EPOC, effetti sul metabolismo e dimagrimento

L'EPOC (Excess Postexercise Oxygen Consumption) rappresenta l'incremento del metabolismo e del dispendio energetico che persiste per ore dopo l'allenamento, con effetti significativi sui processi di dimagrimento. L'intensità dell'esercizio è il fattore più determinante nel generare EPOC rispetto alla durata, con l'HIIT e l'allenamento con sovraccarichi che producono effetti superiori rispetto all'attività aerobica tradizionale.

Introduzione

Con il termine EPOC si identifica l'incremento del consumo di ossigeno nelle fasi successive all'allenamento, che si sviluppa come conseguenza dell'attività fisica svolta. EPOC infatti è un acronimo che significa Excess Postexercise Oxygen Consumption. Tradotto in italiano, significa appunto "Consumo di ossigeno in eccesso postumo all'esercizio", e con questo termine si identifica l'aumentato impiego di ossigeno da parte del corpo che si sviluppa in seguito ad uno sforzo fisico imponente, come conseguenza dell'attività fisica stessa.

Esso si produce infatti dopo un importante lavoro fisico ed ha lo scopo di coprire le richieste di energia che, in seguito all'attività, incrementano nella fase di recupero, successiva al lavoro. Infatti, terminato un importante sforzo fisico, è stato evidenziato che il dispendio energetico rimane maggiore rispetto alle condizioni di riposo: ciò si verifica proprio come conseguenza del fatto che il lavoro fisico determina effetti biochimici che persistono anche successivamente al lavoro stesso, generando questo effetto e pertanto, in virtù di questa osservazione, è stato creato questo termine.

L'EPOC rappresenta in pratica l'incremento del metabolismo e del dispendio energetico che si realizza per diverse ore a seguito dell'allenamento fisico come emerso da diversi studi^1,2,3. Questa alterazione metabolica viene interpretata come strumento utilizzato dall'organismo per riportare il corpo all'omeostasi, alterata dall'attività fisica stessa.

Ciò che viene riscontrato da numerose ricerche è il fatto che al termine dell'esercizio fisico, l'attività metabolica e il dispendio calorico, misurabili attraverso il reale impiego di ossigeno, non ritornano ai livelli basali, ma rimangono più elevati per un certo tempo che cambia in relazione ad intensità e durata dell'attività stessa. In realtà ciò che emerge dagli studi sino ad ora condotti è che l'intensità ha un impatto notevolmente maggiore sul EPOC rispetto alla durata^4,5.

La portata (il quantitativo di energia utilizzata) e la durata (il tempo in cui il consumo di ossigeno rimane elevato) dell'EPOC dipendono dall'intensità e dalla durata dell'esercizio. Infatti possono servire tempi che variano dai 15 minuti alle 48 ore per ripristinare il metabolismo di riposo⁵ e questi tempi dipendono dai suddetti parametri.

Meccanismi biochimici dell'EPOC

Questi effetti sono la conseguenza di molteplici alterazioni biochimiche che si realizzano nell'organismo:

• ossidazione dell'acido lattico prodotto;
• aumento della temperatura corporea;
• aumento dell'attività cardiaca;
• necessità di ristabilire le scorte di ATP;
• ripristino delle riserve glicogeniche;
• necessità di ristabilire l'ossigenazione dei tessuti e dei fluidi corporei;
• attivazione del sistema adrenergico con maggiore rilascio di adrenalina e noradrenalina;
• incremento dell'attività tiroidea;
• incremento del rilascio di ormone della crescita;
• riparazione dei tessuti danneggiati;
• sintesi di nuove proteine contrattili muscolari, come effetto supercompensativo.

Da ciò che si evince dagli studi sino ad ora condotti, l'EPOC rappresenta uno dei principali motivi per cui l'esercizio stesso contribuisce in maniera sensibile ad avviare i processi di dimagrimento^6,7. Infatti il dispendio energetico generato dall'EPOC risulta di rilevante importanza nel generare quello squilibrio calorico necessario per promuovere lipolisi e perdita di grasso.

In virtù di quanto detto sino ad ora, è intuibile il fatto che diverse forme di esercizio fisico contribuiscono e produrre EPOC; tuttavia le diverse forme contribuiscono in maniera differente, pertanto esaminiamo come queste agiscano effettivamente sulla realizzazione dell'EPOC.

Attività aerobica ed EPOC

In base a quanto già anticipato, cioè che l'entità del EPOC differisce in risposta a intensità e durata dell'attività fisica, è facile comprendere come l'innalzamento dell'EPOC sia strettamente correlato a questi due parametri anche in conseguenza dell'attività fisica di tipo cardiovascolare.

Infatti, ciò che è stato evidenziato da studi svolti per valutare il rapporto tra EPOC ed intensità dell'esercizio, è proprio che questo fattore incide drasticamente⁸. I risultati ottenuti sono i seguenti:

• in seguito ad attività a bassa intensità e basso volume (frequenza cardiaca di lavoro <65% FCmax, per meno di un'ora), approssimativamente 5 kcal totali in eccesso sono impiegate dopo l'esercizio;
• a seguito di attività fisica a moderata intensità e maggiore volume (FC di lavoro >65% FCmax per più di un'ora), l'EPOC arriva ad un dispendio approssimativo di 35 kcal totali;
• a seguito, invece, di esercizio intenso (attorno all' 85% FCmax, quindi esercizio di soglia), il dispendio calorico post-esercizio può arrivare a 180 kcal.

Un altro studio condotto nel 1991 ha valutato l'EPOC generato in seguito ad attività corrispondenti al 29%, 50% e 75% del VO₂max per un periodo di 80 minuti, ed è stato evidenziato un incremento maggiore in seguito alla più intensa⁹.

