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CAPITOLO 5: BILANCIO/EQUILIBRIO IDRICO

L’equilibrio idrico è mantenuto dal senso della sete (cioè la necessità di bere, parte tutto dal

cervello) e dall’attività renale (cioè l’emissione di urine più o meno ricche in soluti).

Bisogna sempre garantire un apporto continuo di acqua al nostro corpo se si vuole vivere ed evitare

la disidratazione.

L’assunzione di acqua avviene mediante:

• Bevande

• Alimenti

• Metabolismo

La maggior parte avviene mediante bevande ed alimenti.

La perdita invece di acqua si ha attraverso:

• Urine

• Feci

• Respirazione CAPITOLO 5.1: ACQUA

L’acqua costituisce circa il 40-70% (questo valore è più alto per un bambino e per soggetti magri,

mentre più basso per donne e soggetti obesi) del peso di un adulto: di questo 40-70%, il 40% è acqua

intracellulare e il restante 60% è extra-cellulare (liquido interstiziale e plasma sanguigno).

L’acqua è permeabile alle membrane biologiche ed è un ottimo solvente per moltissime molecole

di interesse biologico.

Nell’acqua vengono anche eliminate diverse sostanze di scarto.

Visto che ogni giorno, mediamente, si consumano circa 2lt di acqua al giorno, bisognerebbe

assumerne quanto meno la stessa quantità. Un sedentario infatti consuma proprio circa 2lt di acqua

al giorno che perde tramite urine, sudore, respirazione e feci. Uno sportivo invece, consuma un

quantitativo maggiore di acqua il cui valore si ottiene pesando il soggetto prima e dopo l’attività

fisica.

I fattori che influenzano la perdita dei liquidi corporei sono: temperatura, farmaci, umidità e attività

fisica intensa. 21

CAPITOLO 5.1.1: ENTITA’ DELLA PERDITA DEI LIQUIDI E DISIDRATAZIONE

La sudorazione brucia 2-3l/ora (fino ad un massimo di 12l nelle 24 ore). I maratoneti fanno registrare

una perdita di peso che varia dal 6 al 10% della massa corporea dopo una maratona. I calciatori

invece, perdono 2l di liquidi nei 90 minuti di una partita che si disputa a 10C°. I lottatori perdono

circa il 9-13% di peso corporeo dopo un combattimento (ovviamente sempre perché perdono i

liquidi).

Il tratto gastro-enterico brucia circa 100-200ml/die; i reni 700-1400ml/die; le vie respiratorie circa

360ml/die.

La perdita di peso sotto forma di liquidi può provocare:

• 1% di peso perso = aumento della temperatura corporea

• 3% di peso perso = diminuita performance fisica

• 7% di peso perso = allucinazioni

• 10% di peso perso = collasso circolatorio

La disidratazione diminuisce il volume plasmatico, l’attività cardiaca, la sudorazione, il flusso

ematico cutaneo e la capacità di resistenza (è stato osservato infatti che, più ci si disidrata, e meno

si rende durante un esercizio fisico).

I segni della disidratazione sono diversi e sono:

• Urine scure

• Sudorazione ridotta

• Volume urinario basso

• Crampi muscolari

• Elevato battito cardiaco

• Sensazione di freddo

• Cefalea

• Nausea

Per evitare la disidratazione bisogna bere tanto e, se si fanno più di 60 minuti di attività fisica,

bisogna ingerire liquidi contenenti sali minerali e non semplice acqua fresca.

Bisogna bere solo quando si ha sete o bisogna idratarsi comunque?

Su questa tematica, vi sono posizioni contrastanti: alcuni affermano che durante gli sport di

resistenza non ci si può basare solo sul meccanismo della sete, in quanto non è un accurato sensore

della disidratazione. Pertanto è consigliato bere anche se non si ha sete.

Altri, al contrario, raccomandano di bere solo in risposta allo stimolo della sete, anche andando

incontro a un certo grado di disidratazione (questo è meno rischiosa della sovra-idratazione, anche

bere tanto infatti può essere pericoloso). 22

CAPITOLO 5.1.1.1: INTOSSICAZIONE DA ECCESSO DI LIQUIDI

Un’eccessiva assunzione di liquidi può comportare importanti squilibri elettrolitici: in particolare si

può determinare iponatriemia (bassa concentrazione di sodio nel sangue) e questa può portare

anche alla morte.

Complessivamente si ritrovano in letteratura circa 250casi di intossicazione da liquidi,

generalmente per assunzioni di quantità tra i 10 e i 20 litri in periodi di tempo relativamente brevi.

CAPITOLO 5.2: REIDRATAZIONE PRIMA DELL’ESERCIZIO - IPERIDRATAZIONE

L’ iper-idratazione ritarda la disidratazione, incrementa la sudorazione durante l’esercizio e

minimizza l’innalzamento della temperatura corporea.

Oltre all’aumento del consumo di lipidi nelle 24ore che precedono la prova, si raccomanda

l’assunzione di 400-600ml di acqua 20 prima di iniziare.

L’iper-idratazione non sostituisce la necessità di una continua integrazione di liquidi durante

l’attività fisica.

Gli allenatori spesso pesano prima e dopo la competizione gli atleti (dopo che hanno urinato) per

fare il bilancio dei liquidi.

Ogni 453g di peso corporeo perso rappresentano una perdita per disidratazione di 450ml di acqua.

L’assunzione di liquidi dovrebbe essere attuata ogni 10-15 minuti.

L’assunzione deve avvenire mediante piccoli sorsi e l’acqua non deve essere né calda né fredda.

CAPITOLO 5.3: RICAPITOLAZIONE E CONSIGLI SUL BILANCIO IDRICO

Durante l’attività fisica svolta in condizioni ambientali di temperatura elevata, si assiste a un

aumento del flusso sanguigno a livello cutaneo e muscolare, mentre negli altri organi esso

diminuisce contemporaneamente.

La temperatura corporea profonda normalmente aumenta durante l’attività fisica: l’entità

dell’incremento è determinata dall’intensità dell’esercizio. Un adattamento termo-regolatorio

adeguato crea le basi per un migliore funzionamento dei processi metabolici cellulari.

La sudorazione riduce le riserve liquide dell’organismo, creando le basi per uno stato di

disidratazione. Quando la sudorazione è copiosa, e non si reintegrano i liquidi perduti, si verifica una

diminuzione del volume plasmatico che causa un rapido aumento della temperatura centrale. 23

L’esercizio fisico svolto in condizioni di umidità e temperature elevate, crea un problema ai processi

di termo-regolazione in quanto, nonostante la grande quantità di sudore perduto, l’ambiente umido

non consente il raffreddamento corporeo mediante evaporazione.

Quando si verifica una perdita di liquidi maggiore dei 4-5% della massa corporea, la possibilità di

disperdere calore viene sensibilmente ostacolata: vengono compromesse quindi le funzioni

cardiovascolari e la prestazione diminuisce.

Un’adeguata reintegrazione di liquidi è in grado di mantenere costante il volume plasmatico in modo

tale da permettere la sudorazione e la circolazione ottimali.

L’obiettivo da raggiungere è il mantenimento dell’input e dell’output di liquidi in condizioni stabili,

il che si può valutare calcolando il peso perso.

L’intestino tenue può assorbire al massimo 1000ml di liquidi all’ora, e l’assorbimento è legato alla

quantità di soluti. L’assunzione di acqua a basso contenuto di sodio associata a sudorazione profusa

può portare alla riduzione del sodio del sangue (iponatriemia) che si traduce in una vera

intossicazione da acqua. 24

CAPITOLO 6: INTEGRATORI ALIMENTARI

Gli integratori alimentari sono sostanze naturali presenti anche nell’organismo e che vengono

consumate in aggiunta all’alimentazione normale (glucosio, minerali, vitamine ed alcuni

micronutrienti). Alcuni di questi componenti sono essenziali per la crescita e lo sviluppo

dell’organismo.

