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Bruciare grassi non significa dimagrire (parte 2): effetto dell’attività fisica

Nella prima parte sono state poste le basi per comprendere come secondo fisiologia, non ci sia una relazione stretta tra i processi di ossidazione lipidica e di lipolisi, e la perdita di grasso. Se precedentemente si è esaminato l’effetto della dieta e dei macronutrienti sul bilancio lipidico e sulla perdita di grasso, in questa seconda parte si approfondirà l’effetto dell’esercizio fisico, in diverse sue forme, sulle variazioni di questa componente.

Allenamento aerobico: bassa o moderata intensità?

Generalmente l’attività fisica viene promossa come pratica per ridurre il grasso corporeo, e spesso per questo scopo viene suggerita preferenzialmente l’attività di tipo aerobico, perché permette di aumentare in tempo reale l’impiego energetico dei grassi (1). Esistono a questo proposito diversi malintesi.

Il primo errore è quello di ritenere che l’attività aerobica a bassa intensità (≤50% VO2max) – come una camminata – sia migliore per la perdita di grasso perché è il tipo di sforzo che più tra tutti aumenta la proporzione di grassi ossidati sul dispendio energetico totale. Questo è un equivoco smentito da tempo (1), poiché anche se l’attività a bassa intensità (a digiuno) aumenta la percentuale di lipidi ossidati, il dispendio calorico indotto a parità di durata è molto basso. L’attività aerobica a moderata intensità (60-75% VO2max) infatti riduce la percentuale di lipidi ossidati rispetto ai carboidrati – alterando il rapporto glucosio/acidi grassi – ma l’impiego energetico sia totale che di lipidi a parità di durata è nel complesso maggiore (2,3). Questo significa che a parità di durata, l’attività aerobica a moderata intensità ossida nel complesso più grassi dell’attività a bassa intensità: l’errore è scambiare la percentuale lipidica sul dispendio totale con l’effettivo impiego energetico netto di lipidi. Se invece si valuta l’influenza dell’intensità a parità di dispendio energetico della sessione, il cardio a bassa intensità (a digiuno) tende effettivamente ad ossidare più grassi totali, tuttavia quello a moderata intensità ne ossida molti di più nelle 3 ore post-esercizio, ribilanciando le differenze (4).

L’esercizio aerobico nella ‘zona brucia-grassi’

Un altro errore riguardante l’attività aerobica è quello di ritenere che l’allenamento svolto all’interno della cosiddetta zona brucia-grassi (fat-burning zone, tradotta scorrettamente come zona lipolitica) sia una pratica migliore per la perdita di grasso. La zona brucia-grassi – meglio nota nella ricerca come fat (max) zone – viene riconosciuta come quel range di intensità moderata all’interno del quale più aumenta il tasso di ossidazione lipidica (3,5). Essa si colloca approssimativamente attorno al 50% del VO2max per la media della popolazione, e attorno al 60-65% per gli atleti di endurance (1,3).

Secondo alcune vecchie teorie, un allenamento aerobico svolto all’interno di questo range di intensità promuoverebbe una maggiore perdita di grasso. Oltre al fatto che viene ignorata l’alterazione dell’ossidazione dei substrati energetici indotta dal cibo (5),  a moderata intensità aumenta l’impiego di lipidi di origine extra-adiposa – ovvero dei trigliceridi intramuscolari (IMTG) (2) – e non c’è comunque correlazione tra l’ossidazione lipidica (ancora più acuta, come in questo caso) e la perdita di grasso (5). Infatti le analisi empiriche sull’uomo hanno sempre smentito tale presunta relazione, stabilendo più volte che l’intensità nell’esercizio aerobico non influisce di per sé sulla perdita di grasso: che l’intensità dell’esercizio aerobico sia più o meno elevata, a parità di dispendio calorico sono state sempre registrate perdite di grasso simili tra i gruppi testati (5,6,7,8).

