In alcuni articoli precedenti ci siamo occupati sia dei carboidrati che delle proteine, in relazione all'esercizio fisico ed in particolare per quanto riguarda le attività di endurance. Questa volta parliamo invece dei grassi, oggetto negli ultimi anni di rinnovate attenzioni nella comunità scientifica, sia per quanto concerne le diete ad alto contenuto di grassi (high-fat diet) che per lo sviluppo di strategie volte a migliorare le capacità ossidative dell'atleta, impegnato nello sforzo prolungato.Rispetto alla limitata capacità del corpo umano di immagazzinare carboidrati (CHO), il nostro corpo è provvisto di una buona capacità di accumulare i grassi endogeni, un ottimo combustibile per sostenere l'esercizio fisico, specie a basse intensità . Come fonte energetica, il grasso ha diversi vantaggi rispetto al carboidrato: la densità di energia è elevata (37,5 contro 16,9 kJ/g) mentre il peso (relativamente all'energia immagazzinata) è inferiore. D'altra parte, per ogni grammo di CHO immagazzinato come glicogeno, circa 2 gr di acqua vengono veicolati  (Taylor AW, Gollnick PD, Green HJ, et al., Biochemistry of exercise VII,  1990: 319-27). Di conseguenza, la quantità di glicogeno immagazzinato nei muscoli e nel fegato è limitata a circa 450g.
Il grasso può invece essere stoccato in quantità più elevate: secondo le ricerche, un atleta amatoriale poco allenato può arrivar fino a 10 kg di grasso, ritenuto soprattutto nel tessuto adiposo. In ogni caso, l'ossidazione degli acidi grassi (FA) è limitata, soprattutto durante l'esercizio intenso (superiore al 70-80% del massimo consumo di ossigeno o VO2max), e i carboidrati in queste circostanze la fanno da padroni nel metabolismo ossidativo.
Nella ricerca di strategie ottimali volte a migliorare le prestazioni sportive, parte del lavoro si è concentrata su schemi nutrizionali che possano teoricamente promuovere l'ossidazione degli acidi grassi, tamponando in questo modo il tasso di esaurimento del glicogeno muscolare (e migliorando dunque la capacità prestativa del nostro atleta). Tali interventi sull'alimentazione verrano quindi trattati nei prossimi paragrafi.
L'allenamento
La prima strategia utile per lo scopo è l'allenamento. La ricerca scientifica constata infatti un miglioramento nell'ossidazione degli acidi grassi, con un aumentato stoccaggio del grasso intramuscolare e del flusso massimo degli acidi grassi; i muscoli di un atleta allenato sono in grado di ossidare più substrati, quindi ciò si traduce in un aumento del consumo di ossigeno ad elevate intensità di esercizio. Ci sarà alle medie e basse andature un risparmio degli zuccheri, che verranno conservati, prolungando il limite temporale durante cui effettuare il seguente sforzo fisico intenso (KiensB, et al., J Clin Invest 1989; 83: 558-64).
La caffeina
Oggetto di un articolo approfondito in un post precedente di questa sezione, la caffeina influisce sul tessuto muscolare, adiposo e sul sistema nervoso centrale, per mediare indirettamente il livello di adenosina monofosfato ed il rilascio di calcio correlato ad essa, dai siti di stoccaggio intracellulare. Si discute molto sul fatto che la caffeina agisca sulla lipolisi (un processo metabolico che scinde i trigliceridi liberando acidi grassi e glicerolo) attraverso l'adrenalina; gli effetti positivi sulla performance, ad alcuni dosaggi di caffeina, potrebbero essere dovuti all'azione sul sistema nervoso centrale più che all'effetto sull'ossidazione sui grassi (o sull'utilizzo del glicogeno).
Si può ipotizzare che l'assunzione di caffeina possa contrastare indirettamente l'ossidazione degli acidi grassi durante l'esercizio; è stato osservato un aumento del livelli di ripartizione del glicogeno epatico e del lattato dopo l'ingestione di caffeina, e il lattato è noto per essere un forte inibitore della lipolisi. Allo stesso modo, la caffeina potrebbe scoraggiare l'ossidazione dei grassi durante l'esercizio, all'interno del muscolo.
L-Carnitina
Si discute molto di questa sostanza in relazione ai prodotti brucia grassi che spesso vengono pubblicizzati per gli sportivi. La Carnitina è sintetizzata principalmente nel fegato, nei polmoni e nel cervello, ma si ottiene anche dalla dieta (carni rosse in primis).
In seguito ad ingestione, la L-carnitina viene rilasciata in circolo e viene assorbita dal muscolo, solo piccole quantità vengono espulse attraverso urine e feci., in generale negli atleti sani c'è un equilibrio tra sintesi e perdite. La funzione principale della L-carnitina è trasferire gli acidi grassi attraverso la membrana mitocondriale; si ipotizza che un aumento della disponibilità di L-carnitina possa incrementare le capacità di trasporto dei grassi nei mitocondri, e la loro successiva ossidazione (Saggerson et al., Adv Enzyme Regul 1992; 32: 285-306). Alcune ricerche hanno dimostrato però che la somministrazione orale di carnitina non aumenta le quantità nel muscolo, e l'assunzione anche importante della sostanza non cambia in modo importante i livelli misurati nel corpo. Inoltre, non sono dimostrate in letteratura modifiche della richiesta di Carnitina in presenza di sforzo importante, e parimenti non viene rilevata una differenza nei valori a riposo tra soggetti allenati e non. Insomma, non sono dimostrati effetti della somministrazione di Carnitina sull'ossidazione dei grassi nel muscolo.
