Гендерні відмінності в метаболізмі жиру
Зі зростанням частоти ожиріння зростає інтерес до вивчення факторів, що визначають метаболізм жиру (повний розпад жиру на корисну енергію) у спокої та під час фізичних вправ. Посилення метаболізму жиру стало ключовим компонентом у боротьбі з опуклістю для багатьох наших клієнтів. Сучасні дослідження показують, що хоча фізичні вправи та тренування збільшують кількість метаболізованого жиру, можуть існувати гендерні відмінності в способі накопичення та метаболізму жиру під час відпочинку та фізичних вправ. Ця стаття надасть поглиблений огляд метаболізму жирів та досліджуватиме можливі механізми різниці в метаболізмі жирів між чоловіками та жінками. Також будуть представлені практичні програми для призначення вправ для максимізації витрати калорій та метаболізму жиру.
Як зберігається жир в організмі?
Жир зберігається в організмі у вигляді тригліцеридів. Тригліцериди (TG) складаються з трьох молекул вільних жирних кислот (FFA), утримуваних разом молекулою гліцерину (не жиру, а виду алкоголю) (Robergs & Roberts, 1997). Більша частина нашого жиру в організмі зберігається в жирових клітинах, які називаються адипоцитами. Зазвичай близько 50 000 до 60 000 кілокалорій (ккал) енергії зберігається у вигляді ТГ у жирових клітинах у всьому тілі (Coyle, 1995). Жир також можна зберігати як крапельки в клітинах скелетних м’язів. Ці крапельки жиру називаються внутрішньом’язовими тригліцеридами (IMTG), і вони можуть зберігати 2000-3000 ккал накопиченої енергії. Окрім запасів жиру, деякі ТГ вільно подорожують у крові. Під час фізичних вправ TG в жирових клітинах, м’язових клітинах і крові може розщеплюватися (процес, який називається ліполізом) і використовуватися як паливо для вправляючих м’язів.
Визначення типу фігури та серцево-судинного ризику
Будь ласка, розмістіть поблизу цього вмісту в статті)
Тип тіла людини визнаний важливим предиктором ризику гіпертонії (високий кров'яний тиск), гіперліпідемії (високий рівень холестерину), ішемічної хвороби серця, діабету II типу та передчасної смерті (ACSM, 2000). Особи, у яких більше жиру в області живота (андроїдний тип тіла), мають підвищений ризик розвитку вищезазначених станів у порівнянні з особами, які однаково жирні, але мають більшу частину жиру в тазостегнових і стегнових ділянках (гіноїдний тип тіла).
Потрапляючи в кровотік, молекули FFA зв’язуються з альбуміном, білком крові та основним транспортером молекул FFA. Молекули FFA не розчиняються у воді, і, отже, потрібен білковий носій, який дозволяє транспортувати їх до клітин і в кровотік. Як тільки молекули FFA транспортуються до м’язової клітини, вони звільняються від альбуміну і переносяться через мембрану м’язових клітин специфічними транспортерами. На мембрані м’язової клітини розташовані три основні транспортери FFA: білок, що зв’язує жирні кислоти (FABP), транслоказа жирних кислот (FAT) та транспортний білок жирних кислот (FATP) (Turcotte, 2000). Ці білки пов'язують молекули FFA і транспортують їх через клітинні мембрани та до мітохондрій для повного окислення. Кількість транспортерів FFA на мембрані м’язових клітин може збільшуватися з аеробними тренуваннями, таким чином, посилюючи здатність метаболізувати жир. Молекула гліцерину, що виділяється при ліполізі, циркулює в печінці для окислення і використовується або як проміжний продукт при розщепленні глюкози, або використовується для отримання більшої кількості ТГ (Robergs and Roberts, 1997).