Ossidazione lipidica durante vs post-esercizio e EPOC

Credere di poter predire l’efficacia dimagrante di un tipo di allenamento in base al dispendio di grassi durante l’esercizio è un errore per diversi motivi. Uno tra questi è il fatto che l’attività fisica non impone un aumento della spesa calorica e lipidica solo durante la prestazione, ma anche nel periodo successivo, anche fino a 36-48 ore (1,9). Di conseguenza il dispendio lipidico deve essere valutato sul lungo periodo – 24 ore o giorni  – e non limitatamente dall’inizio alla fine della sessione di allenamento (5). Il parametro che misura la spesa calorica indotta dall’attività fisica nel post-allenamento è nominato EPOC, letteralmente consumo di ossigeno (o di energia) in eccesso post-allenamento. L’EPOC aumenta in maniera proporzionale all’intensità e alla durata dell’esercizio, ma l’intensità è più influente, per tanto esso è normalmente più elevato in seguito alle attività anaerobiche (pesi o HIIT), ed è insignificante in quelle aerobiche, se non di durata estremamente lunga (9). In passato era stato proposto che anche questa componente contribuisse in maniera importante a promuovere la perdita di grasso, anche se tale presunto potenziale è stato nel tempo molto ridimensionato (9).

L’EPOC non comporta mai un surplus energetico così rilevante, ammontando al massimo a neppure 200 kcal per le attività più strenuanti e sostenibili solo da atleti avanzati, per tanto non è stato riconosciuto come un fenomeno particolarmente influente per perdere grasso (9). Anche se nella fase di EPOC aumenta il tasso di ossidazione lipidica – e aumenta più dopo le attività anaerobiche glicolitiche che non in quelle aerobiche (5) – questo parametro ancora non può essere usato per predire l’efficienza nel processo di dimagrimento (9). Infatti l’esercizio anaerobico e quello aerobico provocano simili effetti in termini di spesa energetica e di ossidazione lipidica nelle 24 ore (1).

L’impatto dei macronutrienti sull’impiego dei substrati durante l’aerobica

Come accennato in precedenza, uno dei principali motivi per cui normalmente si suggerisce l’attività di tipo aerobico per la perdita di grasso è perché il metabolismo aerobico fa parzialmente affidamento sui grassi per il lavoro muscolare. Al di là del fatto che non c’è relazione causale tra l’ossidazione dei grassi durante l’esercizio e la perdita di grasso (5), si ignora che questa ipotesi in realtà si riferisce al metabolismo a digiuno, senza considerare l’effetto dell’ingestione dei macronutrienti (fase post-prandiale). Ci si riferisce in particolare ai carboidrati, il nutriente per eccellenza “antagonista” del metabolismo lipidico sul breve periodo.

In linea con quanto avviene a riposo secondo il ciclo glucosio-acidi grassi citato nella prima parte, assumere carboidrati anche prima o durante l’esercizio aerobico attenua facilmente l’ossidazione lipidica (e la lipolisi) a favore dell’ossidazione glucidica (1,5). Questo avviene in particolar modo a basse-moderate intensità (≤60% VO2max) sia su soggetti non allenati (5) che su soggetti allenati (10). Su soggetti solo moderatamente allenati l’assunzione di carboidrati riduce l’ossidazione lipidica e la lipolisi anche a moderate intensità (11).

L’eccezione riguarderebbe gli atleti di endurance ben allenati sottoposti ad uno sforzo a moderata-alta intensità (65-75% VO2max), per i quali assumere carboidrati pre e/o intra-allenamento potrebbe non portare ad alcuna differenza nel tasso di ossidazione lipidica rispetto alle condizioni di digiuno. La lipolisi può essere leggermente attenuata dall’ingestione di carboidrati (del 20-25%), nonostante l’ossidazione lipidica venga mantenuta intatta (5).

Sia il grado di allenamento che l’intensità dell’esercizio influiscono sulla possibilità che l’ossidazione lipidica venga attenuata dall’ingestione di carboidrati pre o intra-allenamento (5). Maggiori sono il grado di allenamento e/o l’intensità (all’interno dei range aerobici), e più difficilmente l’ossidazione lipidica verrebbe influenzata dall’ingestione dei carboidrati in questa fase. Si può capire che nella maggior parte dei casi, nel mondo reale, i pasti che vengono consumati durante la giornata alterano fortemente il metabolismo energetico durante l’attività, rendendo imprecisi i dati estrapolati dalla fisiologia di base citati precedentemente.

Esercizio aerobico a digiuno

L’esercizio aerobico a digiuno è stato tradizionalmente suggerito come metodo per ottenere una maggiore perdita di grasso. Tuttavia la validità di questa pratica non è mai stata dimostrata nel mondo scientifico, dove è stata anzi rimessa in discussione. Si è visto che l’ingestione di carboidrati pre e intra-allenamento non sempre influisce in negativo sul tasso di ossidazione lipidica, anche se ciò può avvenire facilmente nella maggior parte dei casi.