Esiste anche un’applicazione medica di questi: si usano infatti in un trattamento di carenze

organiche dovute a malnutrizione e malattie.

In ambito sportivo vengono spesso usati con la speranza di incrementare la massa muscolare,

ridurre il grasso corporeo, aumentare la velocità, migliorare la resistenza ed avere un recupero più

rapido. Sono facilmente reperibili in quanto presenti anche sugli scaffali dei supermercati.

Dal punto di vista legale, non essendo considerati farmaci, non sono sottoposti ad una rigorosa

regolamentazione. Per quelli ad uso sportivo è prevista l’autorizzazione ministeriale, ma ve ne sono

innumerevoli altri ancora che vanno sotto il nome di prodotti salutistici (dai prodotti dietetici a

quelli omeopatici, dagli antiossidanti alle tavolette energetiche).

Per legge, gli integratori alimentari sono definiti come “prodotti capaci di svolgere effetti “nutritivi”

ed effetti fisiologici”.

Gli integratori alimentari sono formulati in: capsule, compresse, tavolette, barrette, bustine sia

monocomposti che pluricomposti. I contenenti invece sono, in particolare, ma non in via esclusiva

vitamine, sali minerali, amminoacidi, acidi grassi, fibre ed estratti di origine vegetale.

Gli integratori alimentari vengono usati nello sport per poter affrontare in modo adeguato

l’intensità e la durata delle gare: alcuni atleti di sport agonistici infatti, hanno bisogno di livelli di

calorie estremamente elevati, che non possono essere raggiunti con la normale alimentazione

quotidiana.

Una dieta equilibrata è molto meglio di qualsiasi integratore alimentare.

E’ necessario tener presenti i livelli di assunzione degli integratori alimentari per non fine in

sovradosaggio.

Gli integratori alimentari hanno avuto tanto successo per i seguenti quattro fattori:

• Campagne pubblicitarie

• Fascino dei prodotti naturali

• Effetto propaganda del passaparola, cioè magari si prendono perché li ha già provati l’amico

o il parente di turno

• Pronta e facile reperibilità

Gli integratori alimentari però possono anche presentare dei rischi: gli ingredienti non riportati

sull’etichetta infatti, potrebbero essere sostanze dopanti. La maggior parte delle sostanze non

specificate sull’etichetta sono steroidi. Gli effetti collaterali degli integratori alimentari, dipendono

quindi dalle sostanze non indicate sull’etichetta. 25

CAPITOLO 6.1: INTEGRATORI ALIMENTARI - ERGOGENI

Gli atleti prendono gli integratori non per bisogno, ma per rispondere al fine ergogenico: gli ergogeni

sono sostanze in grado di determinare aumento della capacità di lavoro e in questo caso un aumento

della prestazione atletica.

Gli ergogeni sono classificati in:

• Supporti nutrizionali finalizzati ad integrazione energetica

• Supporti nutrizionali finalizzati a supplementazione proteica

• Sostanze finalizzate al reintegro delle perdite idroelettrolitiche

• Sostanze con funzione di bioregolazione

• Sostanze con azione metabolica e funzionale

CAPITOLO 6.1.1: SUPPORTI NUTRIZIONALI FINALIZZATI AD INTEGRAZIONI

ENERGETICA

Sono carboidrati (fruttosio e maltodestrine) e lipidi (trigliceridi a catena media – MCT).

La corretta alimentazione per un atleta prevede una quota di carboidrati intorno al 60-65%

nell’ambito della razione giornaliera. Questi, hanno da tempo un ruolo riconosciuto come substrato

energetico nelle attività prolungate ad alta intensità.

Il fruttosio si assume in bevande che vengono utilizzate prima dell’esercizio, al fine di garantire la

maggior quota di energia pronta; la disponibilità di questo non è poi cosi rapida in quanto deve

essere trasformato in glucosio dal fegato. E’ facile avere disturbi gastrointestinali se si assume

troppo fruttosio.

Le maltodestrine sono catene di molecole di glucosio e sono utilissime negli sport di durata. Hanno

un assorbimento più lento ed evitano brusche variazioni della glicemia.

I lipidi, in una corretta alimentazione, sono previsti con una quota del 25-30% della quota calorica

giornaliera. In una attività di lunga durata a bassa/media intensità, si registra un maggiore impiego

di questi.

I trigliceridi a catena media (MCT) sono acidi grassi con catene di 8-12 molecole di carbonio. Questi

non necessitano della bile per la digestione e inizialmente erano utilizzati in patologie pancreatiche

ed epatiche. Gli MCT difficilmente si accumulano nel tessuto adiposo in quanto sono subito utilizzati

1

da chi li necessita (i muscoli) a scopo energetico: usando questo, si preservano anche le scorte di

glicogeno. Un eccessivo consumo di questi, può portare a disturbi gastrointestinali come crampi e

diarrea. Non ci sono evidenze di possibili effetti positivi sulla prestazione agonistica. E’ stato fatto

un esperimento con 6 ciclisti ben allenati che hanno assunto MCT da soli o combinati con

carboidrati, durante un esercizio della durata di 2 ore condotto al 60% della VO max. Al termine

2 26

Attraverso il sistema linfatico, giungono nel tessuto muscolare dove vengono rapidamente ossidati

1

della prova, gli atleti dovevano simulare una prova di 40km sulla cyclette. Durante le prove, essi

assunsero 2 litri di una soluzione contenente rispettivamente:

• 10% di CHO (carboidrati), 4,3% di una emulsione di MCT

• 10% di CHO

• 4,3% MCT

Il risultato è riportato come velocità medie ottenute dai soggetti in ciascuna prova. La sostituzione

dei CHO con MCT, provoca una riduzione della prestazione di circa l’8%. L’assunzione combinata di

CHO e MCT provoca un aumento significativo del 2,5%. Questo effetto ergogenico si verificava

insieme a:

• Ridotta ossidazione glucidica totale

• Maggiore concentrazione finale di FFA circolanti (acidi grassi liberi)

• Una più bassa concentrazione finale di glucosio e lattato

L’effetto relativamente modesto sulla resistenza conseguente all’integrazione dei soli MCT è

probabilmente dovuto allo scarso contributo portato dagli acidi grassi alla spesa energetica totale

durante le attività molto prolungate.

Gli effetti collaterali come crampi e diarrea spesso accompagnano l’assunzione eccessiva di questo

tipo di lipidi.

Ulteriori studi sono necessari per accertare gli effetti ergogenici dei MCT ed anche i livelli di

tolleranza del nostro organismo a questo tipo di lipidi durante l’esercizio fisico.

CAPITOLO 6.1.2: SUPPORTI NUTRIZIONALI FINALIZZATI A SUPPLEMENTAZIONE

PROTEICA

Le proteine sono una componente importante della razione alimentare (circa 10-15%) ed è

consigliato assumere da 1.2 a 1.8g/kg peso corporeo di proteine ogni giorno quando si sostiene un

allenamento intenso.

La supplementazione di queste è molto utilizzata in ambito sportivo. Ci sono vari studi che non

hanno dimostrato comunque particolari miglioramenti della perfomance o modificazioni della

secrezione ormonale a seguito di questa supplementazione.

E’ difficile indicare il fabbisogno proteico perché questo dipende da diversi fattori come la durata,

l’intensità, il tipo di sforzo, l’età, il sesso e l’allenamento.

L’eccesso di proteine (oppure di amminoacidi) può determinare un sovraccarico renale e quindi

creare patologie ai reni.