Altra ricerca ha confrontato gli effetti dell'esercizio a bassa intensità (50% VO₂max) e a maggiore intensità (75% VO₂max) ed anche nella condizione di stesso dispendio energetico durante l'attività (500 calorie), l'esercizio ad intensità più alta ha causato un EPOC nettamente superiore rispetto all'esercizio di intensità inferiore (45 calorie rispetto a 24 calorie)¹⁰.

Ulteriori ricerche hanno portato a risultati simili ed in sintesi, i dati mostrano chiaramente che l'intensità dell'esercizio è il fattore principale nel determinare l'ampiezza e la durata del EPOC dopo l'attività stessa.

Effetti della durata dell'esercizio aerobico

Anche la durata dell'esercizio aerobico condiziona l'EPOC: infatti alcune ricerche mettono in relazione questi parametri. La ricerca riconosce un rapporto diretto tra la durata dell'esercizio e l'EPOC. Ciad ha studiato gli effetti della durata dell'esercizio (per 30, 45, e 60 minuti) al 70% VO₂max sull' EPOC. Lo studio conclude affermando che l'aumento della durata dell'esercizio influisce significativamente sull'EPOC totale¹¹. Lo stesso Bahr, precedentemente menzionato in un altro suo studio, arriva alla stessa conclusione.

È facile pertanto intuire, in virtù di questi dati, come l'EPOC dell'esercizio aerobico a bassa intensità, difficilmente risulta significativo da incidere sul bilancio calorico complessivo, in una dinamica di percorso di attività fisica finalizzata al dimagrimento.

EPOC ed esercizio ad alta intensità in interval training (HIIT)

Altre forme di attività come l'High Intensity Interval Training (HIIT), determinano un EPOC maggiore dell'esercizio aerobico. Questo dato emerge da diversi studi^2,12. Infatti tale forma di lavoro fisico sembra in grado di influenzare significativamente l'ossidazione lipidica post-allenamento e la perdita di grasso^6,7,13.

Come è stato ribadito in precedenza, essendo l'intensità un fattore determinante nel generare EPOC, l'esercizio di tipo anaerobico svolto con l'HIIT, quindi a maggiore intensità, riesce ad influenzarlo più dell'esercizio aerobico e queste ricerche ne sono la dimostrazione.

Già nei primi anni '90, Kaminski evidenziò che allenamenti ad intervalli in HIIT, pertanto attraverso picchi di lavoro oltre la soglia aerobica, alternati a fasi di recupero, fossero in grado di aumentare l'EPOC in misura maggiore rispetto ad attività fisica di tipo continuativo¹². Analogamente, Laforgia riporta risultati simili, con sforzi sovramassimali della durata di un minuto intervallati da 2 minuti di recupero², così come Tremblay nei suoi studi utilizza protocolli di HIIT e raggiunge gli stessi risultati evidenziando anche una maggiore attività di particolari enzimi implicati nella lipolisi⁷.

Questa forma di attività appare quindi particolarmente indicata nelle condizioni finalizzate alla perdita di grasso.

EPOC ed esercizi con sovraccarichi

Diversi studi sono stati svolti anche per mettere in relazione allenamenti con sovraccarichi e l'EPOC. Queste ricerche evidenziano come in seguito all'esercizio con sovraccarichi l'entità del EPOC sia più elevata rispetto alla classica attività aerobica¹⁴.

Inoltre è stato dimostrato che metodiche di allenamento con sovraccarichi a circuit training, determinano un dispendio energetico post-esercizio maggiore, ed un maggiore dimagrimento¹⁵, anche come conseguenza di un maggiore dispendio di ossigeno postumo all'attività.

Infine, uno studio comparativo tra allenamento con pesi tradizionale e circuit training ha dimostrato che l'EPOC determinato dall'attività a circuito sia maggiore, pur mantenendo lo stesso volume totale di allenamento (stessi esercizi, stesse serie)¹⁶. In questo caso l'allenamento coi sovraccarichi tradizionali, eseguendo 3 serie di 6 esercizi, con ripetizioni ad esaurimento all'80% 1RM, è stato confrontato con un circuit training dove sono stati svolti gli stessi 6 esercizi per 3 circuiti, da 10-12 ripetizioni al 50% 1RM; pertanto il volume di lavoro totale di entrambi i programmi è stato simile, ma l'allenamento a circuito ha sviluppato un EPOC maggiore.

luppato un maggiore dispendio di ossigeno po-stumo. Da ciò si può concludere che anche l'allenamento con sovraccarichi si può utilizzare come strumento per favorire la perdita di grasso^Sacchi. Da questi dati è evidente il fatto che il dispendio energetico ottenibile con l'attività fisica non si esaurisca al termine della stessa, ma si protrae anche nelle fasi successive. Questo aspetto risulta particolarmente rilevante nelle dinamiche inerenti al dimagrimento, proprio perché l'incremento del dispendio energetico è fondamentale ai fini della perdita di grasso e questi dati evidenziano come diverse forme di attività fisica siano utili a tale scopo, ma in maniera differente. In conclusione, quindi, svariate ricerche mostrano l'utilità dell'esercizio con sovraccarichi nei programmi di dimagrimento^Sacchi. In particolare, l'attività fisica di tipo anaerobico - sebbene l'esercizio anaerobico sfrutti prevalentemente il glicogeno muscolare come substrato energetico durante l'attività stessa - nel periodo post-allenamento, il corpo utilizza un maggior quantitativo di lipidi, ottenendo pertanto perdita di grasso, grazie all'incremento del dispendio calorico in atto successivamente e come conseguenza dell'allenamento stesso, generato da cambiamenti metabolici, evidenziati e descritti con il termine EPOC^{MelbyShuenkeBinzenMcCartyPhelianHansen}.