Biochimica clinica 2016/17

Alessio Marciano Biochimica dell’esercizio fisico_2016-17

I test per gli atleti servono per cercare quattro parametri generali:

 Predisposizione ad infortuni

 Attitudine ad attività di forza/ potenza

 Attitudine a determinati esercizi

 Possibilità di modulazione dell'allenamento

 Doping genetico

ACTN3 Gene della velocità. Gene scoperto nel 2003 e messo in relazione con la capacità di velocità. Venne

battezzato così poiché è presente nei velocisti di alto livello. Questo gene codifica per la proteina actina. Nelle

fibre muscolari le molecole di actina sono collegate dalla proteina actinina. Le actinine sono le proteine di

recupero, che riportano ai valori nominali le lunghezze delle fibre dopo una contrazione muscolare. Nelle

fibre lente sono presenti proteine di collegamento A-actinina-2, nelle fibre veloci alcuni hanno l'A-actinina-3

ed alcuni l'A-actinina-2. Ci sono tre possibili combinazioni genetiche:

Genotipo RR e RX predisposizione per sport di velocità e potenza

Nelle fibre lente : A-actinina 2 per polimorfismo RR e RX

Nelle fibre veloci: A-actinina 3 per polimorfismo RR e RX

Genotipo XX predisposizione per sport di endurance

Nelle fibre lente : A-actinina 2 per polimorfismo XX

Nelle fibre veloci: A-actinina 2 per polimorfismo XX (proteine di recupero lenta)

Esami biochimici:

Analisi di metaboliti nei fluidi biologici: urine, sangue e liquido sinoviale (inoltre esistono esami con prelievi

di saliva) Esame delle urine: (Test antidoping)

1. Esame visuale : Colore, aspetto e volume (diuretici divisi in D che espellono il doping oppure quelli che lo

trattengono nel corpo per evitare di trovarlo nelle urine)

2. Esame chimico:

◦ pH (variabile in base all'introito proteico e allo stile alimentare (vegetariano o non)

◦ Glucosio (non deve essere presente nell'urea)

◦ Birulina (sostanza del catabolismo dell'emoglobine)

◦ Nitriti (Prodotto batterico, presente da un’infezione)

◦ Sangue ( se lo sforzo è molto prolungato, è normale trovarne nelle urine subito dopo l'attività)

◦ Urobilogeno (Presente in quantità basse)

◦ Proteine (Non ci sono di solito a meno che non abbia problemi renali seri o sia diabetico. Chi fa un

esercizio pesante possono presentarsi nell'urina, soprattutto de lo sforzo non è abituale)

◦ Chetoni: Compaiono quando c'è una dieta iperproteica, quando ci sono pochi carboidrati, con uno

sforzo prolungato e dopo il digiuno

◦ Leucociti: (GB bianchi) non presenti nelle urine, si presentano quando c'è uno stato infettivo

◦ Creatinina:

◦ Peso specifico: Valuta se sono stati introdotti diuretici

◦ Droghe, sostanze dopanti

3. Esame microscopico

◦ WBC

◦ Batteri

◦ Cristalli: stato di disidratazione o situazione patologica come i calcoli

◦ RBC Alessio Marciano Biochimica dell’esercizio fisico_2016-17

Esami del sangue:

Trattamento del sangue:

 Trattato con anticoagulanti (Eparina, EDTA ): si studia parte liquida e cellulare

acido etilen-diamino-tetracetico

La provetta di sangue viene centrifugata per dividere il plasma dalla componente cellulare

L'ematocrito è la percentuale del volume di sangue occupata dal volume delle componenti cellulari

 Non trattato, il sangue coagula: si studia solo la parte cellulare

La provetta coagulata si centrifuga allo stesso modo per quello non coagulato.

La provetta si divide sempre in coagulo e siero , sostanza simile al plasma.

