FatMax или HIIT для сжигания жира и состава тела

Тренировки при интенсивности, вызывающей максимальное окисление жиров (FatMax), эффективно снижают массу тела, общее количество жира и объем висцеральной жировой ткани у людей с избыточным весом и малоподвижным образом жизни [2, 10]. Однако исследования показывают, что упражнения более высокой интенсивности — такие как высокоинтенсивные интервальные тренировки (HIIT) — обеспечивают аналогичные или превосходящие долгосрочные улучшения процента жира в организме, окружности талии и аэробной выносливости у более широких групп населения, часто требуя меньше времени [3, 9]. Более того, суточное окисление жиров организмом в целом определяется главным образом общим суточным расходом энергии, а не конкретным источником топлива, сжигаемым непосредственно во время тренировки [16].

Что такое FatMax и окисление субстратов

FatMax обозначает конкретную интенсивность физической нагрузки, при которой организм окисляет жиры с наивысшей абсолютной скоростью, называемой максимальной скоростью окисления жиров (MFO) [17]. Окисление жиров в организме следует параболической кривой по мере увеличения рабочей нагрузки [17]. По мере перехода интенсивности от низкой к умеренной абсолютное окисление жиров возрастает до достижения пика на уровне FatMax [17]. Выше этого порога скорость окисления жиров быстро снижается из-за нескольких физиологических ограничений: снижения притока крови к жировой ткани, уменьшения доставки свободных жирных кислот (NEFA) плазмы к работающим мышцам, снижения доступности свободного карнитина и подавления активности карнитинпальмитоилтрансферазы-I (CPT-I) на фоне развивающегося ацидоза (при pH 7,0–6,8) [17].

Запасы энергии в организме отражают этот сдвиг: в то время как жировые депо представляют собой огромный резервуар энергии (~68 250 ккал у человека весом 70 кг с 10% жира), эндогенные запасы углеводов строго ограничены (<3000 ккал, из которых ~80% находится в скелетных мышцах, 10–15% — в печени, и ~4 г — в виде глюкозы плазмы крови) [17].

FatMax и MFO обычно определяются методом непрямой калориметрии с использованием ступенчатых протоколов с возрастающей нагрузкой (например, 3–5-минутные ступени с шагом в 35 Вт на велоэргометре) [17]. Надежность повторного тестирования при строгом контроле диеты и состояния натощак демонстрирует коэффициент вариации от 3% до 9,6% для FatMax и от 5% до 11% для MFO [17].

На эти показатели влияют несколько факторов:

• Уровень тренированности и состав тела: В исследовании с участием 1121 спортсмена натощак обезжиренная масса тела оказалась сильнейшим предиктором вариабельности MFO: у регбистов наблюдались более высокие значения MFO (0,72 г/мин), а у гольфистов — более низкие (0,49 г/мин) при общем диапазоне выборки от 0,17 до 1,27 г/мин [19].
• Питание непосредственно перед нагрузкой: Прием 75 г глюкозы за 45 минут до теста снизил MFO примерно на 30% и сместил FatMax в сторону более низкой интенсивности (с 60,1% до 52,0% VO2max) [19]. Напротив, изокалорийный прием пищи с высоким содержанием жиров перед тренировкой увеличил общее количество окисленного жира на ступенях низкой интенсивности и снизил дыхательный коэффициент, не изменив пиковую скорость окисления и мощность нагрузки на уровне FatMax [18].
• Исходное состояние здоровья и ожирение: У здоровых людей FatMax обычно приходится на диапазон от 30% до 65% от VO2max [2]. У людей с ожирением FatMax смещается вниз — примерно до 30–46% (или 40–50%) от VO2max [2, 10]. Выполнение стандартных нагрузок умеренной интенсивности (~65% VO2max) у этой категории может превышать уровень FatMax, переводя энергообеспечение на гликоген и потенциально способствуя неполному окислению жирных кислот, что ухудшает передачу сигналов инсулина [2]. Поскольку индивидуальная зона FatMax сильно различается (от 30% до 65% VO2max у представителей обоих полов), лабораторная оценка с помощью непрямой калориметрии обеспечивает гораздо большую точность, чем шаблонные назначения непрерывных тренировок умеренной интенсивности [10].