Le proteine in polvere esistono in diverse formulazioni percentuali sul mercato: la miglior scelta

sono quelle del siero di latte (maggior velocità di assorbimento) o dell’uovo (maggior valore

biologico). 27

I pool di amminoacidi hanno un’azione molto simile a quella delle proteine in polvere: sono più

pratici in quanto sono in compresse. Possono contenere:

• Amminoacidi in forma libera, sono efficaci solo per via parenterale e sono molto costosi

• Amminoacidi in forma di piccoli peptidi, sono meglio assorbiti dall’intestino e sono meno

costosi

La glutammina è un amminoacido non essenziale più presente nell’organismo umano (cute,

muscolo, intestino, sistema immunitario). Questo, regola il trasporto di azoto tra gli organi. La

glutammina partecipa alla sintesi del glutatione che è un antiossidante. La glutammina è consumata

in grandi quantità in condizioni di stress, allenamenti intensi e difesa immunitaria.

La ornitina alfachetoglutarato (OKG) ha un effetto simile alla glutammina e rimuove l’ammoniaca

prodotta dal catabolismo degli amminoacidi formando acido glutammico. E’ utile nella fase di

recupero.

La taurina è presente in alte concentrazioni nelle fibre rosse del muscolo. Ha un effetto anti-

catabolico e uno insulino simile (cioè ha effetto simile all’insulina, quindi fa entrare glucosio).

Partecipa alla sintesi dell’acido taurocolico (acido biliare). Recenti studi sull’uomo, hanno

dimostrato che l’assunzione di taurina può favorire l’ossidazione dei grassi durante un esercizio

fisico. La supplementazione pre-allenamento di 1.66gr di taurina non ha dimostrato di migliorare la

prestazione, ma ha aumentato del 16% l’ossidazione dei grassi durante una prestazione di moderata

intensità (65% della VO max) per 90 minuti in ciclisti allenati.

2

Molti atleti come sollevatori di peso o culturisti utilizzano integratori a base di amminoacidi per

indurre la sintesi endogena di ormoni ad azione anabolizzante come il testosterone, l’ormone della

crescita, l’insulina o il fattore di crescita ad azione simili-insulina (IGF-1) per facilitare la crescita

muscolare, aumentare la forza e diminuire la loro massa grassa.

Alcuni studi effettuati su soggetti anziani, defedati ed in regime di ricovero, con problemi di scarsa

alimentazione o difficoltoso assorbimento di nutrienti, la somministrazione esogena di amminoacidi

ha prodotto uno stimolo alla produzione di GH ed insulina. Ricerche condotte su soggetti in buona

salute invece, NON hanno portato evidenza di effetto ergogenico indotto dall’integrazione per via

orale di amminoacidi sulla secrezione ormonale o sulla prestazione atletica.

CAPITOLO 6.1.3: SOSTANZE FINALIZZATE AL REINTEGRO DELLE PERDITE

IDROELETTROLITICHE

Una giusta idratazione deve tener conto del tipo e durata di attività fisica, nonché delle condizioni

climatiche.

Fino ad un’ora prima dell’esercizio, è bene introdurre acqua (a temperatura intorno ai 10°) a dosi

intervallate (fino a 500cc) eventualmente con piccole dosi di carboidrati.

Per attività inferiori ad 1 ora, è sufficiente un reintegro con acqua (200-300cc ogni 20 minuti). Per

attività superiori è utile utilizzare bevande con bassa concentrazione di zuccheri (2-6%) e piccole

quote di elettroliti. 28

CAPITOLO 6.1.4: SOSTANZE CON FUNZIONE DI BIOREGOLAZIONE

Le vitamine vengono acquisite in quantità sufficiente con l’apporto nutrizionale. L’assunzione di

vitamine ad alte dosi non è sempre salutare. Negli atleti, l’aumentato fabbisogno può essere

compensato con una dieta equilibrata.

Più giustificata la maggior introduzione di vitamina C, come antiossidante, per prevenire i danni

tissutali dell’ossidazione (l’attività fisica induce un aumento dei radicali liberi).

Gli antiossidanti hanno quindi una funzione di protezione dai radicali liberi prodotti in grandi

quantità nell’allenamento aerobico. Inoltre, hanno anche una funzione di protezione da cancro e

infarto.

Gli antiossidanti principali sono:

• Betacarotene (provitamina A)

• Acido ascorbico (vitamina C)

• Tocoferolo (vitamina E)

• Zinco

• Rame

• Manganese

• N acetil cisteina

Oltre a svolgere la funzione di protezione da danni ossidativi muscolari, migliorano anche la capacità

aerobica e inibiscono il catabolismo.

Zinco, rame e manganese costituiscono gli enzimi importanti per l’inattivazione dei radicali liberi.

La N-acetil cisteina invece, si attiva per via orale e promuove la formazione del glutatione (potente

antiossidante endogeno). CAPITOLO 6.1.4.1: RADICALI LIBERI

La produzione dei radicali liberi è un processo biologico che caratterizza tutte le cellule eucariotiche.

Essa si verifica normalmente nelle reazioni biochimiche cellulari, soprattutto in quelle che utilizzano

ossigeno per produrre energia (i processi ossidativi).

Per definizione, il radicale libero è una molecola che contiene uno o più elettroni spaiati nell’orbitale

di legame. I radicali reagiscono con altre molecole allo scopo di catturare gli elettroni necessari al

raggiungimento della stabilità.

I radicali liberi sono anche definiti come sostanze reattive e, come detto, prodotte dal corpo in

piccole quantità (quantità endogena di radicali liberi). Le origini endogene di questi sono:

• Durante l’ossidazione finale dei substrati energetici

• Nelle reazioni immunitarie cellulo-mediate, prodotte dai globuli bianchi 29

• Nelle reazioni di detossicazione epatica

• Nelle fasi di riperfusione dei tessuti dell’organismo interessati da fenomeni ischemici

Questi radicali liberi, possono avere anche un’origine esogena che può derivare dai seguenti fattori:

• Fumo di sigaretta

• Inquinamento ambientale

• Radiazioni elettromagnetiche

• Eccessivo contenuto di ferro o rame

• Farmaci, pesticidi, anestetici

• Luce ultravioletta

• Stress

• Esercizio fisico

Le nostre cellule, hanno degli enzimi ad azione antiossidante che neutralizzano questi radicali liberi,

stessa azione fatta anche da altre sostanze prodotte dal nostro corpo in maniera fisiologica.

Quando la cellula non riesci a far fronte alla produzione di radicali liberi si viene a determinare un

processo noto come stress ossidativo: questo è inteso come la rottura dell’equilibrio tra i

componenti reattivi ossidanti ed i meccanismi di difesa antiossidanti a scapito di questi ultimi.

Lo stress ossidativo quindi fa aumentare le specie reattive e abbassare le difese antiossidanti:

questo provoca danni cellulari, danni tissutali, danni d’organo e danni sistemici che poi possono

portare a varie patologie come malattie cardiovascolari, Parkinson, infiammazioni, tumori ecc.

Il ROS è il radicale libero dell’ossigeno (cioè la sostanza reattiva dell’ossigeno) e la produzione di

questo avviene in due punti precisi della respirazione mitocondriale/cellulare: il complesso 1 e il

complesso 3. CAPITOLO 6.1.5: SOSTANZE CON AZIONE METABOLICA E FUNZIONALE

Queste sostanze con azione metabolica e funzionale sono:

• Creatina

• L-carnitina

• Bicarbonati

• Integratori per la riduzione del peso

• Integratori per il recupero del trofismo delle cartilagini 30

CAPITOLO 6.1.5.1: CREATINA

La creatina è sintetizzata nel fegato a partire da 3 amminoacidi: arginina, glicina e metionina. Nel

muscolo scheletrico di un uomo adulto di 70kg ci sono circa 120gr di creatina.

Un eccesso di creatina va a sovraccaricare il rene in quanto questa, in fase di escrezione, diventa

creatinina e viene eliminata proprio per via renale. La carne rossa è ricca di creatina (circa 4-5gr per

1kg di carne).

La creatina viene prodotta dall’organismo e viene depositata nel muscolo.

