il 66 e il 85% della frequenza cardiaca massima), è noto come massima ossidazione dei grassi (MFO – Maximal Fat Oxidation) e viene misurato in g / min.

A causa delle limitazioni nel trasporto di FA attraverso la membrana cellulare e le membrane mitocondriali, l’ossidazione degli acidi grassi (FAox) ad intensità di lavoro elevate è limitata. Il punto in cui FAox raggiunge il massimo e inizia a declinare è indicato come punto di crossover. Le intensità di esercizio che superano il punto di crossover (~ 65% VO2max, circa l’80% della FCmax) utilizzano carboidrati come principale fonte di combustibile per l’approvvigionamento energetico. È stato dimostrato che lo stato di allenamento, l’intensità dell’esercizio, la durata dell’allenamento, le differenze tra i sessi e la nutrizione influenzano l’espressione cellulare responsabile del tasso di FAox. Ognuno di questi fattori facilita o inibisce i cambiamenti fisiologici che influenzano FAox.

Con l’aumentare dell’intensità dell’esercizio, il contributo dell’ossidazione dei carboidrati aumenta in proporzione alla diminuzione dell’ossidazione lipidica. Tuttavia, l’ossidazione dei lipidi è la principale fonte di carburante (%) durante le intensità di esercizio submassimali (<65% VO2max). Le intensità di esercizio che superano la MFO ossidano carboidrati in proporzione maggiore.

In sintesi, FAox dipende da molti fattori che possono modificare l’espressione cellulare in un breve lasso di tempo. Disponibilità di macronutrienti, stato dell’allenamento, sesso, intensità di esercizio e durata influenzano l’adattamento cellulare, il trasporto sistematico di FA e la FAox. L’intensità dell’allenamento domina in modo acuto l’ossidazione del substrato, indipendentemente dallo stato dell’allenamento e/o dall’influenza nutrizionale. Inoltre, sono necessarie ulteriori indagini sul timing nutrizionale ideale e sul contenuto che influenzerà favorevolmente gli adattamenti fisiologici di FAox durante l’esercizio di resistenza. Tuttavia, le prescrizioni sugli esercizi e le raccomandazioni dietetiche devono tenere conto degli obiettivi di esercizio specifici (durata, intensità, sport specifici) per facilitare un piano di allenamento che susciti gli adattamenti di ossidazione del substrato ideali per migliorare le prestazioni sportive.

Per chi fosse curioso, qui una tabella che mostra la relazione tra VO2max e FCmax

Articolo tratto da BMC