El entrenamiento físico que maximiza la oxidación de grasas (FATmax) mejora la salud cardiovascular y metabólica al reducir la grasa visceral en pacientes con obesidad y diabetes tipo 2. Este enfoque no farmacológico es eficaz para prevenir y tratar desórdenes cardiometabólicos. Recientes estudios han demostrado variaciones diurnas en la oxidación de grasas en reposo y durante el ejercicio, con resultados contradictorios. Aunque algunos estudios reportan mayor oxidación por la tarde, otros encuentran lo contrario. Esta revisión examina los mecanismos fisiológicos y moleculares que regulan el metabolismo de ácidos grasos y evalúa el impacto de factores como edad, sexo, calidad del sueño y actividad física.
Regulación circadiana del metabolismo de ácidos grasos
Relojes biológicos
El equilibrio energético depende de relojes biológicos sincronizados con factores ambientales como la luz, temperatura, interacciones sociales y alimentación. El núcleo supraquiasmático (NSQ) en el hipotálamo actúa como un marcapasos central, regulando ciclos circadianos mediante señales neuronales y hormonales. Además, tejidos periféricos poseen relojes autónomos que modulan la expresión génica relacionada con el metabolismo de ácidos grasos y la biogénesis mitocondrial.
Estos relojes periféricos interactúan con genes reloj como CLOCK y BMAL1, que influyen directamente en la expresión de genes responsables del metabolismo de lípidos. La sincronización entre el NSQ y los relojes periféricos asegura un flujo energético óptimo en el organismo.
Ritmicidad circadiana de enzimas y transportadores
- Lipasa sensible a hormonas (HSL): Cataliza la hidrólisis de diacilglicéridos. Su actividad aumenta entre las 12:00 y las 00:00, lo que sugiere mayor disponibilidad de ácidos grasos libres en este período. Sin embargo, estudios han encontrado discrepancias al comparar su actividad con la disponibilidad de ácidos grasos libres.
- Carnitina palmitoiltransferasa 1 (CPT1): Enzima limitante en el transporte de ácidos grasos a la matriz mitocondrial. Su expresión es mayor por la mañana, especialmente en mujeres jóvenes. La sincronización de esta enzima con otras vías metabólicas destaca su importancia en la oxidación de grasas durante el ejercicio matutino.
- Proteínas transportadoras de ácidos grasos: Aunque estas proteínas, como CD36 y FATB, tienen un rol esencial en el transporte de lípidos a la mitocondria, su ritmicidad circadiana en humanos aún no está completamente caracterizada.
Hormonas endocrinas
- Insulina: Inhibe la lipólisis y la oxidación mitocondrial de ácidos grasos. Alcanza su pico en la noche, reduciendo la disponibilidad de ácidos grasos libres. Esto está asociado con la ingesta de carbohidratos en la cena y el efecto anabólico nocturno.
- Cortisol y epinefrina: Estimulan la lipólisis y alcanzan su máximo por la mañana. Están sincronizados con el aumento de la oxidación de grasas. Este pico matutino coincide con bajos niveles de insulina, favoreciendo la movilización de ácidos grasos.
- Leptina: Incrementa la lipólisis y disminuye la sensibilidad a la insulina. Su concentración es mayor en la noche, pero precede el pico de oxidación matutino. Adicionalmente, regula vías circadianas en el núcleo supraquiasmático.
- Testosterona: Potencia la lipólisis estimulada por epinefrina. Su pico coincide con el aumento matutino de la oxidación de grasas. En hombres, se ha observado una correlación positiva entre niveles de testosterona y oxidación de grasas.
Dinámica mitocondrial y respiración
Las mitocondrias son clave para la oxidación de grasas y exhiben cambios funcionales circadianos. La respiración mitocondrial estimulada por ADP alcanza su pico cerca de la medianoche. Esto puede estar relacionado con un estado de recuperación metabólica tras la actividad diaria. Sin embargo, la expresión de complejos de fosforilación oxidativa no muestra un patrón circadiano claro, limitando la comprensión de su rol en la oxidación de grasas.
Aplicaciones en la prescripción de ejercicio
El entrenamiento en la zona FATmax es eficaz para mejorar la salud cardiometabólica. Estudios previos indican mayor oxidación de grasas por la tarde, pero esta revisión sugiere que:
- La oxidación en reposo es máxima por la mañana.
- Las hormonas que estimulan la lipólisis alcanzan su pico matutino.
- El tamaño de las gotas lipídicas es menor por la tarde, pero esto no implica mayor oxidación.
Estudios recientes muestran que el ejercicio matutino en ayunas aumenta la oxidación de grasas y tiene un efecto residual durante el día. Además, este tipo de entrenamiento podría estimular una mayor utilización de triglicéridos intramusculares y mejorar la eficiencia metabólica. Sin embargo, factores como el estado metabólico y la intensidad del ejercicio deben ser controlados para determinar recomendaciones específicas.
Evidencia sugiere que el ejercicio por la tarde podría favorecer la adaptación mitocondrial, mientras que el ejercicio matutino se alinea mejor con la oxidación de grasas. Estas diferencias pueden ser clave en la personalización de programas de entrenamiento para poblaciones específicas.
Conclusión
La mayor oxidación de grasas ocurre por la mañana debido a una mayor disponibilidad de ácidos grasos y concentración de hormonas lipolíticas. Estos hallazgos refutan la hipótesis de mayor oxidación por la tarde y sugieren que el ejercicio matutino podría ser más eficaz para prevenir desórdenes cardiometabólicos. Sin embargo, se necesitan más estudios para establecer recomendaciones específicas basadas en el tiempo.
Acceso libre al artículo original en: http://www.fisiologiadelejercicio.com/wp-content/uploads/2024/12/Circadian-Regulation-of-Fatty-Acid-Metabolism-in-Humans.pdf
Referencia completa:
Rubio-Valles M, Amaro-Gahete FJ, Creasy SA, Ramos-Jiménez A, Pérez-León JA, Chávez-Guevara IA. Circadian Regulation of Fatty Acid Metabolism in Humans: Is There Evidence of an Optimal Time Window for Maximizing Fat Oxidation During Exercise? Sports Med. 2024 Dec 16. doi: 10.1007/s40279-024-02154-6.
