Kiedy spalasz najwięcej tłuszczu podczas biegania?

Pytanie o to, jak najefektywniej spalać tkankę tłuszczową to
zawsze gorący temat. Wiele biegaczek i biegaczy wręcz obsesyjnie myśli o tym,
żeby pozbyć się każdego zbędnego grama tkanki tłuszczowej. Dlatego tak interesujące
staje się określenie: czy da się wykorzystywać w treningu więcej tłuszczów?

Jak funkcjonuje spalanie tłuszczu?

Tłuszcz jest magazynowany w formie trójglicerydów. Składają
się one z trzech kwasów tłuszczowych i glicerolu. Tylko kwasy tłuszczowe mogą
być użyte jako paliwo przez nasz organizm. Najpierw więc trójglicerydy muszą
być rozbite na kwasy tłuszczowe, zanim będzie zachodziła beta-oksydacja kwasów
tłuszczowych. Następnie kwasy tłuszczowe ulegają dalszym rozkładom. Aby proces ten zachodził potrzebujemy
następujących warunków:

– sprawnych mitochondriów (struktur komórkowych, które służą
do wytwarzania energii potrzebnej do skurczu mięśni poprzez spalanie „paliwa”),

– zapasu kwasów tłuszczowych (są one pozyskiwane z
trójglicerydów i kwasów tłuszczowych występujących we krwi, ale i
trójglicerydów zmagazynowanych w samych mięśniach),

– tlenu (transportowanego przez krew do mięśni).

Gdzie schowane są tłuszcze?

Jeśli więc kwasy tłuszczowe są dostarczane do sprawnych
mitochondriów, a tlen jest dostępny, kwasy tłuszczowe są przetwarzane na
energię i wytwarzany jest dwutlenek węgla. Kwasy tłuszczowe, które są używane
jako źródło energii mogą pochodzić z różnych źródeł. Tłuszcz jest magazynowany
w formie trójglicerydów w różnych tkankach organizmu, również w mięśniach.
Większość trójglicerydów w naszym ciele jest oczywiście w komórkach
tłuszczowych. Kiedy jemy, tłuszcze pojawiają się także w obiegu krwi i mogą być
potencjalnie użyte przez mięśnie. Kiedy intensywnie biegamy, nasze potrzeby energetyczne
dramatycznie wzrastają, ponieważ skurcz mięśni to proces zużywający bardzo dużo
energii. Kiedy więc zużywamy głównie węglowodany, a kiedy sięgamy po tłuszcze? Zastanówmy
się, kiedy spalanie tłuszczu jest najbardziej efektywne. Zależy ono od:  

– dostępności kwasów tłuszczowych dla mięśni,

– ilości enzymów w mięśniach pozwalających na rozpad trójglicerydów
do kwasów tłuszczowych,

– ilości enzymów w tkance tłuszczowej, umożliwiających
rozpad trójglicerydów do kwasów tłuszczowych,

– zaopatrzenia mięśni przez krew,

– obecności protein transportujących kwasy tłuszczowe z krwi
do mięśni,

– efektywności transportu kwasów tłuszczowych do
mitochondriów,

– liczby mitochondriów,

– jakości mitochondriów i enzymów w mitochondriach do
rozpadu kwasów tłuszczowych.

Nasza własna fabryka energii

Ponieważ procesy spalania tłuszczów składają się z kilku
etapów, także wiele czynników może regulować te mechanizmy. Cały ten proces możemy
porównać do funkcjonowania fabryki. Fabryka wytwarza produkty (energię). Aby
stworzyć gotowe produkty potrzebujemy najpierw surowców (kwasy tłuszczowe i
tlen). Potrzebujemy też maszyn (mitochondria) i personelu (enzymów). Powinniśmy
mieć również stale dostarczające taśmy (mechanizmy transportu surowców). Ważne
jest również, aby usuwać odpadki (dwutlenek węgla) albo używać ich do celów
recyklingu (kwas mlekowy).  

Dzięki tej analogii łatwiej jest zrozumieć, że jeśli damy pracownikom
w naszej fabryce więcej narzędzi, to automatycznie fabryka zacznie wytwarzać
więcej produktów. Aby
zwiększyć produktywność możemy też zbudować więcej fabryk, dołożyć więcej
maszyn, zatrudnić więcej personelu, a także przyspieszyć dostarczanie surowców.
To wszystko daje właśnie regularny trening. Przez systematyczne bieganie wytwarzasz nowe
mitochondria, tworzy się więcej enzymów, mamy więcej białek transportujących we
krwi, następuje lepsze dostarczanie tlenu do mięśni i szybszy rozpad trójglicerydów
do kwasów tłuszczowych. W rezultacie – daje to większą pojemność spalania
tłuszczu.  