Il digiuno
Negli esseri umani, a differenza dei ratti testati in laboratorio, NON viene rilevato un aumento della lipolisi e dei livelli di acidi grassi nel sangue a seguito di un digiuno di breve termine.  Il digiuno può causare una diminuzione dei livelli di glicogeno muscolare, che come abbiamo visto nell'articolo sui carboidrati peggiora qualsiasi prestazione di endurance. Stando al lavoro del Dr. Loy e soci, 24 ore di digiuno pre-esercizio riducono sia il contenuto di glicogeno muscolare che le concentrazioni di glucosio nel sangue, peggiorando del 20-25% il tempo di esaurimento di uno sforzo fisico.
Possiamo dedurne quindi che il digiuno aumenti la disponibilità di acidi grassi ed il loro tasso di ossidazione durante l'esercizio, creando però un effetto negativo sulla successiva performance fisica, a causa principalmente di una riduzione della riserve di glicogeno nell'atleta.
Diete ad alto contenuto di grassi
Diffficile in così poco spazio parlare di queste pratiche di manipolazione dei macronutrienti a favore dei grassi. Segnaliamo quindi alcuni elementi che poi potranno essere approfonditi in un successivo articolo:
Adattamento a breve termine: in sintesi, il consumo di una dieta ricca di grassi da 3 a 7 giorni può compromettere uno sforzo ad intensità moderata ed anche il tempo di esaurimento della performance in atleti sani ma poco allenati. Tali regimi riducono anche a riposo contenuto di glicogeno muscolare rispetto alle diete ricche di CHO, e spostano il metabolismo dei substrati a favore dell'ossidazione dei lipidi. Tuttavia, non vi è alcun risparmio nelle riserve di glicogeno durante l'esercizio fisico.
Adattamento a lungo termine: alcune evidenze suggeriscono che -oltre i 7 giorni- l'adattamento a una dieta ricca di grassi possa indurre risposte fondamentalmente diverse dalla prima ipotesi, risultando migliore per l'atleta. Sembra siano circa 20 le settimane necessarie per ottenere questo shift metabolico: Lambert et al. (Eur J Appl Physiol 1994; 69: 287-93) hanno evidenziato nel loro lavoro come la capacità di esercizio submassimale possa essere conservata a dispetto di tassi di glicogeno pre-esercizio bassi. in ogni caso pare che l'insorgere della fatica indotta dalla deplezione di glicogeno sia posticipata (Phinney et al., Metabolism 1983; 32: 769-76), in pazienti con adattamenti mitocondriali che favoriscano una maggiore capacità ossidativa dei grassi (grazie alla dieta high fat, il tasso passa da o,3 a 0,6 gr/min).
Adattamento dietologico per la gara: una strategia molto interessante di periodizzazione nutrizionale è stata proposta da Hawley JA et al (Sports Med 1995; 19: 240-50). Secondo lo studio, gli atleti di ultra endurance (sopra le 6 ore di gara) dovrebbero allenarsi per la maggior parte dell'anno con una dieta ricca di CHO; in seguito, posso adottare una dieta ricca di grassi per 7-10 giorni nelle 2 settimane prima di un evento importante, e quindi effettuare una ricarica di carboidrati negli ultimi 2 o 3 giorni prima dell'evento agonistico. Sono necessarie però ulteriori conferme per valutare questa interessante strategia, che sembra efficace nell'incrementare le prestazioni atletiche.
Abbiamo riassunto alcune delle strategie atte ad incentivare l'ossidazione dei grassi, conservando le preziose scorte di zuccheri (glicogeno) e migliorando così le prestazioni di endurance. L'ingestione di caffeina in alcuni individui ha migliorato la capacità di resistenza allo sforzo, mentre la L-carnitina non ha avuto alcun effetto sui tassi di ossidazione lipidica, sull'utilizzo di glicogeno e sulle prestazioni. Il digiuno aumenta la disponibilità di acidi grassi ed il tasso di ossidazione dei lipidi durante l'esercizio, senza che ci sia un effetto positivo sulla prestazione.
Per quanto riguarda le diete ricche di grassi, i risultati di diversi studi dimostrano che a breve termine (<7 giorni) le diete a basso tenore di carbo peggiorano le prestazioni; in alcuni atleti ben allenati, sul lungo periodo (oltre 7 giorni) una dieta high-fat ha migliorato la durata dell'esercizio a ritmo submassimale. Gli esiti non sono concordi però con altri lavori scientifici.
In ogni caso, aldilà delle prestazioni, possiamo affermare che una dieta ricca di grassi possa alterare il metabolismo dei substrati e l'ossidazione dei grassi: rispetto ad una dieta ricca di CHO, l'aumento del contributo del grasso per il metabolismo ossidativo è tipicamente pari al 40%, dopo l'adattamento a una dieta ricca di grassi (a breve o lungo termine). Tuttavia, questo adattamento non sembra alterare il tasso di utilizzo del glicogeno muscolare durante un esercizio fisico di intensità moderata. Infine, ci sono segnali promettenti, ma non sufficienti, a raccomandare un "carico di grassi"  agli atleti durante l'allenamento che precede importanti gare (punto 3 del precedente paragrafo).
Per approfondire:
Conlee RK. Muscle glycogen and exercise endurance: a twenty-year perspective. In: Pandolph KB, editor. Exercise and sportsciences reviews. New York: Macmillan, 1987: 1-28
Brouns F, van der Vusse L. Limitations in the role of fat as energy source for physical endurance activities. Br J Nutr 1998; 79: 117-28
Jeukendrup AE. Fat metabolism during exercise: a review. In: Aspects of carbohydrate and fat metabolism. Haarlem: De Vrieseborch, 1997: 21-71