Gli effetti di questa sono:

• Aumenta la forza muscolare

• Aumenta la resistenza

• Ritarda la fatica

Gli effetti collaterali sono:

• Aumento di peso

• Crampi muscolari

• Nausea

• Diarrea

• Ritenzione idrica

• Disturbi gastrointestinali

La fosfocreatina si forma con l’aggiunta di un fosfato dall’ATP alla creatina, questo è un legame

altamente energetico e può essere usato durante l’esercizio fisico, è una reazione reversibile e

quindi la fosfocreatina immagazzinata può tornare creatina cedendo un fosfato all’ADP.

Numerosi studi hanno rilevato un miglioramento dell’attività anaerobica soprattutto nella fase di

recupero e nessun effetto sull’attività aerobica.

Gli atleti di potenza ritengono che la supplementazione di creatina possa aumentare la forza

muscolare nelle attività di potenza, migliorare la forza esplosiva e consentire un maggior carico

muscolare durante l’allenamento.

Supplementi orali di creatina per 2 settimane, aumentano significativamente la quantità di creatina

muscolare (30%), migliorando la prestazione nelle attività di elevata intensità, particolarmente negli

sforzi intensi e ripetuti. L’assunzione di dosi elevate di creatina al termine di allenamenti pesanti,

aiuta il recupero muscolare, facilitando il ripristino delle capacità contrattili del muscolo al termine

dell’esercizio. Supplementi di creatina sono ammessi dalle istituzioni sportive nazionali ed

internazionali, che non li considerano illegali.

La fase di carico della creatina prevede un’assunzione di 20-30g/die per 5-7 giorni; è seguita da una

fase di mantenimento che prevede un’assunzione di 2-5g/die. E’ stato fatto uno studio con più

persone, divise in due gruppi, che hanno assunto quantità variabili di creatina e si è osservato che:

31

• In entrambi i gruppi si evidenzia un aumento del 20% dei livelli di creatina totale muscolare

dopo 7 giorni

• Senza ulteriore integrazione, i livelli di creatina tornano lentamente ai valori basai nei 35

giorni successivi

• La supplementazione ulteriore, anche a concentrazioni molto più basse, mantiene alti i livelli

di creatina

Numerose ricerche hanno dimostrato che l’assunzione di bevande contenenti carboidrati durante

la supplementazione di creatina ne aumenti la captazione e l’immagazzinamento a livello

muscolare. Pertanto, è importante abbinare la creatina con i carboidrati.

La creatina, da sola, non è in grado di stimolare la secrezione di insulina. L’aumento di creatina a

livello muscolare, in seguito all’assunzione combinata di creatina e carboidrati è probabilmente

dovuta all’aumentato assorbimento di zuccheri (mediato dall’insulina) a livello muscolare, che

facilita il trasporto di creatina nelle fibre muscolari.

Numerose ricerche condotte sull’uomo sostengono gli effetti positivi indotti dalla

supplementazione di creatina a dosaggi raccomandati senza la comparsa di effetti collaterali.

Riscontrate associazioni tra creatina e insorgenza di crampi muscolari sono dovute probabilmente

a: • Squilibrio tra le concentrazioni di creatina libera e creatina muscolare

• Aumentato volume intracellulare indotto osmoticamente per la maggiore idratazione

conseguente al maggior contenuto di creatina nelle fibre muscolari

CAPITOLO 6.1.5.2: L-CARNITINA

La carnitina è sintetizzata a livello epatico a partire dalla lisina (è un amminoacido). La carnitina

trasporta acidi grassi attivati all’interno della matrice mitocondriale dove poi avviene la beta-

ossidazione (l’acido grasso attivato entra nel mitocondrio proprio grazie alla carnitina che quindi è

un trasportatore vero e proprio [cioè si lega all’acido grasso e lo porta nel mitocondrio dove poi

questo viene ossidato]). Quando si lega all’acido grasso, la carnitina diventa acil-carnitina e questo

legame avviene già dopo 10 minuti di attività fisica. Dopo circa 20min di attività, l’80% della carnitina

è già legato agli acidi grassi e quindi è acil-carnitina.

La carnitina è particolarmente abbondante nella carne rossa e nei prodotti caseari.

E’ utilizzata prevalentemente dagli atleti che fanno sport aerobici/di resistenza (la creatina invece la

prendono gli atleti che fanno sport di potenza). La supplementazione di carnitina infatti, dovrebbe

migliorare la resistenza a sforzi aerobici prolungati (maratona, ciclismo, sci di fondo).

Gli atleti la prendono pensando che questa favorisca l’utilizzo degli acidi grassi (cioè più ne prendi

più acidi grassi entrano nel mitocondrio e quindi più energia si produce con ossidazione di questo;

in realtà però non avviene tutto questo e ad oggi non c’è nessun evidenzia scientifica che la carnitina

assunta migliori la prestazione sportiva). 32

La somministrazione giornaliera di 100-200mg di carnitina non modifica i livelli muscolari di questa

sostanza né in soggetti giovani né negli adulti.

L’assunzione di carnitina (2000mg) due ore prima di una maratona e dopo 20km di gara provoca un

aumento significativo della concentrazione plasmatica di carnitina. Cioè però, come detto, non

sembra influenzare la prestazione della corsa o modificare la miscela metabolica durante la corsa o

ridurre i tempi di recupero.

Anche in corso di attività prolungate o intense, l’assunzione di carnitina non modifica la miscela del

substrato energetico ossidato. CAPITOLO 6.1.5.3: BICARBONATI

I bicarbonati sono sostanze alcalinizzanti e rappresentano un sistema efficace per tamponare

l’acidità del lattato prodotto dai muscoli durante un intenso sforzo fisico. +

Il lattato una volta prodotto, si dissocia subito in acido lattico + idrogenioni H : sono proprio questi

ultimi che, accumulandosi, provocano la fatica/affaticamento muscolare. Pertanto, sia loro sia

l’acido lattico, devono essere allontanati dai muscoli: questo allontanamento è fatto dagli MCT. Una

volta allontanate e arrivate nel sangue, queste due componenti devono essere

tamponante/neutralizzate ed è proprio a questo punto che entrano in gioco i bicarbonati che

fungono da vero e proprio sistema tampone. Il bicarbonato si lega agli idrogenioni e, tramite una

serie di trasformazioni, li fa diventare anidride carbonica + acqua, neutralizzandoli. Più velocemente

vengono tolti gli H+ dal sangue, più velocemente vengono tolti dal muscolo e quindi la fatica

muscolare percepita è minore (ovviamente nel sangue deve esserci il bicarbonato che li neutralizza

come detto). Più vengono eliminati presto questi idrogenioni H+ dal muscolo, più velocemente

riparte la glicolisi anaerobica nel muscolo: quindi assumere bicarbonato serve per non far bloccare

la glicolisi dovuta all’accumulo degli idrogenioni

Ricapitolando: l’incremento dell’effetto tampone extra-cellulare, provocato dal bicarbonato

esogeno, assunto prima di un esercizio massimale di breve durata, facilita il trasporto accoppiato

+

degli ioni H e del lattato attraverso la membrana cellulare delle fibre muscolari durante l’attività

anaerobica. Questo potrebbe essere in grado di ridurre l’acidosi intracellulare ed il suo effetto

negativo sulla funzione muscolare.

I bicarbonati possono avere degli effetti collaterali: molti soggetti che li assumono infatti, vanno

incontro spesso a crampi addominali e diarrea a distanza di circa 1h dalla somministrazione.

Sostituendo il bicarbonato di sodio con il citrato di sodio si può ridurre o eliminare queste

sintomatologie gastrointestinali. 33

CAPITOLO 6.1.5.4: INTEGRATORI PER LA RIDUZIONE DEL PESO

In questo capitolo parliamo sempre di riduzione di peso nello sport, quindi di piccole variazioni di

peso fatte dagli atleti per rientrare ad esempio nelle categorie di peso (non sono quindi concetti

relativi agli obesi o a coloro che vogliono dimagrire).

