Nell'esercizio aerobico cardiovascolare in ambito fitness, la Zona lipolitica, Fascia lipolitica o Zona brucia grassi, dall'inglese Fat-burning zone o Fat(max) zoneAchten J, Jeukendrup AE. Maximal fat oxidation during exercise in trained men. Int J Sports Med. 2003 Nov;24(8):603-8. in ambito scientifico, rappresenta quella gamma di intensità, riconoscibile con i parametri della percentuale della frequenza cardiaca massima (% FCmax o HRmax), o della percentuale del massimo consumo di ossigeno (% VO2max), in cui avviene un maggiore tasso di ossidazione di lipidi durante l'allenamento aerobico.
Questo concetto ha portato in anni passati ad alcuni fraintendimenti, in quanto si è ipotizzato che allenarsi in questa gamma di intensità sia più indicato per ridurre il grasso corporeo rispetto all'esercizio a intensità superiori o inferiori. La letteratura scientifica ha da anni smentito tali teorie, rivelando che l'attività cardiovascolare ad alta intensità (con una componente anaerobica importante o preponderante) possa essere efficace in maniera paragonabile o superiore per questo scopo. In altri termini, anche se l'impiego di lipidi può essere maggiore durante l'allenamento, questa teoria non considera ulteriori meccanismi metabolici e fisiologici coinvolti nei processi di riduzione della massa grassa sul lungo termine, i quali possono essere efficacemente innescati anche con attività più intense.
Aerobica e lipolisi Uno dei motivi più comuni per cui si ricorre all'attività aerobica è quello di ridurre i depositi di grasso corporeo stoccato nel tessuto adiposo (trigliceridi), e quindi di enfatizzare il processo metabolico della loro liberazione dai depositi (lipolisi) e del loro impiego energetico. La caratteristica del sistema energetico aerobico è infatti quella di ossidare lipidi e glucidi, con una prevalenza dell'uno o dell'altro substrato a seconda di diverse variabili. Il dimagrimento, oltre all'eventuale bilancio calorico negativo creato mediante la spesa calorica durante l'allenamento, è determinato da una serie di adattamenti e modifiche metaboliche e fisiologiche croniche indotte dall'attività stessa e dall'alimentazione, che inducono dei miglioramenti sul lungo termine sotto il profilo dell'efficienza metabolica del corpoKiens et al. Skeletal muscle substrate utilization during submaximal exercise in man: effect of endurance training. J Physiol. 1993 Sep;469:459-78.. Un altro fattore spesso non considerato è la spesa calorica post-esercizio (EPOC), la quale si orienta maggiormente sul dispendio di lipidi, e si rivela maggiore nell'esercizio ad alta intensità piuttosto che con l'aerobica tradizionale a moderata o bassa intensità.
Il dispendio calorico totale durante l'esercizio peraltro non rivela la provenienza delle calorie spese, che possono derivare da molteplici fonti: acidi grassi liberi (FFA) plasmatici, glicogeno muscolare, glicogeno epatico, glucosio ematico, carboidrati e lipidi assunti con la dieta, trigliceridi depositati nel tessuto adiposo, trigliceridi intramuscolari (IMTG), proteine/amminoacidi, o altri substrati glucogenetici quali glicerolo, e piruvato/lattato. Ad esempio, in un ipotetico caso di prestazioni a intensità elevate e una durata ridotta, o a basse intensità e lunga durata, a parità di dispendio calorico in entrambe le sedute, prevalgono rispettivamente glucidi nel primo caso e lipidi nel secondo. Le proteine/amminoacidi, possibile substrato impiegato nell'attività di resistenza, in realtà non sono significativamente metabolizzati in condizioni normali. Ciò avviene nei casi di digiuno prolungato ed esercizi troppo protratti, in cui fino al 10% di questi substrati può arrivare a coprire la domanda energetica.Lemon PW, Mullin JP. Effect of initial muscle glycogen levels on protein catabolism during exercise. J Appl Physiol. 1980 Apr;48(4):624-9.Tarnopolsky et al. Influence of protein intake and training status on nitrogen balance and lean body mass. J Appl Physiol. 