Естроген і ліполіз
Жіночий гормон естроген може позитивно впливати на відпочинок та здійснення жирового обміну. Хоча, схоже, існує зв’язок між естрогеном та посиленим метаболізмом жирів, механізми до кінця не вивчені. Дослідження показали, що естроген може сприяти мобілізації жиру з жирової тканини. Існує кілька запропонованих механізмів цього збільшення мобілізації жиру. Вперше встановлено, що естроген інгібує гормон LPL (Ashley et al., 2000). Пам’ятайте, що ЛПЛ відповідає за розщеплення ТГ у крові за зберігання в жировій тканині або паливо для активних тканин. По-друге, було показано, що естроген посилює вироблення адреналіну. Більш висока концентрація адреналіну збільшує активність HSL, гормону, відповідального за ліполіз жирової тканини.
Також повідомлялося, що естроген стимулює вироблення гормону росту (ГР). Гормон росту пригнічує засвоєння глюкози (вуглеводів) активними тканинами та збільшує мобілізацію FFA з жирової тканини (Robergs & Roberts, 1997). GH діє, пригнічуючи вироблення інсуліну з підшлункової залози та стимулюючи HSL (Ashley et al., 2000). Інсулін є головним гормоном, який сприяє транспортуванню глюкози в м’язові клітини, що використовується як енергія, і він є потужним інгібітором HSL. Естроген може посилити метаболізм жиру, збільшуючи вироблення GH та пригнічуючи вироблення інсуліну. У свою чергу, це призведе до зменшення метаболізму глюкози та збільшення використання FFA (Ashley et al., 2000).
Іншим фактором, який може сприяти підвищенню метаболізму жирів у жінок, є збільшення припливу крові до жирової тканини, особливо під час фізичних вправ (Braun & Horton, 2001). Доведено, що естроген викликає розширення судин (розширення) в судинах, але поки невідомо, чи є це розширення судин специфічним для перфузії жирової тканини (надходження крові в тканину) або загального впливу на всю судинну систему в організмі. Естроген також збільшує вироблення гормону Оксид азоту (NO). NO, який виробляється клітинами, що вистилають судини, викликає розслаблення гладкої мускулатури, яка оточує судини, що призводить до розширення судин. Якби жінки підтримували вищий приплив крові до жирової тканини, взаємодія між адреналіном та бета-рецепторами жирової тканини була б посилена. Крім того, це може посилити транспорт FFA від жирової тканини до активних м’язів під час тренування.
Метаболізм жиру в стані спокою
Рівень жирового обміну в стані спокою позитивно корелює з розміром жирових клітин в організмі, причому більші жирові клітини мають вищу ліполітичну (викликає розщеплення TG) активність (Blaak, 2001). У попередніх дослідженнях було висунуто гіпотезу про те, що жінки можуть мати більш високий метаболізм жиру в спокої через типово більший запас жиру в організмі порівняно з чоловіками. Однак останні дослідження показали, що метаболізм жиру в спокої (з поправкою на різницю в нежирній масі тіла) насправді нижчий у жінок, ніж у чоловіків (Nagy et al., 1996; Toth et al., 1998). Хоча механізми незрозумілі, цей висновок свідчить про те, що менший обмін жиру в спокої може сприяти збільшенню накопичення жиру у жінок порівняно з чоловіками.
Метаболізм жиру під час фізичних вправ
Внутрішньом’язові тригліцериди (IMTG) є важливим джерелом палива під час фізичних вправ середньої та високої інтенсивності. Підраховано, що до 50% жиру, окисленого під час помірних та інтенсивних фізичних навантажень, походить від IMTG (Robergs & Roberts, 1997; Coyle, 1995). Більшість решти надходить з жирової тканини, а найменше - з ТГ у крові. Процес ліполізу IMTG подібний до ліполізу жирової тканини. Під час фізичних вправ підвищений рівень адреналіну активує HSL, щоб розпочати розпад IMTG. Молекули FFA, що виділяються з IMTG, знаходяться всередині м’язової клітини, отже, вони можуть транспортуватися безпосередньо до мітохондрій для окислення. Виділена молекула гліцерину або транспортується до печінки для окислення, або переробляється, утворюючи додаткові запаси IMTG (Robergs & Roberts, 1997).