Questi integratori sono:

• CLA (acido linoleico coniugato), è presente in natura nel latte e nelle carni bovine, suine o

nell’olio di girasole. Recenti studi hanno mostrato che provoca un miglioramento del

rapporto di massa magra/massa grassa attraverso la stimolazione della lipolisi e attraverso

un minor stoccaggio di trigliceridi negli adipociti.

• Caffeina e caffè

• Integratori favorenti l diuresi

La caffeina è un inibitore delle fosfodiesterasi ed esplica la sua funzione sul SNC e sul tessuto

adiposo. La caffeina lascia attivata la triacilglicerolo lipasi più a lungo, favorendo l’utilizzazione dei

grassi rispetto al glicogeno.

Non c’è una relazione tra dose somministrata ed effetto della caffeina.

Il consumo di caffeina prima dell’esercizio fisico aumenta il catabolismo dei grassi e riduce

l’ossidazione dei carboidrati valutabili, attraverso la misura del glicerolo plasmatico, il livello di FFA

ed il quoziente respiratorio.

L’assunzione della caffeina provoca effetti positivi (effetti ergogenici) a livello energetico anche in

sport aerobici ad elevato livello, come il nuoto se però la durata di questi è inferiore ai 25min.

Gli effetti ergogenici della caffeina possono risultare irregolari nei soggetti che la utilizzano

normalmente: l’atleta dovrebbe astenersi da cibi e bevande contenenti caffeina da 4 a 6 giorni prima

della competizione per aumentare il potere ergogenico di questa sostanza. Anche l’alimentazione

seguita prima della gara può almeno in parte giustificare gli effetti variabili conseguenti

all’assunzione di caffeina in diversi soggetti.

La caffeina ha anche effetti sull’apparato muscolare: questa infatti, migliora la permeabilità del

reticolo sarcoplasmatico agli ioni calcio, rendendo il calcio prontamente disponibile per la

contrazione muscolare (praticamente facilita la contrazione muscolare rendendo il reticolo

sarcoplasmatico più permeabile al calcio, quindi calcio liberato nella fibrocellula muscolare più

facilmente e quindi contrazione più rapida). Migliora anche la sensibilità delle proteine contrattili

delle fibrocellule al calcio, aumentando il processo di eccitazione-contrazione.

La caffeina agisce anche a livello del SNC anche perché da assuefazione quindi questo è un chiaro

segnale di questa azione. 34

Il caffè ha diversi effetti indesiderati:

• Facile assuefazione

• Se assunto in eccesso può provocare

Eccessiva diuresi con perdita di sali minerali

o Nervosismo, irritabilità, insonnia, aritmie cardiache

o Limitazioni gastroenteriche

o Innalzamento di insulina e ipoglicemia

o Dipendenza o sintomi da astinenza come emicrania e stanchezza

o

Il dosaggio medio di caffè è di 3 tazzine al giorno e già questa quantità può provocare effetti.

Esistono anche alcuni integratori che favoriscono la diuresi: sono diversi prodotti naturali come il

tarassaco, la pilosella e il thè verde.

CAPITOLO 6.1.5.5: INTEGRATORI UTILI PER IL RECUPERO DEL TROFISMO DELLE

CARTILAGINI

Questi integratori sono:

• Collagene, è una proteina strutturale presente in tendini, pelle ed ossa; favorisce la

riparazione di cartilagine e tendini

• Glucosammina, deriva dal glucosio; forma i glucosamminoglicani che legano l’acqua alla

matrice della cartilagine

• Condrointinsolfato, attira acqua alla cartilagine per nutrire e lubrificare l’articolazione

Hanno una miglior efficacia se utilizzati contemporaneamente ed è necessario un uso molto

prolungato. CAPITOLO 6.2: INTEGRATORI ALIMENTARI AD USO SPORTIVO

• Prodotti finalizzati ad un’integrazione energetica

• Prodotti intesi a reintegrare le perdite idro-elettrolitiche dovute alla sudorazione

• Prodotti finalizzati all’integrazione delle proteine

• Altri prodotti di significato nutrizionale e adatti per un intenso sforzo muscolare

• Combinazione varie dei precedenti prodotti

Le confezioni dei medicinali autorizzati che contengono sostanze con possibile effetto di doping,

dovranno avere un bollino (pittogramma) riconoscibile immediatamente all’esterno della

confezione: la scritta “DOPING” all’interno di un cartello rosso di divieto. 35

CAPITOLO 7: DETERMINANTI DELLA PRESTAZIONE SPORTIVA

Le prestazioni sportive/motorie dipendono da fattori intrinseci (fattori che dipendono

direttamente dall’individuo, lo sono i fattori genetici, profilo fisiologico e psicologico dell’individuo,

il comportamento motorio) e da fattori estrinseci (cioè che vengono dall’esterno, lo sono la

nutrizione, le condizioni di salute complessiva).

CAPITOLO 7.1: VARIABILITA’ GENETICA

In una cellula (esclusi alcuni tipi particolari mancanti del nucleo ed i gameti che ne hanno solo la

metà) vi sono normalmente 23 coppie di cromosomi, ognuno dei quali contiene centinaia di geni

separati da regioni intergeniche. Le regioni intergeniche possono contenere sequenze regolatrici e

DNA non codificante (98,5% del DNA totale). Il genoma umano nucleare è conservato da individuo

ad individuo per il 99,9% (cioè è uguale per tutti), lo 0,1% invece è differente tra gli individui che

però da le differenze tra le persone. Questo 0,1% è rappresentato da mutazioni che possono

esprimersi o no in fenotipo. CAPITOLO 7.2: POLIMORFIRMI ED SNPs

2

Il polimorfismo è una variazione del DNA, nel caso dello SNP , a carico di un unico nucleotide (cioè

cambia solo un nucleotide dell’intera sequenza del DNA, quindi è una modifica che avviene

direttamente sul DNA) e la sua frequenza nella popolazione e >1%.

Questi SNPs possono presentarsi all’interno di una sequenza codificante di un gene, in una regione

intronica o in una regione intergenica.

Gli SNPs all’interNo dei geni non necessariamente modificano la sequenza amminoacidica

codificata.

Esternamente, lo SNPs non si esprime nel fenotipo ma la mutazione è presente e può in qualche

modo influenzare, non in maniera tangibile, il fenotipo. Diversi di questi SNPs sono associati poi ad

altre mutazioni vere e proprie.

Come detto, gli SNPs possono avvenire nella regione codificante di un gene, possono alterare la

struttura di una proteina, quindi sono spesso usati a scopo diagnostico. Gli SNPs possono alterare

la struttura primaria di una proteina, coinvolta nel metabolismo di un farmaco. Gli SNPS nelle

regioni non-codificanti del genoma, non hanno impatto sul fenotipo 36

Polimorfismo a singolo nucleotide; dall’inglese “single nucleotide polymorphism”

2

Se il polimorfismo cade nell’introne, può alterare la produzione di una proteina influenzando lo

3

splicing .

Questa genetica/questi polimorfismi possono influire quindi, anche sulla risposta e sull’allenamento

di un soggetto: sulla VO max influiscono per il 47%, sulla FC sub-massimale per il 34% e sulla capacità

2

di esercizio sub-massimale per il 26%.

In totale la genetica contribuisce per il 25% sulla performance dell’individuo (il restante 75% dipende

dall’allenamento): pertanto, possiamo dire che i fattori genetici danno comunque una spinta in più

a chi li possiede di questo tipo. E’ una sorta di selezione naturale, cioè chi è un’atleta di elitè presenta

questi polimorfismi e quindi rende di più, quindi chi li ha registra prestazioni migliori e per questo

arriva più facilmente all’elitè, cioè il polimorfismo rende più adatto il fenotipo al conseguimento di

alte prestazioni.