1988 Jan;64(1):187-93. Quindi di per sé la mera valutazione del dispendio calorico durante l'esercizio non lascia intendere se l'allenamento è stato produttivo ai fini dell'impiego di trigliceridi depositati nel tessuto adiposo, né lascia intendere il dispendio energetico totale indotto dall'attività fisica, visto che esso continua nelle ore successive al termine della stessa. Ciò che infatti non viene considerato in questo contesto, è che la spesa energetica associata all'esercizio fisico include sia l'energia spesa durante lo stesso, sia quella spesa nel periodo successivo.Binzen et al. Postexercise oxygen consumption and substrate use after resistance exercise in women. Med Sci Sports Exerc. 2001 Jun;33(6):932-8. L'impiego energetico dei grassi in realtà deve essere considerato nell'arco di tutta la giornata (non ora per ora) per avere una prospettiva significativa del suo impatto sulla composizione corporea.Hansen et al. The effects of exercise on the storage and oxidation of dietary fat. Sports Med. 2005;35(5):363-73. Ad ogni modo, la tradizionale attività aerobica a moderata o bassa intensità difficilmente causa un significativo dispendio calorico post-esercizio in maniera tale da incidere sul bilancio calorico complessivoZelasko CJ. Exercise for weight loss: what are the facts?. J Am Diet Assoc. 1995 Dec;95(12):1414-7..
Comunque, a seconda di alcune misure prese, è possibile massimizzare il dispendio energetico a carico dei lipidi piuttosto che dei glucidi o di altri substrati durante l'attività, ma ciò comunque non sottintende la maggiore efficacia di un allenamento finalizzato alla riduzione della massa grassa. Spesso non si considerano molti fattori più complessi che possono condizionare la lipolisi, in positivo o in negativo. A differenza di tessuti come il muscolo scheletrico, che ricavano gli FFA dal plasma sanguigno e dai depositi interni (IMTG), nel tessuto adiposo il flusso degli acidi grassi attraverso la membrana cellulare è bidirezionale: verso l'esterno nei periodi di netta mobilizzazione dei grassi, come durante il digiuno e l'esercizio fisico, e verso l'interno durante il periodo post-prandiale.Frayn KN. Regulation of fatty acid delivery in vivo. Adv Exp Med Biol. 1998;441:171-9.
Come accennato nei punti precedenti: la manipolazione dietetica gioca un ruolo fondamentale: una dieta ricca di glucidi, e la loro assunzione nelle ore precedenti, o durante l'attività stessa, blocca o inibisce in acuto questo processo; in tal senso si sottolinea che in questo caso il dispendio calorico si sposta maggiormente a carico dei glucidi e meno dei lipidi; il rapporto tra intensità e volume di allenamento determinano una variabilità nell'impiego dei substrati: a basse intensità e alto volume si intensifica l'impiego di lipidi e rimane ridotto l'impiego di glucidi, mentre a moderate e alte intensità e bassi volumi, si intensifica l'impiego di glucidi e di riduce quello di lipidi;Hargreaves M. Skeletal muscle metabolism during exercise in humans. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2000 Mar;27(3):225-8. esistono quindi zone di intensità relativa che enfatizzano l'ossidazione di lipidi; alcune macchine cardio sono in grado di accentuare il dispendio calorico e la lipolisi rispetto ad altre a parità di intensità: è il caso dei macchinari che mobilitano completamente il corpo evitando la componente statica, e che impongono il carico antigravitario; lo stato di allenamento condiziona la lipolisi: per gli atleti allenati la zona lipolitica è diversa rispetto alla media dei soggetti; la combustione di lipidi può variare anche in base al sesso. La variabilità della gamma della zona lipolitica In linea generale la percentuale allenante sulla frequenza cardiaca in cui risulta più spiccata la lipolisi è riconosciuta tra il 65 e il 75% della HRmax secondo la formula di Karvonen, oppure tra il 60 e il 65% sul VO2max. La lipolisi dei lipidi (trigliceridi) depositati verrebbe