Anche se nell’aerobica a digiuno avviene un maggiore aumento della lipolisi, è stato proposto che in questo caso esista uno squilibrio tra il tasso di lipolisi e di ossidazione lipidica, portando ad un eccesso di grassi liberati rispetto a quelli che possono essere ossidati (5). Quindi per quanto a digiuno il tasso di lipolisi (ma non necessariamente di ossidazione lipidica) possa essere maggiore, in questo caso la lipolisi eccederebbe la capacità di impiegare gli FFA extra a scopo energetico. Gli FFA in eccesso che non riescono ad essere ossidati verrebbero quindi riesterificati a trigliceridi nel post-allenamento, vanificando i presunti vantaggi della maggiore lipolisi a digiuno (5). Il meccanismo citato sembrerebbe corrispondere ancora al ciclo trigliceridi-acidi grassi (ciclo TG-FA) descritto nella prima parte, fenomeno da tempo effettivamente documentato anche durante e dopo l’attività aerobica (12,13). Il ciclo TG-FA spiega che gli FFA vengono sempre riesterificati nel tessuto adiposo anche nei casi in cui la lipolisi è esasperata, come nel digiuno.

Ulteriore meccanismo che non conferirebbe un vantaggio all’aerobica a digiuno è il fatto che assumere cibo pre-allenamento ha dimostrato ripetutamente di aumentare l’EPOC (dispendio calorico/lipidico post-esercizio) più che in condizioni di digiuno (5,14). Questo significa che anche se i carboidrati o i pasti misti pre o intra-allenamento riducessero l’ossidazione lipidica durante l’esercizio, la aumentano a riposo nelle ore successive (5).

Tali evidenze spiegherebbero almeno in parte perché l’esercizio aerobico a digiuno non ha effettivamente dimostrato di portare ad una maggiore perdita di grasso sul lungo periodo, quando la dieta e il bilancio energetico sono equiparati (15,16). Anche se l’unico studio sul tema ha delle limitazioni relative, questo confermerebbe ancora come non ci sia relazione tra il tasso di lipolisi e di ossidazione lipidica, e un’ipotetica perdita di grasso più efficiente.

Allenamento anaerobico

Per lo stesso motivo per cui l’aerobica viene erroneamente percepita come l’unica forma di allenamento indicata per la perdita di grasso, l’attività di tipo anaerobico – come l’esercizio con i pesi – nel senso comune viene ritenuta inutile o meno utile per questi scopi. Questo è dovuto in parte al fatto che l’attività anaerobica (glicolitica) per definizione sfrutta prevalentemente carboidrati e pochissimi grassi durante lo sforzo (1), senza considerare che l’impiego di substrati nel corso della sessione non ha una stretta relazione col dispendio lipidico totale da essa indotto (1,5), né con l’eventuale entità della perdita di grasso da essa favorita (5).

Come spiega bene il fenomeno del EPOC, le attività anaerobiche provocano un aumento della spesa energetica e lipidica post-esercizio significativamente superiore rispetto a quelle aerobiche (9), perché generalmente, se si impiegano più carboidrati durante un allenamento, inevitabilmente si impiegano più grassi nel periodo post-esercizio e viceversa (1,5,9). Come già menzionato sopra, non si considera infatti che fisiologicamente l’esercizio anaerobico e quello aerobico provocano simili effetti in termini di spesa energetica e di ossidazione lipidica nelle 24 ore (1).

Il motivo più rilevante per cui le attività aerobiche sono preferite per la perdita di grasso, è perché tendono a provocare una spesa calorica significativamente maggiore rispetto a quelle anaerobiche (specie rispetto ai pesi) (17). Tuttavia, equiparando la spesa calorica tra le due attività, gli effetti sulla perdita di grasso sono analoghi. Negli studi a lungo termine in cui è stato paragonato l’effetto dell’attività aerobica e anaerobica/mista sulle perdite di grasso – di solito a dispendio calorico equiparato – il dimagrimento tra i gruppi era spesso simile, e in diversi casi anche superiore per le modalità anaerobiche (5,18). In questi studi il bilancio energetico non era perfettamente controllato, e questa può essere una limitazione, tuttavia anche l’attività anaerobica dimostra un’alta capacità nel favorire la perdita di grasso.