Oto najważniejsze kwestie związane z tworzeniem energii z
tłuszczów:

– beta-oksydacja jest regulowana na wielu poziomach przez
wiele procesów, nie da się jej w łatwy sposób przyspieszyć np. przez cudowny
suplement,

– nie da się w prosty sposób znacząco
zwiększyć spalania tłuszczów u zdrowego człowieka bez zmniejszenia bilansu
energetycznego lub zwiększenia treningu (da się natomiast osłabić ten proces, jeśli
coś się zepsuje w naszej „fabryce”)

– trening jest bardzo efektywnym sposobem zwiększenia
pojemności spalania tłuszczu, ale nie da się tego zrobić w jeden dzień.

Testy badające spalanie tłuszczu

Spalanie tłuszczu, nazywane też beta-oksydacją jest od dawna obiektem zainteresowania zarówno wyczynowych sportowców, jak i amatorów. W sieci można spotkać wiele
suplementów mających (rzekomo) stymulować beta-oksydację kwasów tłuszczowych
albo przynajmniej pozwolić jej następować. Niestety, większość z nich
zwyczajnie nie działa. Wiele badań przeprowadzono np. nad działaniem kofeiny,
która to przyspiesza następowanie beta-oksydacji przy określonej intensywności.
Trudno jednak określić dokładne występowanie poziomu beta-oksydacji przy konkretnych
intensywnościach, dlatego że wartości te zmieniają się pod względem
wytrenowania. Nie da się również wyizolować tych reakcji.  

Został jednak opracowany test, który daje informację na
temat poziomu beta-oksydacji kwasów tłuszczowych w dość szerokim zakresie
intensywności. Test ten został nazwany FatMax, ponieważ może on być użyty do
ustalenia intensywności, w której spalanie tłuszczu jest
największe.

Test FatMax trwa około 20-45 minut, zależnie przede
wszystkim od wytrenowania danej osoby. Zaczyna się go od niskiej intensywności
(ekwiwalent marszu), a następnie co 3 minuty intensywność narasta (moc na rowerze
rośnie albo zwiększa się prędkość na ruchomej bieżni). Test FatMax przeprowadza
się zwykle do odmowy (chociaż nie jest to konieczne). Wyniki pozwalają
na stworzenie wykresu, który przedstawia relację pomiędzy oksydacją tłuszczu i
intensywnością wysiłku. Pozwala to sprawdzić, w jakiej intensywności dana osoba
spala najwięcej tłuszczu (czyli jego FatMax). 

Jak to działa? Podczas testu mierzy się wydzielany dwutlenek
węgla i pobierany tlen. Z tych pomiarów można oszacować zarówno spalanie
tłuszczu, jak i węglowodanów. Kiedy tłuszcze i węglowodany są utleniane, zużywane
są inne wartości tlenu, jak również nasze płuca wydzielają różne wartości
dwutlenku węgla. Stosunek wydzielanej ilości CO₂ do O₂ może
powiedzieć nam, jakie paliwo nasz organizm zużywa podczas wysiłku. Jeśli na
przykład były by zużywane tylko węglowodany, stosunek ten będzie wynosił 1:1.
Jeśli spalamy tylko tłuszcz, stosunek będzie wynosił 0,7:1. Naukowcy nazywają tę
wartość jako RER (Respiratory Exchange Ratio). Jego zakres wynosi przeciętnie
właśnie od 0,7 do 1. Zwykle jest to wartość pomiędzy tymi liczbami sugerująca,
jaką mieszankę węglowodanów i tłuszczów używamy w danym momencie wysiłku.  

Metoda ta pozwala określić dość dokładnie wartość użycia substratów
energetycznych, chociaż trzeba być ostrożnym w obliczeniach. Jak
wiemy, część energii zawsze pochodzi z węglowodanów, a część z tłuszczu. Warto
wspomnieć, że w niewielkim stopniu energia może być też pozyskiwana z
aminokwasów oraz w reakcji katalizowanej poprzez kinazę adenylanową (miokinazę). Dodatkowo, jeśli intensywność jest wysoka, zaczyna być również wytwarzany kwas mlekowy. Kiedy
się to dzieje, kwas ten zostaje buforowany przez dwuwęglany występujące w
naszym organizmie. Kiedy dochodzi do tych reakcji, dwuwęglan uwalnia CO₂ i
wodę. To daje nam kolejne źródło CO₂, które nie jest związane
bezpośrednio z węglowodanami i beta-oksydacją tłuszczu. W skrócie: metoda obliczania
wartości spalanych węglowodanów i tłuszczów nie może być użyta przy dużych
intensywnościach.