Изменения состава тела при тренировках в зоне FatMax

Систематические обзоры и клинические испытания показывают, что среднесрочные тренировки в зоне FatMax приводят к выраженному снижению жировой массы и улучшению сердечно-сосудистой выносливости у людей с ожирением [2, 10]. Метаанализ 11 рандомизированных контролируемых исследований (РКИ) продолжительностью от 8 до 20 недель (120–360 минут тренировок в неделю) у взрослых с избыточным весом и ожирением выявил статистически значимое совокупное снижение следующих показателей [2, 10, 11]:

• Масса тела: средняя разница (MD) -4,30 кг [10, 11]
• Жировая масса: MD -4,03 кг [10, 11]
• Окружность талии: MD -3,34 см [10, 11]
• Максимальное потребление кислорода (VO2max): прирост на 2,96 мл·кг⁻¹·мин⁻¹ [10, 11]

Эти протоколы оставили обезжиренную массу тела без изменений (MD = 0,08 кг) [10, 11]. У пожилых женщин с избыточным весом (средний возраст 64,2 года, ИМТ 27,1 кг/м²) 12 недель индивидуализированных тренировок в зоне FatMax (3 дня в неделю по 1 часу в день) снизили массу тела, ИМТ, жировую массу, висцеральный жир в области туловища и диастолическое артериальное давление, одновременно повысив расчетный VO2max, уровень холестерина ЛПВП и фракцию выброса левого желудочка [5].

Помимо изменений общего состава тела, 10 недель тренировок FatMax повышают дыхательную способность митохондрий скелетных мышц и увеличивают активность липопротеинлипазы [7, 20]. Они также снижают системное воспаление, уменьшают инсулинорезистентность и снижают объем висцерального жира [7]. В эти адаптации липидного обмена вовлечены ключевые микроРНК, регулирующие транспорт и захват липидов — такие как miR-1 (регулирующая CPT1), а также miR-145, miR-20a-5p и miR-29a (модулирующие активность CD36) [20].

Однако, поскольку 8–20 недель одних лишь тренировок FatMax не приводят к росту обезжиренной или мышечной массы у людей с ожирением, исследователи рекомендуют сочетать их с силовыми тренировками для сохранения мышечной ткани и предотвращения саркопенического ожирения [7, 20]. В настоящее время 16-недельный протокол клинического исследования на малоподвижных молодых людях оценивает эту комбинацию в сравнении с изолированными тренировками FatMax и контрольной группой стретчинга для измерения динамики состава тела и метаболической гибкости [7, 20].

FatMax против высокоинтенсивных интервальных тренировок (HIIT)

При прямом сравнении FatMax с более высокоинтенсивными режимами результаты во многом зависят от целевой популяции и дизайна исследования.

Прямые сравнительные исследования

В 8-недельном рандомизированном исследовании, сравнивавшем тренировки FatMax и HIIT у 20 молодых женщин с избыточным весом (ИМТ ≥24 кг/м²), обе группы добились снижения жировой ткани [4]. В группе HIIT уменьшились окружность бедер (-1,46 см), жировая масса (-1,63 кг), процент жира в организме (-1,28%) и площадь висцерального жира (-8,49 см²) [4]. Однако группа FatMax добилась достоверно более выраженного снижения ИМТ (-1,19 кг/м² по сравнению с HIIT) и окружности талии (-3,37 см против недостоверных изменений в группе HIIT), а также снижения массы тела (-3,16 кг), окружности бедер (-2,63 см), жировой массы (-2,29 кг), процента жира в организме (-1,68%) и площади висцерального жира (-10,1 см²) [4]. Обезжиренная масса тела в обеих группах осталась без изменений [4].