L’evidenza empirica: l’attività fisica fa dimagrire in maniera causale?

L’attività fisica è universalmente riconosciuta come uno strumento utile per ridurre la massa grassa. Anche se ciò può essere vero in una buona parte delle condizioni, quando la dieta (e quindi il bilancio energetico) non viene controllata, non tutti i soggetti perdono peso in maniera rilevante in risposta all’attività fisica. Questo è dovuto al fatto che alcuni (chiamati ‘non-responders’ o ‘compensators’) compensano spontaneamente l’aumento della spesa energetica indotta dall’esercizio con un aumento dell’introito energetico e/o con una riduzione dell’attività non-sportiva quotidiana (NEAT) (19). In assenza di un controllo delle variabili tuttavia non è possibile sapere se e quanto l’attività fisica possa incidere in maniera causale (cioè, di per sé) sulla perdita di grasso.

Quando la dieta e il bilancio calorico vengono controllati, se gli atleti praticano attività fisica regolare ma assumono una dieta che copre i propri fabbisogni energetici (mantenimento), mantengono i livelli di grasso invariati (20,21). Questo può essere dovuto al fatto che, assumendo una dieta di mantenimento, l’attività aerobica non aumenta l’ossidazione di grassi nelle 24 ore, e questo indipendentemente dal grado di allenamento (22). Se è la sola attività fisica a creare un deficit rispetto ai livelli di mantenimento, sul lungo periodo si verifica la perdita di grasso, e se il deficit viene aumentato ulteriormente riducendo anche l’apporto calorico, la perdita di grasso è maggiore (23). Questo significherebbe che se l’attività fisica favorisce il dimagrimento, lo fa semplicemente perché incide in negativo sul bilancio energetico, e non strettamente di per sé.

Per rispondere con una maggiore precisione a questa ipotesi, diversi gruppi di ricercatori hanno condotto una lunga serie di studi ben controllati in cui è stato instaurato lo stesso deficit energetico, in un gruppo solo con la dieta, nell’altro per metà con la dieta e per metà con l’esercizio aerobico. Questo significa che i gruppi erano perfettamente equiparati in termini di bilancio energetico negativo (stesso deficit calorico), ma questo era instaurato in maniere differenti. Ognuno di questi studi è durato almeno 6 mesi, e in ogni caso sono state rilevate le stesse perdite di grasso tra il gruppo che praticava attività fisica (aerobica) e chi instaurava lo stesso deficit calorico ma solo riducendo le calorie (24).

Queste evidenze confermano chiaramente che l’attività fisica di per sé non apporti un contributo intrinseco per ridurre il grasso corporeo: se il deficit calorico è identico le perdite di grasso sono fisiologicamente simili sul lungo periodo che la si pratichi o meno. Ciò significa ancora che il fattore che promuove la perdita di grasso, perlomeno in maniera altamente predominante, è la restrizione calorica (bilancio energetico negativo), e non il tipo di attività o gli adattamenti metabolici instaurati.

Conclusioni

Come è stato approfondito nella prima parte con l’effetto della dieta, anche quando si parla dell’effetto dell’esercizio la perdita di grasso è prevalentemente dipendente dal deficit energetico, e non dall’esercizio di per sé. Su queste basi appare largamente improbabile che l’attività fisica organizzata in modo da enfatizzare in acuto l’ossidazione dei grassi (aerobica, specie a digiuno e/o in zona brucia-grassi) produca una maggiore perdita di massa grassa se il bilancio energetico è identico. Ma anche se esistesse un leggero vantaggio, difficilmente questo sarebbe talmente significativo da giustificare la validità di tali pratiche per enfatizzare la perdita di grasso in maniera visibilmente superiore.

Riferimenti:

