Bij langdurig sporten en bewegen op een lage tot matige intensiteit worden relatief veel vetten verbrand. Voordat vetten daadwerkelijk worden verbrand, moeten deze vetten beschikbaar komen voor de spieren. Dit beschikbaar maken van de vetten, (of eigenlijk beter de vetzuren) bestaat uit een aantal stappen. Eerst moeten de vetten worden gesplitst in glycerol en vetzuren. Deze splitsing van vetten kan plaatsvinden in de spieren zelf als het vet al in de spier is opgeslagen. Is dat niet het geval dan vindt deze splitsing buiten de spier plaats. Deze splitsing wordt lipolyse genoemd. Na de lipolyse worden de vetzuren en glycerol door het bloed richting spier getransporteerd. De spieren nemen de vetzuren op en activeren het vetzuur om het te kunnen verbranden in de mitochondriën. De verbranding van vetten bestaat uit de beta-oxidatie, citroenzuurcyclus en oxidatieve fosforylering.
Bronnen van vet tijdens sport en bewegen
Vet, ook wel triglyceriden (TG) en triacylglycerolen genoemd leveren 9 kCal per gram. Tijdens inspanning zijn er drie verschillende bronnen van vet die gebruikt worden:
- Het onderhuids (subcutaan) vet en vet rondom de organen (visceraal) levert vrije vetzuren aan het bloed. De spier haalt de vrije vetzuren uit het bloed
- In het bloed circuleren lipoproteïnen. Deze lipoproteïnen leveren vet aan de spieren
- In de spieren is vet dichtbij de mitochondriën als kleine druppeltjes opgeslagen. Deze vetdruppeltjes in de spieren worden intramusculaire triglyceriden (IMTG) genoemd
Bij een persoon met een normaal gewicht en vetpercentage zijn rond de 80.000 kCal opgeslagen als vet in de vetcellen (adipocyten) en 3000 kCal als IMTG. Ter vergelijking; bij een marathon wordt ongeveer 2500 kCal verbrand.
Vetten leveren veel adenosinetrifosfaat (ATP) tijdens inspanning
Een gemiddeld vet wat bestaat uit een molecuul glycerol en drie vetzuren met een ketenlengte van achttien C-atomen levert genoeg energie om 460 moleculen ATP te vormen. Tijdens sport en bewegen van lange duur en/of lage tot matige intensiteit zijn vetten de belangrijkste energiebron. De procentuele bijdrage van vetverbranding aan het totale energiegebruik zijn ook afhankelijk van:
- De voedingstoestand. Wanneer de glycogeenvoorraden leeg zijn, worden vetten verbrand tijdens inspanning
- De getraindheid. Mensen met een betere getraindheid zijn beter in staat om vet te verbranden tijdens sport en bewegen, dan ongetrainden
- De intensiteit van inspanning. Bij een hogere inspanningsintensiteit wordt procentueel minder vet verbrand, dan bij inspanning van lage intensiteit
Vetverbranding begint met vetafbraak (lipolyse)
De vetverbranding start met het afbreken van TG in een molecuul glycerol en drie moleculen vetzuren. Deze afbraak van TG in glycerol en vetzuren wordt lipolyse genoemd en wordt bewerkstelligd door het enzym lipase. Zowel glycerol als de vetzuren worden verder afgebroken om energie te leveren.
Glycerol wordt verder afgebroken in de glycolyse. Vervolgens wordt het pyruvaat wat wordt gevormd uit glycerol in de glycolyse omgezet in acetylCoA en verder afgebroken in de citroenzuurcyclus. De volledige afbraak van glycerol levert negentien ATP.
De ontstane vetzuren worden afgebroken in de beta-oxidatie tot acetylCoA. Uit een vetzuur met een ketenlengte van achttien C-atomen worden negen moleculen acetylCoA gevormd in de beta-oxidatie. De moleculen acetylCoA worden vervolgens afgebroken in de citroenzuurcyclus. De volledige afbraak van een vetzuur met een ketenlengte van achttien C-atomen levert 147 ATP.
De volledige afbraak van een TG met drie vetzuren met een ketenlengte van achttien C-atomen levert dus 460 ATP.
Hormonen en vetverbranding
Hormonen hebben een grote invloed op de vetverbranding. Zo remt het hormoon de lipolyse en vetverbranding en stimuleert het de opbouw van vet. Op korte termijn stimuleert cortisol (stresshormoon) de lipolyse en vorming van glucose uit glycerol (gluconeogenese). Op lange termijn stimuleert de eetlust en vetopslag van vet rond de buik.
De hormonen adrenaline (epinefrine), noradrenaline (norepinefrine), glucagon en groeihormoon stimuleren de lipolyse en vetverbranding. Tijdens sport en bewegen stijgen de hormoonspiegels van adrenaline, noradrenaline, glucagon en groeihormoon en daalt de insulinespiegel. Bij intensiever sporten en bewegen stijgen en de hormoonspiegels van adrenaline, noradrenaline, glucagon en groeihormoon meer en blijven na het sporten en bewegen ook langer hoog en daalt de insulinespiegel meer, dan bij minder intensief sporten en bewegen. Hierdoor is de vetverbranding na intensief sporten en bewegen ook nog hoog.
Bronnen:
William D. McArdle, Victor L. Katch, & Frank I. Katch (2014) Exercise Physiology, Nutrition, Energy, and Human Performance, LWW Philadelphia