Per vedere le sostanze presenti nel sangue è indifferente che tipo di campione si utilizza, mentre se si deve

vedere l'ematocrito o valori correlati con la componente cellulare serve avere una provetta non coagulata

 ≈55%

Plasma – Volume totale del sangue

Funzioni:

o Veicola sostanze di rifiuto (lattato)

o Mantiene costante il volume del sangue: disidratazione

o Trasporta sostanze nutritivo: Glucosio e A. grassi

o Difesa dell'organismo

o Coagulazione (indifferente durante l'attività)

 ≈45%

Componente cellulare - Volume totale del sangue

1. Leucociti o globuli bianchi (Leuco bianco)

Hanno funzione immunitaria

1. Granulociti

1. 40% Basofili e Eosinofilo, cellule presenti in persone con allergie

2. 60% Neutrofili lavorano in processi infiammatori. Secernono sostanze irritanti per

combatterle

2. Linfociti

3. Monociti 

2. Eritrociti o globuli rossi (Eritro rosso)

Sono cellule anucleate composte da emoglobina e ferro e hanno la funzione di trasportare gas.

3. Piastrine

Hanno funzione riparatoria immediata, in caso di lesioni tissutali.

Esame emocromocitometrico o emocromo: esame generico del sangue per la determinazione della quantità

complessiva di tutte le cellule presenti in esso. Generalmente è utilizzato per determinare:

 il numero di tutte le cellule del sangue

 la concentrazione dell’emoglobina

 l’ematocrito

 l’analisi delle caratteristiche fisiche (forma, dimensioni) dei globuli rossi e delle piastrine.

A cosa serve l'emocromo:

1. valutare lo stato di salute generale

2. determinare la presenza di alcune malattie, soprattutto anemie e infezioni

3. ricerca sostanze dopanti

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Marcatori principali:

In foto i valori di riferimento dei principali parametri ematologici differenziate per quantitativo di attività.

Ematocrito: è la quantità di componente cellulare rispetto al volume totale del sangue. Di solito viene

espresso in percentuale. Negli atleti l'ematocrito è il principale indicatore dello stato di forma di un atleta. E'

un valore che va tenuto sotto osservazione durante una fase preparatoria ad una gara perché è il principale

fattore che influenza rendimento fisico. Solitamente brusche variazioni di 1-3 punti fanno calare

drasticamente la performance mentre valori normali o superiori alla norma permettono un rendimento

ottimale o migliore.

Globuli rossi – RBC red blood cell

Se i valori sono più alti della norma le cause Se i valori sono più bassi della norma le cause

probabili potrebbero essere: probabili potrebbero essere:

 

perdite di liquidi (diarrea, ustioni, anemia



disidratazione) emorragie

 

utilizzo di sostanze dopanti malattie renali

 

allenamento in altura malnutrizione

 carenze di ferro e vitamine B6, B9 e B12

Globuli bianchi – WBC white blood cell

Se i valori sono più alti della norma le cause Se i valori sono più bassi della norma le cause

probabili potrebbero essere: probabili potrebbero essere:

 

infezioni malattie particolari

 

infiammazioni assunzione di farmaci

 traumi

 stress

Piastrine

Variano in base a lesioni tissutali e malattie. L’attività fisica non è influente sulla loro quantità.

MCV

E' un valore che esprime la grandezza dei globuli rossi. E' detto indice di adattamento all'attività aerobica

quindi risente dell'attività constante nel tempo.

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Se è basso è presente una carenza di ferro, se è alto c'è una carenza di vitamina B12 e folati

L'attività aerobica crea degli adattamenti aumentando la grandezza dei Globuli Rossi, permettendo un

maggiore trasporto di ossigeno a parità di GR poiché in ogni globulo ha più superfice di contatto.

Questo valore è possibile controllarlo per vedere quando un atleta sta tornando ai livelli prestativi ottimali in

seguito ad un periodo di stop.

Metabolismo del ferro

• Ferro, Ferritina, Transferrina, Recettore solubile della transferrina (sTRF), Eritropoietina

Indicatori di rischio cardiovascolare

• Colesterolo totale, LDL-C, HDL-C, Trigliceridi

Glicemia

La glicemia è la concentrazione di glucosio nel sangue

La concentrazione di glucosio nel sangue può variare, dando luogo

a quattro casi:

 Normo glicemia 60-100 ml/dl

 Ipoglicemia: minore concentrazione del glucosio dei valori

normali. É possibile riscontrarla durante una attività fisica

intensa protratta nel tempo oppure dopo un periodo di

digiuno

 Iperglicemia: >180ml/dl presente dopo un pasto

altamente ricco di carboidrati oppure nelle due tipologie di diabete mellito I e II

 Ipoglicemia riflessa: condizione in cui il sangue ricade circa due ore successive ad un pasto dopo avere

introdotto con la dieta un eccesso di carboidrati. La quantità massiccia di insulina prodotta

conseguentemente ad un picco iperglicemico, in persone sane, porta ad abbassare i livelli di glucosio

ematico sotto la soglia di partenza.