raggiunta con almeno 20 minuti di attività protratta. Spesso però non si considera che questi dati si riferiscono all'attività eseguita sul treadmill (tapis roulant), quindi subiscono una variazione su altre macchine, come ad esempio il cicloergometro. Consultando alcuni studi, i quali solitamente valutano l'intensità relativa soprattutto sul VO2max piuttosto che della FCris (Karvonen), emergono ulteriori dati interessanti e non sempre dal risultato univoco: Holloszy et al. (1998) riconoscono una zona lipolitica approssimativamente tra il 55 e il 75% del VO2maxHolloszy et al.The regulation of carbohydrate and fat metabolism during and after exercise. Front Biosci. 1998 Sep 15;3:D1011-27.; Turcotte (1999) riconosce la massima gamma lipolitico tra il 60 e 65% del VO2maxTurcotte LP. Role of fats in exercise. Types and quality. Clin Sports Med. 1999 Jul;18(3):485-98.; Astorino (2000) comparò l'ossidazione di grassi in donne moderatamente allenate durante 15 minuti di corsa a 6 intensità diverse (25%, 40%, 55%, 65%, 75% e 85% VO2max), trovando che il più alto tasso di ossidazione lipidica avveniva al 75% VO2max, che corrispondeva alla soglia ventilatoria dei soggettiAstorino TA. Is the ventilatory threshold coincident with maximal fat oxidation during submaximal exercise in women?. J Sports Med Phys Fitness. 2000 Sep;40(3):209-16.; Achten et al. (2002) trovarono la zona lipolitica in ciclisti moderatamente allenati al 64% VO2maxAchten et al. Determination of the exercise intensity that elicits maximal fat oxidation. Med Sci Sports Exerc. 2002 Jan;34(1):92-7.; una ricerca successiva di Achten e Jeukendrup (2003) la rilevò al 64% VO2max su soggetti allenati; Knechtle et al. (2004) confrontarono l'ossidazione di grassi in atleti di resistenza allenati di entrambi i sessi durante 30 minuti di corsa e pedalata a tre intensità (55%, 65% and 75% VO2max), trovando che il più alto tasso di ossidazione lipidica avveniva al 75% VO2max sia per la pedalata che per la corsa, la quale corrispondeva alla soglia anaerobica nella pedalataKnechtle et al. Fat oxidation in men and women endurance athletes in running and cycling. Int J Sports Med. 2004 Jan;25(1):38-44.; Achten e Jeukendrup (2004) riconoscono una differenza tra gli individui allenati e non, con una zona tra il 59 e il 64% per gli allenati, e tra 47 e 52% per la media della popolazioneAchten J, Jeukendrup AE. Optimizing fat oxidation through exercise and diet. Nutrition. 2004 Jul-Aug;20(7-8):716-27.; Capostagno e Bosch (2011) riconoscono la massima combustione di lipidi al 75% del VO2maxCapostagno B, Bosch A. Higher fat oxidation in running than cycling at the same exercise intensities. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2010 Feb;20(1):44-55.. Da quanto emerge, pare che non esista una zona lipolitica (fat(max)zone) troppo definita dal calcolo della percentuale allenante sul VO2max, con una gamma molto ampia con minime che si aggirano attorno al 50% e massime attorno al 75%, quindi con un valore medio indicativo di 62,5%, una media che rientra nella gamma del 60-65% del VO2max generalmente riconosciuto come la zona lipolitica.
Il dato che emerge da Achten e Jeukendrup (2004), è che per gli individui allenati la zona lipolitica viene raggiunta a maggiori intensità rispetto ai non allenati. Jeukendrup et al. (1997) concludono che i soggetti allenati riescono a ossidare più lipidi a parità di impiego glucidico alla stessa intensità, quindi i soggetti allenati consumano più calorie totaliJeukendrup et al. Exogenous glucose oxidation during exercise in endurance-trained and untrained subjects. J Appl Physiol. 1997 Mar;82(3):835-40.. Sidossis et al. (1998) concludono che la maggiore capacità di ossidazione lipidica nei soggetti allenati possa essere dovuta a un maggiore ingresso degli FFA nei mitocondriSidossis et al. Regulation of fatty acid oxidation in untrained vs. trained men during exercise. Am J Physiol. 1998 Mar;274(3 Pt 1):E510-5..