Jak dowodzą analizy, spalanie tłuszczu jest niemal tak
wysokie jak poziom naszego FatMax w danym momencie. Jednak z praktycznego
punktu widzenia nie ma większego znaczenia, czy twoja oksydacja jest nawet o
5-10% wyższa czy niższa od innej osoby. Ma jednak znaczenie, jak dzięki
treningowi się ona zmienia. Poprawa po jakimś czasie pozwala stwierdzić, jak
ekonomiczny staje się nasz „silnik”. Badania pokazują, że szczyt oksydacji
tłuszczu wynosi przeciętnie około 65% maksymalnego tętna, ale jest to
oszacowanie bardzo ogólne (średnie). Każdy człowiek jest inny i badana
pokazały, że FatMax może się bardzo różnić nawet u dwóch podobnie trenujących
sportowców. Może wynosić od około 50% tętna maksymalnego dla jednych, do ok.
80% HRmax u innych.  

Warto więc pamiętać, że jeśli idziesz biegasz
na mechanicznej bieżni, która pokazuje ci, że jesteś w strefie spalania
tłuszczu to wiedz, że nie ma takiej możliwości, żeby bieżnia potrafiła określić, czy jesteś nawet blisko takiej strefy. Taka sama zależność odnosi się niestety do
wielu innych urządzeń, które są na rynku. W najlepszym wypadku określają one
poziom przeciętny, o którym nie mamy pojęcia, jak ma się do rzeczywistości.

Tak więc, jeśli przeprowadzimy badania testem FatMax możemy
stworzyć wykres spalania węglowodanów i tłuszczów w zależności od
intensywności. Spalanie węglowodanów zwiększa się liniowo wraz z intensywnością
ćwiczeń. Oksydacja tłuszczów wykazuje inny wzór i ma zupełnie inną postać
takiego wykresu. Zwiększa się ona, kiedy intensywność wzrasta od marszu do spokojnego
biegu, a nawet do umiarkowanego biegu. Następnie, kiedy intensywność dalej się
zwiększa od umiarkowanej do dużej, spalanie tłuszczów zaczyna spadać. Widać to
na wykresie. Szczyt spalania tłuszczu następuje podczas umiarkowanej
intensywności. Tę intensywność nazywany FatMax.  

Oto kluczowe kwestie:

– spalanie tłuszczu jest ściśle indywidualne dla każdego z nas,

– nie ma jednej strefy spalania tłuszczu dla wszystkich
osób,

– spalanie tłuszczu jest niższe w wyższych intensywnościach
u każdego, niezależnie od diety lub innych czynników, które mogą na nie wpływać.
 

Warto także dodać, że dokładny pomiar FatMax nie jest łatwy
i do właściwego zbadania go potrzeba odpowiedniego laboratorium, które może
zmierzyć je z dokładnością, która jest wymagana.

Badania

Istnieje dość sporo badań opierających się na treningu
opartym na FatMax. Ciekawa meta-analiza z 2012 roku dowodzi, że trening
przeprowadzany głównie w okolicach FatMax pomaga
w obniżeniu masy ciała, a także w leczeniu otyłości i cukrzycy.

Jedno z badań demonstruje nawet bardzo duży średni ubytek
wagi  (wynoszący 8kg w ciągu dwóch
miesięcy). Badani wykonywali tam ćwiczenia trwające 90 minut dziennie na
poziomie swojej maksymalnej oksydacji tłuszczów. Sugerowało by to, że tak duża
ilość czasu poświęcona na trening daje lepsze rezultaty. Większość badań używa
jednak umiarkowanej wartości ćwiczeń (zwykle 135 minut na tydzień), podążając
za zaleceniami z początku XXI wieku. Nawet tak niewielka ilość ćwiczeń na
poziomie FatMax dawała wyraźny efekt metaboliczny potwierdzony badaniami za
pomocą biopsji. Znaczna poprawa mitochondrialnej oksydacji tłuszczów jest obserwowana już po 2 miesiącach treningu skierowanego w maksymalną oksydację tłuszczu przez
zaledwie 90 minut na tydzień i miała związek ze wzrostem możliwości oksydacji tłuszczów
podczas ćwiczeń. Efekt takiego treningu został wykazany w piętnastu pracach.

Badania porównujące tlenowy trening interwałowy i skierowany
w maksymalne spalanie tłuszczu wykazały, że ten pierwszy ma lepszy efekt na
pojemność tlenową, ciśnienie krwi, a trening mający spalać tłuszcz wykazywał
lepsze działanie w zmniejszaniu tkanki tłuszczowej i lepszą poprawę poziomu
glukozy u diabetyków. Jeszcze inne badania porównywały trening na poziomie 40% VO₂max
i 60% VO₂max. Poziom 40% został wybrany, ponieważ miał prowadzić do
jak najefektywniejszego spalania tłuszczu (maksymalny poziom beta-oksydacji). W
tej niższej intensywności spadek tkanki tłuszczowej był prawie dwukrotnie
większy, niż przy 60% VO₂max.