Gli ormoni che regolano il valore ematico del glucosio sono :

 insulina che abbassa la glicemia promuovendo uno stato anabolico. Sintesi trigliceridi

 glucagone che innalza la glicemia promuovendo uno stato catabolico. Degradazione trigliceridi

Non tutti i carboidrati, a parità di quantità, fanno variare il livello di glicemia allo stesso modo.

Si distinguono in base all'indice glicemico, unità di misura che misura la velocità di variazione della glicemia.

La velocità con cui varia la glicemia è estremamente influenzabile da molteplici fattori. Generalmente si

distinguono:

 Carboidrati a basso indice glicemico: che non fanno variare repentinamente la glicemia, evitando

bruschi picchi. Se ingeriti in grandi quantità non presentano il fenomeno dell'ipoglicemia riflessa

 Carboidrati ad alto indice glicemico: Che fanno variare repentinamente la glicemia. Se ingeriti in

grandi quantità danno luogo ad un picco iperglicemico seguito da uno stato di ipoglicemia riflessa,

condizione di glicemia inferiore allo stato basale a causa di una eccessiva produzione di insulina.

Glicemia durante l'attività fisica

Durante uno sforzo fisico, in particolare se aerobico e prolungato nel tempo, la situazione ormonale permette

un aumentata sintesi di glucagone, coadiuvato dalla presenza di adrenalina e cortisolo e una diminuzione

della sintesi di insulina. Questo quadro ormonale favorisce il catabolismo delle varie macromolecole per la

produzione di energia per il sostenimento dell'attività fisica, in particolare del glicogeno epatico con lo scopo

di innalzare al glicemia.

A livello muscolare il glucosio permea nel miocita tramite dei trasportatori, denominati GLUT4.

Due meccanismi permettono alla membrana cellulare di portare in superfice questi trasportatori e di

conseguenza permettere la saturazione di glucosio alle cellule muscolari. Mediante:

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1. Stimolazione per mezzo di insulina. Quindi in uno stato anabolico, non presente durante l'attività

fisica.

2. Contrazione muscolare. Questa azione porta meccanicamente trasportatori GLUT4 sulla membrana,

permettendo un uptake di glucosio, alle cellule muscolari, durante l'attività fisica

Esami glicemici

Si utilizza un campione di sangue prelevato dalla vena di un braccio. Per un controllo personale della glicemia

è sufficiente raccogliere poche gocce di sangue pungendo la pelle con un piccolo ago. L’esame viene eseguito

a digiuno, ad almeno 8-10 ore dall’ultimo pasto per avere glicemia a digiuno

deve avvenire a digiuno, ad almeno 6-8 ore dall'ultimo pasto, per riscontare le concentrazioni basali del

marcatore.

Azotemia (overtraining)

Misura la concentrazione di azoto non proteico nel sangue, cioè la concentrazione di urea nel sangue. L’urea

è un composto di scarto che deriva dalla degradazione delle proteine. Essa è prodotta dal fegato e rilasciata

nel sangue, per poi essere filtrata dai reni ed eliminata con le urine. L’azotemia indica la funzionalità dei reni.

In condizioni di normale funzionalità renale, l'azotemia è aumentata da:

 Dieta iperproteica

 Disidratazione

 Digiuno

 Attività fisica prolungata per causa del catabolismo proteico

L'azotemia è un indicatore molto importante per controllare lo stato di forma di un atleta durante una

stagione di competizione. Se si innalza vuol dire che il corpo dell'atleta presenta una elevata catabolizzazione

proteica data da un notevole carico fisico.

La sindorme da overtraining sembra sia correlata con l'azotemia. In un atleta d'elite è importante controllare

questo valore periodicamente al fine di evitare di compromettere la stagione agonistica

Bilancio azotato

Bilancio dell’azoto = Azoto ingerito – Azoto eliminato