  1. Melanson LM et al. Exercise improves fat metabolism in muscle but does not increase 24-h fat oxidation. Exerc Sport Sci Rev. 2009 Apr;37(2):93-101.
  2. Romijn JA et al. Regulation of endogenous fat and carbohydrate metabolism in relation to exercise intensity and duration. Am J Physiol. 1993 Sep;265(3 Pt 1):E380-91.
  3. Achten J, Jeukendrup AE. Optimizing fat oxidation through exercise and diet. Nutrition. 2004 Jul-Aug;20(7-8):716-27.
  4. Phelain JF et al. Postexercise energy expenditure and substrate oxidation in young women resulting from exercise bouts of different intensity.J Am Coll Nutr. 1997 Apr;16(2):140-6.
  5. Schoenfeld BJ. Does cardio after an overnight fast maximize fat loss? Strength Cond J. 2011;33(1):23–25.
  6. Ballor DL et al. Exercise intensity does not affect the composition of diet- and exercise-induced body mass loss. Am J Clin Nutr. 1990 Feb;51(2):142-6.
  7. Grediagin A et al. Exercise intensity does not effect body composition change in untrained, moderately overfat women. J Am Diet Assoc. 1995 Jun;95(6):661-5.
  8. Mougios V et al. Does the intensity of an exercise programme modulate body composition changes? Int J Sports Med. 2006 Mar;27(3):178-81.
  9. LaForgia J et al. Effects of exercise intensity and duration on the excess post-exercise oxygen consumption. J Sports Sci. 2006 Dec;24(12):1247-64.
  10. De Glisezinski I et al. Effect of carbohydrate ingestion on adipose tissue lipolysis during long-lasting exercise in trained men. J Appl Physiol. 1998 May;84(5):1627-32.
  11. Wallis GA et al. Metabolic response to carbohydrate ingestion during exercise in males and females. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2006 Apr;290(4):E708-15.
  12. Wolfe EE et al. Role of triglyceride-fatty acid cycle in controlling fat metabolism in humans during and after exercise. Am J Physiol. 1990 Feb;258(2 Pt 1):E382-9.
  13. Bahr R et al. Triglyceride/fatty acid cycling is increased after exercise. Metabolism. 1990 Sep;39(9):993-9.
  14. Paoli A et al. Exercising fasting or fed to enhance fat loss? Influence of food intake on respiratory ratio and excess postexercise oxygen consumption after a bout of endurance training. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2011 Feb;21(1):48-54.
  15. Schoenfeld BJ et al. Body composition changes associated with fasted versus non-fasted aerobic exercise. J Int Soc Sports Nutr. 2014 Nov 18;11(1):54.
  16. Vicente-Salar N et al. Endurance training in fasting conditions: biological adaptations and body weight management. Nutr Hosp. 2015 Dec 1;32(n06):2409-2420.
  17. Slentz CA et al. Effects of aerobic vs. resistance training on visceral and liver fat stores, liver enzymes, and insulin resistance by HOMA in overweight adults from STRRIDE AT/RT. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2011 Nov; 301(5): E1033–E1039.
  18. Per gli studi comparativi tra aerobica steady state e HIIT sulla perdita di grasso vedere i lavori di: Tremblay A et al. (1994), Trapp EG et al. (2008), Sheperd SO et al. (2015), Martins C et al. (2015), Sim AY et al. (2015), Panissa VLG et al. (2016), Higgins S et al. (2016), Maillard F et al. (2016), Zhang H et al. (2017). Gli studi che hanno documentato maggiori perdite di grasso con l’HIIT sono quelli di Tremblay A et al. (1994), Trapp et al. (2008) e Higgins et al (2016).
  19. Melanson EL et al. Resistance to exercise-induced weight loss: compensatory behavioral adaptations. Med Sci Sports Exerc. 2013 Aug; 45(8): 1600–1609.
  20. Brown RC et al. High-carbohydrate versus high-fat diets: effect on body composition in trained cyclists. Med Sci Sports Exerc. 2000 Mar;32(3):690-4.
  21. Hall KD et al. Energy expenditure and body composition changes after an isocaloric ketogenic diet in overweight and obese men. Am J Clin Nutr 2016 Aug 6;104(2):324-33.
  22. Melanson EL et al. When energy balance is maintained, exercise does not induce negative fat balance in lean sedentary, obese sedentary, or lean endurance-trained individuals. J Appl Physiol (1985). 2009 Dec; 107(6): 1847–1856.
  23. Keim NL et al. Energy expenditure and physical performance in overweight women: response to training with and without caloric restriction. Metabolism. 1990 Jun;39(6):651-8.
  24. Serie di studi CALERIE: Heilbronn LK et al. 2006; Larson-Meyer DE et al 2006; Weiss EP et al. 2006; Redman LM et al, 2007; Williamson DA et al. 2008; Weiss EP et al. 2008; Lefevre M et al 2008;  Redman LM et al. 2010; Larson-Meyer DE et al. 2010; Redman LM et al. 2011;

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