Metabolismus tuků během cvičení

Tuky se ve svalech oxidují společně se sacharidy, aby poskytly energii pro pracující svaly. Rozsah, v jakém mohou kompenzovat energetický výdej, závisí na délce a intenzitě cvičení. Vytrvalostní sportovci (>90 min) obvykle trénují s výkonem 65–75 % V02max a jsou omezeni sacharidovými rezervami těla. Po 15–20 minutách vytrvalostního cvičení je stimulována oxidace tukových zásob (lipolýza) a uvolňuje se glycerol a volné mastné kyseliny. V klidovém svalu poskytuje oxidace mastných kyselin velké množství energie, ale tento příspěvek se snižuje během lehkého aerobního cvičení. Během intenzivního cvičení je pozorován přechod na zdroje energie z tuků na sacharidy, zejména při intenzitě 70–80 % V02max. Předpokládá se, že mohou existovat omezení ve využití oxidace mastných kyselin jako zdroje energie pro pracující svaly. Abernethy a kol. naznačují následující mechanismy.

• Zvýšená produkce laktátu sníží lipolýzu indukovanou katecholaminy, a tím sníží plazmatické koncentrace mastných kyselin a zásobení svalů mastnými kyselinami. Předpokládá se, že laktát má v tukové tkáni antilipolytický účinek. Zvýšené hladiny laktátu mohou vést ke snížení pH krve, což snižuje aktivitu různých enzymů zapojených do produkce energie a vede k únavě svalů.
• Nižší produkce ATP za jednotku času během oxidace tuků ve srovnání se sacharidy a vyšší spotřeba kyslíku během oxidace mastných kyselin ve srovnání s oxidací sacharidů.

Například oxidace jedné molekuly glukózy (6 atomů uhlíku) vede k tvorbě 38 molekul ATP, zatímco oxidace molekul mastných kyselin s 18 atomy uhlíku (kyselina stearová) poskytuje 147 molekul ATP (výtěžek ATP z jedné molekuly mastné kyseliny je 3,9krát vyšší). Kromě toho úplná oxidace jedné molekuly glukózy vyžaduje šest molekul kyslíku a úplná oxidace kyseliny palmitové vyžaduje 26 molekul kyslíku, což je o 77 % více než v případě glukózy, takže při delším cvičení může zvýšená spotřeba kyslíku pro oxidaci mastných kyselin zvýšit zátěž kardiovaskulárního systému, což je limitujícím faktorem ve vztahu k délce zátěže.

Transport mastných kyselin s dlouhým řetězcem do mitochondrií závisí na kapacitě transportního systému karnitinu. Tento transportní mechanismus může inhibovat další metabolické procesy. Zvýšená glykogenolýza během cvičení může zvýšit koncentraci acetylu, což vede ke zvýšeným hladinám malonyl-CoA, důležitého meziproduktu v syntéze mastných kyselin. To může inhibovat transportní mechanismus. Podobně může zvýšená tvorba laktátu zvýšit koncentraci acetylovaného karnitinu a snížit koncentraci volného karnitinu, čímž se zhorší transport a oxidace mastných kyselin.

Přestože oxidace mastných kyselin během vytrvalostního cvičení poskytuje větší energetický výdej než sacharidy, oxidace mastných kyselin vyžaduje více kyslíku než sacharidy (o 77 % více O2), což zvyšuje kardiovaskulární zátěž. Vzhledem k omezené skladovací kapacitě sacharidů se však výkonnost při cvičení zhoršuje s vyčerpáním zásob glykogenu. Proto se zvažuje několik strategií pro zachování sacharidů ve svalech a zvýšení oxidace mastných kyselin během vytrvalostního cvičení. Jsou to následující:

• výcvik;
• výživa triacylglycerolů se středně dlouhým řetězcem;
• orální tuková emulze a tuková infuze;
• strava s vysokým obsahem tuku;
• doplňky stravy ve formě L-karnitinu a kofeinu.

Výcvik

Pozorování ukázala, že trénované svaly mají vysokou aktivitu lipoproteinové lipázy, svalové lipázy, acyl-CoA syntetázy a reduktázy mastných kyselin, karnitin acetyltransferázy. Tyto enzymy zvyšují oxidaci mastných kyselin v mitochondriích [11]. Trénované svaly navíc akumulují více intracelulárního tuku, což také zvyšuje příjem a oxidaci mastných kyselin během cvičení, a tím zachovává sacharidové rezervy během cvičení.

Příjem triglyceridů se středně dlouhým řetězcem

Triacylglyceridy se středně dlouhým řetězcem (MCT) obsahují mastné kyseliny s 6–10 atomy uhlíku. Předpokládá se, že tyto triacylglyceridy rychle procházejí ze žaludku do střeva, jsou transportovány krví do jater a mohou zvyšovat plazmatické hladiny MCT a T. Ve svalech jsou tyto triacylglyceridy rychle vychytávány mitochondriemi, protože nevyžadují transportní systém karnitinu, a jsou oxidovány rychleji a ve větší míře než triacylglyceridy s dlouhým řetězcem. Účinky MCT na sportovní výkon jsou však nejednoznačné. Důkazy o zachování glykogenu a/nebo zvýšení vytrvalosti pomocí MCT nejsou přesvědčivé.

Perorální příjem tuku a infuze

Snížení endogenní oxidace sacharidů během cvičení lze dosáhnout zvýšením plazmatických koncentrací mastných kyselin pomocí infuzí mastných kyselin. Infuze mastných kyselin jsou však během cvičení nepraktické a během soutěží nemožné, protože je lze považovat za umělý dopingový mechanismus. Orální konzumace mastných emulzí může navíc inhibovat vyprazdňování žaludku a vést k žaludečním potížím.

Diety s vysokým obsahem tuku

Strava s vysokým obsahem tuků může u sportovců zvýšit oxidaci mastných kyselin a zlepšit vytrvalostní výkon. Současné důkazy však naznačují, že taková strava může zlepšit výkon regulací metabolismu sacharidů a udržováním zásob glykogenu ve svalech a játrech. Dlouhodobá strava s vysokým obsahem tuků prokazatelně má nepříznivé účinky na kardiovaskulární zdraví, proto by sportovci měli být při jejím používání opatrní ke zlepšení výkonu.

Doplňky s L-karnitinem

Hlavní funkcí L-karnitinu je transport mastných kyselin s dlouhým řetězcem přes mitochondriální membránu, kde se zařazují do oxidačního procesu. Předpokládá se, že perorální konzumace doplňků s L-karnitinem zvyšuje oxidaci mastných kyselin. Vědecké důkazy, které by toto tvrzení podpořily, však chybí.

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