В краткосрочном 2-недельном исследовании с участием мужчин с ожирением II и III степени (ИМТ ≥ 35 кг/м²) как непрерывная езда на велоэргометре в зоне FatMax, так и адаптированный HIIT (10 интервалов по 60 секунд при ~90% ЧССмакс), сопоставимые по выполненной работе, значительно повысили аэробную выносливость и скорость окисления жиров [14]. Однако только в группе непрерывных тренировок FatMax за этот двухнедельный период наблюдалось достоверное снижение HOMA2-IR, инсулина натощак и уровня свободных жирных кислот в покое [14].

Систематические данные по более высоким интенсивностям

Анализ более широких групп населения в метаанализах показывает, что высокая интенсивность обеспечивает устойчивые изменения состава тела:

• Общие изменения жировой и мышечной массы: Метаанализ 36 РКИ 2023 года (продолжительностью от 3 до 15 недель) показал, что HIIT достоверно снижает жировую массу (взвешенная разность средних [WMD]: -1,86 кг) и процент жира в организме (WMD: -1,53%), одновременно достоверно увеличивая обезжиренную массу тела (WMD: 0,51 кг) [3]. Анализ подгрупп показал, что бег на открытом воздухе или в манеже приводил к наибольшему снижению жировой массы (WMD: -4,25 кг), тогда как велотренировки были единственным направлением, достоверно увеличившим обезжиренную массу (WMD: 0,63 кг) [3]. Наиболее эффективными оказались протоколы длительностью более 8 недель с частотой ≥3 тренировок в неделю, рабочими интервалами менее 60 с и активным отдыхом ≤90 с [3].
• HIIT против умеренных непрерывных тренировок (MICT): Метаанализ 29 РКИ у взрослых молодого и среднего возраста продемонстрировал, что HIIT обеспечивает большее уменьшение окружности талии и процента жировой массы, а также больший прирост пикового потребления кислорода (VO2peak) по сравнению с MICT [9].
• Различные метаболические адаптации: При метаболических нарушениях, связанных с ожирением, MICT преимущественно улучшает распределение жировых отложений и эффективность митохондрий, тогда как HIIT оказывает более заметное влияние на метаболическую гибкость и передачу сигналов инсулина [8].

24-часовой расход энергии и заблуждение о «зоне сжигания жира»

Распространенное заблуждение состоит в том, что максимизация окисления жира непосредственно на тренировке автоматически приводит к большему общему снижению жировых запасов. Непрямая респираторная калориметрия в масштабе всего помещения демонстрирует: при равном расходе энергии на тренировке (400 ккал) езда на велоэргометре низкой интенсивности (40% VO2max) и высокой интенсивности (70% VO2max) одинаково повышают суточный расход энергии и окисление углеводов, без достоверной разницы в общем количестве окисленного жира за 24 часа [16].

В конечном счете для долгосрочного изменения состава тела необходимо создание отрицательного энергетического баланса. Американский колледж спортивной медицины и Всемирная организация здравоохранения рекомендуют поддерживать расход энергии на тренировках на уровне более 2000 ккал в неделю для борьбы с ожирением [7, 20].

Практические выводы

• Применение FatMax: Оптимально для новичков, пожилых людей и лиц с ожирением, у которых сниженная окислительная способность делает стандартные непрерывные тренировки умеренной интенсивности слишком тяжелыми [2, 5, 10]. Этот режим позволяет выполнять большой объем тренировок без чрезмерного нервно-мышечного утомления, сокращает количество висцерального жира и улучшает базальную чувствительность к инсулину [4, 7, 14].
• Применение HIIT: Обеспечивает существенную экономию времени, стимулирует значительный прирост VO2peak и — особенно при работе на велотренажере — может приводить к небольшому увеличению обезжиренной массы тела, чего FatMax сам по себе не дает [3, 9, 10].
• Сохранение мышечной массы: Поскольку ни FatMax, ни непрерывные нагрузки умеренной интенсивности не стимулируют гипертрофию мышц, сочетание аэробных тренировок со структурированным силовым тренингом необходимо для предотвращения потери мышечной массы при снижении веса [7, 9, 20].