Czy warto mierzyć swój FatMax?

Jest kilka powodów, dla których warto to robić. Trenowanie w
tej strefie jest efektywnym sposobem na rozwijanie mechanizmów wykorzystywania
tłuszczów podczas długotrwałego wysiłku, a jak wiemy, tłuszcze są najbardziej
ekonomicznym paliwem wykorzystywanym przez człowieka. W wyniku zachodzącej
glikolizy tlenowej, z jednego mola glukozy powstaje około 38 moli ATP, zaś
podczas utleniania jednej cząsteczki kwasu palmitynowego (główny przedstawiciel
wolnych kwasów tłuszczowych) powstaje aż 129 moli ATP. Dla porównania, w wyniku
procesów beztlenowych (glikoliza beztlenowa) zachodzących z wytworzeniem kwasu
mlekowego powstają jedynie dwie cząsteczki ATP.

Testu FatMax można również
użyć do sterowania treningiem. Daje on podobne informacje jak wykres lactatu
podczas narastającego wysiłku. Jeśli jednak opieramy trening na pomiarach
lactatu, Fatmax lub innych parametrach nie oznacza to, że trening w jednej
intensywności (np. trening tylko w strefie największego spalania tłuszczu) jest
lepszy niż trening w pozostałych intensywnościach. Nie jest. Możesz trenować w
wysokich intensywnościach i  jeśli twój
bilans energetyczny będzie ujemny, tkanka tłuszczowa obniży się. Jednak do rozwoju
sportowej formy potrzeba każdego rodzaju treningu, stymulującego różne obszary
fizjologiczne wysiłku, bo każdy z nich jest ważny. Jedną z najbardziej
użytecznych informacji praktycznych zastosowania testu FatMax jest użycie go
jako narzędzia do sprawdzenia, jak duży progres następuje w przeciągu kolejnych
tygodni i jak ekonomiczny jest nasz „silnik” w wykorzystywaniu tłuszczów jako
paliwa.

Podsumowując, istnieje wiele dowodów na to, że zwiększając
pojemność spalania tłuszczu możemy osiągnąć wymierne korzyści
zarówno w kwestii poprawy formy, jak i zdrowia w ogóle (zmniejszając poziom tkanki tłuszczowej). Dobrze ułożony trening zawsze poprawia spalanie tłuszczu, co nie tylko pozwala na
zrzucenie zbędnych kilogramów, ale pomaga też poprawić ekonomię wykorzystania
tego substratu energetycznego.

Przeczytaj też: Mityczna strefa spalania tłuszczów

Źródła:

Achten J, Gleeson M, Jeukendrup AE. Determination of
the exercise intensity that elicits maximal fat oxidation. Med Sci Sports
Exerc. 2002; 34(1):92-7.

Achten J, Jeukendrup AE.  Fatmax: A New Concept to
Optimize Fat Oxidation During Exercise? Eur J of Sport Sci 2001; 1(5): 1-5.

Elloumi M, Ben Ounis O, Makni E, Van Praagh E, Tabka Z, Lac
G. Effect of individualized weight-loss programmes on adiponectin, leptin and
resistin levels in obese adolescent boys. Acta Paediatrica,
International Journal of Paediatrics. 2009;98(9):1487–1493. 

Jeukendrup Asker: Finding your fat burning zone. What
is Fatmax? Fat burning: how does it work? (www.mysportscience.com)

Lazzer S, Lafortuna C, Busti C, Galli R, Agosti F, Sartorio
A. Effects of low- and high-intensity exercise training on body composition and
substrate metabolism in obese adolescents. Journal of Endocrinological
Investigation. 2011;34(1):45–52.  

Venables MC, Achten J, Jeukendrup AE. Determinants of fat
oxidation during exercise in healthy men and women: a cross-sectional study. J
Appl Physiol 2005; 98(1):160-7.

A. J. Romain,  M. Carayol, M.
Desplan, C. Fedou,  G. Ninot, J.
Mercier,  A. Avignon, J. F. Brun. Physical Activity Targeted at Maximal Lipid
Oxidation: A Meta-Analysis J Nutr Metab. 2012; 2012: 285395.

Rami M., Habibi A., Shakerian
S. Comparison between FAT Max and Maximal Fat Oxidation in Active and Sedentary
Males. Jentashapir J Health Res, 2014; 5(2)