Vetmetabolisme tijdens inspanning

Vetten worden samen met koolhydraten in spieren geoxideerd om energie te leveren aan werkende spieren. De mate waarin ze het energieverbruik kunnen compenseren, hangt af van de duur en intensiteit van de training. Duursporters (> 90 min) trainen doorgaans op 65-75% V02max en worden beperkt door de koolhydraatreserves van het lichaam. Na 15-20 minuten duurtraining wordt de oxidatie van vetreserves (lipolyse) gestimuleerd en komen glycerol en vrije vetzuren vrij. In rustende spieren levert vetzuuroxidatie een grote hoeveelheid energie, maar deze bijdrage neemt af tijdens lichte aerobe training. Tijdens intensieve training wordt een omschakeling van vet naar koolhydraten in energiebronnen waargenomen, vooral bij intensiteiten van 70-80% V02max. Er wordt gesuggereerd dat er beperkingen kunnen zijn in het gebruik van vetzuuroxidatie als energiebron voor werkende spieren. Abernethy et al. suggereren de volgende mechanismen.

• Een verhoogde lactaatproductie vermindert de catecholamine-geïnduceerde lipolyse, waardoor de vetzuurconcentraties in het plasma en de vetzuurvoorraad in de spieren afnemen. Lactaat zou een antilipolytisch effect hebben in vetweefsel. Verhoogde lactaatspiegels kunnen leiden tot een verlaagde pH in het bloed, wat de activiteit van verschillende enzymen die betrokken zijn bij de energieproductie vermindert en leidt tot spiervermoeidheid.
• Lagere ATP-productie per tijdseenheid tijdens vetverbranding vergeleken met koolhydraten en hogere zuurstofbehoefte tijdens vetzuurverbranding vergeleken met koolhydraatverbranding.

Oxidatie van één glucosemolecuul (6 koolstofatomen) resulteert bijvoorbeeld in de vorming van 38 ATP-moleculen, terwijl oxidatie van vetzuurmoleculen met 18 koolstofatomen (stearinezuur) 147 ATP-moleculen oplevert (de ATP-opbrengst van één vetzuurmolecuul is 3,9 keer hoger). Bovendien vereist volledige oxidatie van één glucosemolecuul zes zuurstofmoleculen en volledige oxidatie van palmitinezuur 26 zuurstofmoleculen, wat 77% meer is dan in het geval van glucose. Tijdens langdurige inspanning kan de verhoogde zuurstofbehoefte voor vetzuuroxidatie de belasting van het cardiovasculaire systeem verhogen, wat een beperkende factor is met betrekking tot de duur van de belasting.

Het transport van langketenvetzuren naar de mitochondriën is afhankelijk van de capaciteit van het carnitinetransportsysteem. Dit transportmechanisme kan andere metabolische processen remmen. Verhoogde glycogenolyse tijdens inspanning kan de acetylconcentratie verhogen, wat resulteert in verhoogde niveaus van malonyl-CoA, een belangrijk tussenproduct in de vetzuursynthese. Dit kan het transportmechanisme remmen. Evenzo kan verhoogde lactaatvorming de concentraties geacetyleerde carnitine verhogen en de concentraties vrije carnitine verlagen, waardoor het vetzuurtransport en de -oxidatie worden belemmerd.

Hoewel vetzuuroxidatie tijdens duurtraining een hogere energieopbrengst oplevert dan koolhydraten, vereist vetzuuroxidatie meer zuurstof dan koolhydraten (77% meer O₂), waardoor de cardiovasculaire belasting toeneemt. Door de beperkte opslagcapaciteit van koolhydraten neemt de trainingsintensiteit echter af naarmate de glycogeenvoorraad uitgeput raakt. Daarom worden verschillende strategieën overwogen om koolhydraten in de spieren te behouden en de vetzuuroxidatie tijdens duurtraining te verbeteren. Deze zijn:

• opleiding;
• middellangeketen triacylglycerol voeding;
• orale vetemulsie en vetinfusie;
• vetrijk dieet;
• supplementen in de vorm van L-carnitine en cafeïne.

Opleiding

Observaties hebben aangetoond dat getrainde spieren een hoge activiteit hebben van lipoproteïnelipase, spierlipase, acyl-CoA-synthetase en vetzuurreductase, carnitineacetyltransferase. Deze enzymen versterken de oxidatie van vetzuren in mitochondriën [11]. Bovendien accumuleren getrainde spieren meer intracellulair vet, wat ook de inname en oxidatie van vetzuren tijdens inspanning verhoogt, waardoor koolhydraatreserves tijdens inspanning behouden blijven.

Inname van middellangeketen triglyceriden

Middellangeketentriacylglyceriden (MCT's) bevatten vetzuren met 6-10 koolstofatomen. Men denkt dat deze triglyceriden snel van de maag naar de darmen gaan, via het bloed naar de lever worden getransporteerd en de plasma-MTC's en -T's kunnen verhogen. In spieren worden deze triglyceriden snel opgenomen door de mitochondriën omdat ze geen carnitinetransportsysteem nodig hebben en sneller en in grotere mate worden geoxideerd dan langeketentriglyceriden. De effecten van MCT's op de sportprestaties zijn echter twijfelachtig. Bewijs voor glycogeenbehoud en/of verbetering van het uithoudingsvermogen met MCT's is niet doorslaggevend.

Orale vetinname en -infusie

Vermindering van de endogene koolhydraatoxidatie tijdens inspanning kan worden bereikt door de plasmavetzuurconcentraties te verhogen met behulp van vetzuurinfusen. Vetzuurinfusen zijn echter onpraktisch tijdens inspanning en onmogelijk tijdens wedstrijden, omdat ze kunnen worden beschouwd als een kunstmatig dopingmechanisme. Bovendien kan orale consumptie van vetemulsies de maaglediging belemmeren en leiden tot maagklachten.

Diëten met veel vet

Vetrijke diëten kunnen de vetzuuroxidatie verhogen en het uithoudingsvermogen van atleten verbeteren. Huidig bewijs suggereert echter dat dergelijke diëten de prestaties kunnen verbeteren door de koolhydraatstofwisseling te reguleren en de glycogeenvoorraad in spieren en lever te behouden. Langdurig vetrijke diëten hebben aantoonbaar een negatief effect op de cardiovasculaire gezondheid, dus atleten moeten voorzichtig zijn met het gebruik van vetrijke diëten om hun prestaties te verbeteren.

L-Carnitine-supplementen

De belangrijkste functie van L-carnitine is het transporteren van langeketenvetzuren door het mitochondriale membraan om ze te betrekken bij het oxidatieproces. Orale inname van L-carnitinesupplementen zou de vetzuuroxidatie bevorderen. Wetenschappelijk bewijs voor deze bewering ontbreekt echter.

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