CAPITOLO 7.3: PRINCIPALI ELEMENTI SOGGETTI A POLIMORFISMI – ACTINA

(ACTN3)

L’ actinina 3 (ACTN3) è una delle componenti della linea Z del sarcomero, si connette con l’actina

(quindi importante anche per la contrazione), coordina la contrazione e riduce il danno che si può

avere a livello delle fibre in quanto strutturale; si trova nelle fibre di tipo 2 (fast).

Di questa actina 3 esistono dei polimorfismi: essa infatti ha un allele R e un allele X i quali

differiscono per la presenza dello stop codon C/T. Questi due alleli si combinano creando le seguenti

tre combinazioni XX, RX e RR: la presenza dell’allele R (sia RR che RX) è stata trovata negli atleti di

forza mentre quello X, che porta a deficienza dell’actinina a causa della presenza in esso dello stop

codon C/T, è stato trovato negli atleti di endurance. La forma più frequente è la forma RX mentre

negli atleti di elité prevale la forma XX.

CAPITOLO 7.3.1: PRINCIPALI ELEMENTI SOGGETTI A POLIMORFISMI –

ANGIOTENSIN-CONVERTING ENZYME (ACE)

L’ angiotensin-converting enzyme (ACE) è una glicoproteina generalmente di membrana,

localizzata sull’endotelio dei capillari polmonari, ed ha una funzione enzimatica.

Questa ACE, catalizza il clivaggio/cliva il decapeptide angiotensina nell’ottapeptide angiotensina 2

(cioè trasforma l’angiotensina in angiotensina 2), che è l’effettore più efficace ad azione ipertensiva

del sistema renina-angiotensina-aldosterone.

Inoltre, l’ACE degrada inattivando la bradichidina che invece è un vasodilatatore, incrementando

così l’attività vascocostrittrice.

3 Splicing proteico: rimozione introni ed unione dei vari esoni tra loro 37

Quando questo ACE funziona troppo, si ha un effetto ipertensivo (cioè l’aumento pressione

arteriosa) a causa dell’eccessiva vasocostrizione che provoca.

CAPITOLO 7.3.1.1: SISTEMA RENINA-ANGIOTENSINA

Questo è un importante sistema umorale, implicato nella omeostasi idro-salina e nel mantenimento

del tono vascolare. Questo sistema comprende:

• Renina, proteasi prodotta dal rene in risposta a riduzione della pressione sanguigna o

riduzione del livello di sodio nel tubulo renale

• Angiotensinogeno, alfa-globulina di origine epatica sotto controllo positivo di estrogeni,

glucocarticoidi, ormoni tiroidei e angiotensina 2

• Angiotensina 1, decapeptide risultante dalla scissione del legame peptidico fra il 10° e l’11°

residuo dell’angiotensinogeno ad opera della renina (cioè viene fuori dall’ansiotensinogeno

lavorato dalla renina)

• Angiotensina 2, octapeptide risultante dalla scissione del legame peptidico fra 8° e 9°

residuo dell’angiotensina 1 ad opera dell’enzima di conversione dell’angiotensina 1

L’angiotensina 2 ha una triplice funzione:

1. Stimola la crescita cellulare

2. Attiva in modo intenso e diretto l’apparato contrattile delle fibrocellule della muscolatura

liscia vasale, inducendo vasocostrizione; aumento delle resistenze circolatorie periferiche

ed aumento della pressione arteriosa

3. Stimola la produzione di aldosterone, favorendo cosi la ritenzione salina e idrica (cioè

richiama sali e acqua) con aumento della volemia sanguigna e quindi della pressione

arteriosa

Come si può vedere dalle tre funzioni, la pressione arteriosa aumenta per due motivi:

vasocostrizione e aumento di volemia causato dall’aldosterone che si produce.

CAPITOLO 7.3.1.2: POLIMORFISMO DEL GENE ACE

La mutazione dell’ACE è molto frequente negli atleti e il suo polimorfismo è associato alla

performance.

Esiste una grande variabilità fra individui nei livelli di ACE circolante e nel plasma.

Questo polimorfismo non è un vero è proprio SNPs perché non varia un solo nucleotide, ma c’è una

inserzione/delezione (I/D) di un tratto/frammento intero di gene (quindi esistono forme più lunghe

e forme più corte di 287 nucleotidi che sono appunto il numero di nucleotidi che variano nell’introne

16 del gene ACE).

Nella popolazione, esistono tre possibili genotipi in relazione al polimorfismo I/D del gene ACE: 38

• DD omozigote, delezione o assenza del frammento

• II omozigote, inserzione o presenza del frammento

• ID eterozigote, inserzione o delezione del frammento

I soggetti omozigoti DD hanno attività enzimatica ACE maggiore rispetto ai soggetti eterozigoti ID e

omozigoti II. Gli omozigoti II rappresentano il 20% della popolazione.

Negli sportivi di elité, cioè quelli che si allenano 4-5 ore al giorno e fanno attività agonistica a livello

nazionale ed internazionale, si è rilevato che la forma che prevale è la DD. La prevalenza varia

comunque in tutte e tre forme negli atleti rispetto alle persone “normali”.

CAPITOLO 7.3.1.3: ASSOCIAZIONE DEL POLIMORFISMO ACE CON LA FORZA E LA

MASSA MUSCOLARE

L’allele I è stato associato a prestazioni di resistenza/aerobiche.

L’allele D è stato ritrovato soprattutto in atleti elité che praticano sport di forza; sembra essere

correlato ad una maggior forza muscolare in seguito ad esercizio, genera un incremento della massa

ventricolare sinistra e di quantità di ossigeno utilizzata dall’organismo (questo comunque è un dato

non sempre concordante).

CAPITOLO 7.3.2: PRINCIPALI ELEMENTI SOGGETTI A POLIMORFISMI – SNP A

1470T DEL GENE MCT1

Questo polimorfismo è un SNP vero e proprio in quanto varia un solo nucleotide in esso. E’

localizzato nel codone 490 del gene e determina la sostituzione di un residuo di glutammato in

asparato.

L’MCT porta il lattato fuori da muscolo al fine di farlo smaltire. MCT1 si trova su fibre di tipo 1, MCT4

si trova su fibre di tipo 2. Più velocemente si smaltisce il lattato meno sarà la fatica muscolare

percepita e quindi la prestazione non ne risente.

Gli atleti con questo polimorfismo lo smaltiscono più rapidamente e quindi hanno più resistenza

aerobica (possono sostenere sforzo più a lungo).

La variante A1470T è infatti proprio associata con la velocità di trasporto del lattato nei muscoli

scheletrici che è più alta. 39

CAPITOLO 8: EPIGENETICA

L’epigenetica si riferisce ai cambiamenti che influenzano il fenotipo senza alterare il genotipo.

Le sue due componenti, cioè le due modifiche epigenetiche, sono:

• Metilazione del DNA, consiste nell’aggiunta di un gruppo metile (CHE) al carbonio 5 di una

base azotata (citosina)

• Acetilazione istonica, consiste in modificazioni post-traduzionali (acetilazione) che

influiscono sulla struttura della cromatina

La cromatina si compatta (cioè il DNA si compatta e diventa cromatina) e si creano zone di

eterocromatina molto condensate e che quindi non vengono trascritte e una parte che viene

trascritta (eucromatina, parte di DNA meno avvolta e quindi si può attaccare ai fattori trascrizionali).

Il silenziamento di un gene, con annesso silenziamento di un allele piuttosto che di un altro, non

avviene solo in fase embrionale ma può essere influenzato anche da fattori ambientali,

dall’alimentazione e dallo stile di vita.

Il nucleosoma è il DNA avvolto da istoni (sono proteine, sono tenute insieme queste due cose perché

DNA negativo e istoni positivi).

Un DNA ipometilato è un DNA attivamente trascritto, un DNA ipermetilato invece è silenziato.

Entrambi i processi, acetilazione e metilazione, servono a far trascrivere più o meno il DNA e sono

entrambe modificazioni post-trascrizionali che attivano l’espressione genica e quindi portano al

cambiamento del fenotipo. Sono modifiche che variano l’espressione del fenotipo

CAPITOLO 8.1: METILAZIONE DEL DNA

La metilazione del DNA avviene grazie agli enzimi DNMT (DNA metil-trasferasi) e, come anticipato,

consiste nel trasferimento di un gruppo metile CH3 alla citosina (C) delle isole CPG.

La metilazione, ipermetila/silenzia la parte di DNA interessata, limitando quindi la sua

trascrizione/espressione genica. Negli adulti, questa modificazione può avvenire anche solo in

maniera temporanea (gene che quindi prima non si esprime e poi si esprime).

CAPITOLO 8.2: ACETILAZIONE ISTONICA

L’acetilazione fa trasferire un gruppo acetile sugli istoni: questo trasferimento neutralizza

parzialmente la carica degli istoni e quindi il legame di questi con il DNA si rilassa/diventa più debole

e quindi è possibile che la parte di DNA venga trascritta (maggior trascrizione) (se si hanno due

sequenze di DNA uguali, una acetilata e una no, si esprimerà solo quella acetilata). Se si fa la de-

acetilazione si ricrea la eterocromatina e quindi contro la trascrizione del DNA che è minore. 40

CAPITOLO 8.3: FOLATI E ALTERAZIONE DELLA MIOGENESI

I folati fanno parte della vitamina B12 (acido folico) e sono importanti perché implicati in tantissimi

meccanismi di crescita muscolare e cellulare.

L’MTHFR (metilen-tetra-idrofolato reduttasi) è un enzima (in realtà è il gene che codifica poi il

corrispettivo enzima) impiegato nella metilazione del DNA, fa anche parte del ciclo dei folati e

4

interagisce con l’omocisteina che è un predittivo di malattie cardiovascolari quando sale.

Di questo MTHFR esistono due polimorfismi (SNPs) precisi: C667T e A1298C. I soggetti che hanno

mutazioni a questi geni (o anche quelle A2756G e A66G) presentano una maggiore miogenesi a

causa della ipometilazione del DNA: a causa di questa, il DNA viene trascritto maggiormente.

Succede questo perché I geni che vengono trascritto sono quelli potrebbero essere utili in qualche

modo (cioè non sono scelti a caso dall’organismo): in questo caso, vengono trascritti infatti i geni

MyoD e miosina che sono importanti nella miogenesi. Quindi si registra un’espressione maggiore di

alcune proteine miogeniche (MyoD e miosina appunto) della miogenesi che quindi fanno aumentare

la massa muscolare. Questa mutazione si registra principalmente negli atleti di elitè.

CAPITOLO 8.4: SPORT E GENOMA

Il DNA profiling degli atleti evidenzia polimorfismi associati con endurance, forza muscolare e

potenza. Pertanto, negli atleti si stanno rilevando sempre più polimorfismi collegati alla prestazione.

La trascrizione/espressione di geni coinvolti in attività chiave può cambiare proprio facendo sport

in modo continuo (tipo quelli del metabolismo ossidativo). Anche i fattori ambientali possono

influenzare questa trascrizione.

CAPITOLO 9: miRNA E MUSCOLO SCHELETRICO

I miRNA sono polimeri codificati dal DNA, lunghi 22 nucleotidi (sono quindi sono piccoli frammenti

di DNA) ed hanno funzione di regolazione post-trascrizionale.

Il cervello e il muscolo scheletrico hanno il maggior numero di miRNA espressi.

Hanno un effetto di silenziamento, quindi fanno trascrivere meno i geni quando sono espressi (se i

miRNA sono prodotti in meno si avrà una ipertrascrizione dei geni e quindi espressione proteica più

alta).

Siccome si trovano anche nei muscoli (esistono anche alcuni proprio specifici di essi chiamati

maio-mirna [mymoirs]) influenzano la prestazione. Durante il differenziamento dei mioblasti (da

mioblasti a miotubi) si attivano tanti geni e i miRNA sono importanti perché vanno ad accendere o

41

La vitamina B12 fa scendere l’omocisteina.

4

spegnere questi geni che fanno passare da una parte all’altra del differenziamento: a fare questo

sono proprio i myomirs.

Sono identificati con un numero preceduto dalla sigla miR. Ogni miRNA può interagire con più geni,

quindi più geni possono essere silenziati dallo stesso miRNA.

I miRNA vengono trascritti dalle polimerasi cosi come gli RNA messaggeri (che è il DNA trascritto).

Questi miRNA sono presenti sia in circolo (quelli del plasma oggi sono oggetto di studio perché pare

coinvolti nella formazione dei tumori) sia nei tessuti.

Gli miRNA sono un meccanismo di repressione, cioè una volta legati al messaggero, questo non si

esprime più. CAPITOLO 9.1: GENOMICA DELLA NUTRIZIONE

La genomica della nutrizione è la scienza che studia le interazioni tra geni, nutrienti e salute.

Questa, si divide in (sono due cose comunque strettamente collegate e che camminano in parallelo):

• Nutrigenetica, quando si hanno delle variazioni a livello genetico (mutazioni di DNA), cioè

come la nutrizione influenza il genotipo

• Nutrigenomica, non si hanno variazioni del Dna ma come la nutrizione può far variare

l’espressione di alcuni geni e quindi avere un fenotipo diverso. Nasce già nel 1996

Nel 2004 nasce NUGO, cioè lo studio della nutrigenomica, ora è un’associazione di università e

istituti di ricerca in espansione.

In queste, è importante quindi vedere come l’organismo risponde ai nutrienti (carboidrati, lipidi,

fibre ecc.): tutti questi infatti hanno una risposta nell’organismo che varia da persona a persona

avendo quindi effetti positivi o negativi sulla salute. Ci sono vari fenomeni quindi che devono

coesistere:

• Digestione

• Assorbimento

• Utilizzazione cellulare

• Interazione con proteine, enzimi cellulari

• Interazioni con geni nel nucleo cellulare

Tutti questi fenomeni sono diversi in ogni persona.

Attraverso la nutrigenetica si possono scoprire quali sono le variazioni dei geni che possono essere

associate a patologie:

• Cardiovascolari, quindi studiare il ruolo dei grassi e del colesterolo della dieta

• Ipertensione arteriosa e la sensibilità al sodio alimentare

• Diabete e sensibilità all’insulina 42

Gli scopi di queste due componenti sono provvedere alla migliore nutrizione nella popolazione in

generale e in sottogruppi e nel singolo individuo per favorire il raggiungimento dello stato di salute

e, inoltre, sono adoperate per ottimizzare lo stato di salute e prevenire le patologie.

CAPITOLO 9.2: POLIMORFISMO DEL GENE PER LA MTHFR E

METABOLISMO DEI FOLATI

La MTHFR è coinvolta nel metabolismo dei folati. Il polimorfismo C/T nella posizione 4677 del gene,

comporta una sostituzione di alanina in valina nella proteina con una riduzione dell’attività

enzimatica delle MTHFR.

I portatori omozigoti per MTHFR (T/T) mostrano livelli più bassi di folati e maggiori livelli di

omocisteina con aumento del rischio di patologie cardiovascolari. Questi soggetti hanno beneficio

dalla supplementazione della dieta con folati.

Pertanto, questa è l’ennesima dimostrazione che è importante conoscere il genotipo delle persone

per adeguare la dieta.

CAPITOLO 9.3: POLIMRFISMO DI APOA1 E CONTENUTO DI PUFA NELLA

DIETA

Per PUFA si intendono gli acidi grassi liberi.

L’alipoproteina A1 (APOA1) è il principale componente delle HDL plasmatiche (cioè si trovano su

queste). Le HDL sono implicate nel trasporto del colesterolo dai tessuti al fegato (infatti sono

lipoproteine ad alta densità che trasportato il colesterolo dalla periferia al fegato). Se l’LDL è troppo

alto, siccome queste non possono scaricare colesterolo nei tessuti causa numero limitato di

recettori, queste si vanno ad accumulare nelle vene e formano il tappo generando aterosclerosi.

Quindi è importante avere un alto numero di HDL e basso di LDL.

Evidenze sperimentali hanno evidenziato che i livelli di HDL sono in rapporto al contenuto di PUFA

nella dieta.

Quando c’è polimorfismo c’è correlazione tra numero di HDL e numero di PUFA: queste persone

quindi possono assumere più acidi grassi in quanto hanno un metabolismo più attivo. Nelle donne

invece questa cosa è inversa. 43

CAPITOLO 9.3: APOE ED IPERCOLESTEROLEMIA

Il gene APOE è situato sul cromosoma 19 e codifica per l’alipoproteina E (APOE), una proteina

plasmatica, coinvolta nel trasporto del colesterolo, che si lega alla proteina amiloide.

Sono presenti tre isoforme di ApoE: 2, 3, 4.

Diversi studi hanno evidenziato che i soggetti portatori dell’allele 4 dell’ApoE presentano livelli più

elevati di colesterolo totale e LDL e quindi hanno un rischio maggiore di patologie cardiovascolari.

Tale fattore di rischio è presente soprattutto nelle persone anziane e quindi l’APOE può essere

considerato un fattore genetico di rischio per l’infarto in età avanzata (quindi i portatori di questa

mutazione, sono più suscettibili di patologie cardiovascolari perché hanno più LDL).

CAPITOLO 9.4: NUTRIGENOMICA

La nutrigenomica studia gli effetti del cibo e dei suoi componenti sull’espressione genica.

Oggi i nutrienti infatti, sono visti non solo come elementi energetici ma anche come segnali che

comunicano con le cellule. I nutrienti vengono rilevati da un sistema di sensori nella cellula che le

permette di ottenere informazioni in merito all’ambiente: abbondanza o restrizione calorica,

carenza o restrizione di uno specifico nutriente ecc.

Il sistema sensoriale che interpreta le informazioni da nutrienti comprende recettori di membrana,

apparato di trasduzione del segnale, fattori di trascrizione e cofattori.

Una volta che il segnale interagisce con un tale sistema sensoriale, specifici geni vengono espressi e

possono derivarne cambiamenti dell’espressione proteica e della produzione di metaboliti, secondo

il livello di nutrienti che la cellula percepisce.

E’ basata oggi sulla tecnologia “high-throughput” ad alto rendimento che permette di studiare come

i singoli nutrienti possono influenzare l’espressione di migliaia di geni presenti nel genoma in un

unico run.

L’espressione dei geni può essere contrastata dall’attività fisica.

La nutrigenomica prende in considerazione le proteine, i messaggeri e i metaboliti e vede come

sono influenzati dall’alimentazione e anche dallo sport (quindi stile di vita sano).

I nutrienti quindi sono componenti/molecole biologicamente attivi e possono regolare diverse cose

come il differenziamento cellulare, sull’apoptosi o sulla crescita cellulare, sulla riparazione del DNA,

sulla regolazione ormonale ecc.

I nutraceutici, cioè sostanze che possono aumentare una risposta positiva nelle cellule e si trovano

negli alimenti (quindi sono anche loro dei componenti biologicamente attivi), comprendono:

integratori, micronutrienti, alimenti funzionali, polifenoli, glucosilonati, carotenoidi. 44

Avere un’alimentazione “molto colorata” aiuta in quanto fa assumere tutti questi nutraceutici

Esistono dei programmi bio-informatici che fanno capire subito i nutraceutici su quali geni agiscono

e quindi quali attività fanno, stesso discorso per l’attività fisica fatta, cioè si capisce attraverso questi

software cosa ha fatto l’attività messa in pratica. Questi cambiamenti si registrano tutta la vita.

CAPITOLO 9.5: MICROBIOTA INTESTINALE

Il microbiota è l’insieme di microorganismi come funghi, virus e batteri che risiedono normalmente

nella cavità orale, nello stomaco, nell’intestino e nelle vie genitali e urinarie dell’uomo.

Nel tratto gastrointestinale dell’uomo vivono più di 100 trilioni di batteri commensali, esponendo la

superficie della muscosa intestinale agli effetti stimolatori di questo microbiota residente.

Il microbiota produce molecole a basso peso molecolare (LMW, low mass weight) che sono in

grado di indurre modifiche epigenetiche (cioè metilazione ed acetilazione), rimodellamento della

cromatina e regolare l’apoptosi, il differenziamento cellulare e l’infiammazione. Pertanto, è

possibile dire che le LMW fanno dei cambiamenti, cioè regolano delle funzioni metaboliche e quindi

l’espressione genica.

La dieta, gioca un ruolo chiave nel mantenimento dello stato di salute in quando alcuni alimenti

interagiscono direttamente con le LMW. Oltre che dalla dieta, i microbioti (e quindi anche le LMW)

sono influenzati dallo stile di vita, dallo stress, dallo sport praticato, dalla gravidanza, dal tipo di

parto, dall’età, dagli antibiotici e dalla genetica.

Le più importanti LMW sono:

• Folati

• Biotina

• Butirrato

• Propionato

Il microbiota è importante anche nello sviluppo di alcune malattie: cancro e malattie cardio-

vascolari. I microbioti variano nell’obesità (cioè sono alterati negli obesi) e in altre patologie come

l’Alzhaimer.

Dieta ed esercizio fisico hanno influenze positive anche a livello umorale, migliorano la componente

immunitaria e hanno altri effetti tutti positivi sul corpo.

CAPITOLO 9.6: CONCETTO DI ESPOSOMA

L’esposoma è dato da tutti gli stimoli a cui un soggetto è sottoposto dalla nascita alla morte. Misura

gli effetti dell’esposizione all’ambiente durante tutta la vita.

Un’alimentazione nelle prime fasi della vita può essere tollerata, in fasi invece successive no e quindi

è fondamentale avere un’alimentazione sana, soprattutto in età avanzata. 45

CAPITOLO 10: NUTRIZIONE E SPORT

L’alimentazione ha un ruolo determinante nella pratica sportiva sia nella fase di allenamento che di

gara. I principi di alimentazione nello sport sono contenuti nelle linee guida emesse da organismi

internazionali come l’”American College of Sport Medicine” o l’”American Dietetic Association”.

Una dieta ben scelta offre molti benefici per gli atleti d’elité come:

• Raggiungimento e mantenimento del peso corporeo ideale

• Massimo vantaggio dal programma di allenamento

• Miglior recupero tra l’allenamento e le gare

• Ridotto rischio di infortuni e malattia

Nonostante questi vantaggi, molti atleti non soddisfano i loro obiettivi nutrizionali a causa di:

• Scarsa conoscenza del cibo e della sua preparazione

• Scarsa ed obsoleta conoscenza della nutrizione sportiva

• Scarsa disponibilità a fare buone scelte alimentari

• Uso indiscriminato di integratori e di alimenti per lo sport

L’atleta anche ad alti livelli, ha esigenze nutrizionali molto simili a quelle dell’individuo sano non

impegnato a livello agonistico, tranne che per il fabbisogno energetico. Non esistono alimenti

particolari capaci di migliorare la preparazione e/o la prestazione atletica, ma solo buone o cattive

abitudini alimentari che condizionano l’efficienza metabolica e il rendimento fisico ed atletico. Gli

atleti devono mangiare quantità maggiori dei cibi abituali.

L’alimentazione dello sportivo deve assicurare un apporto di calorie sufficiente a coprire i dispendi

energetici, talvolta molto elevati (4500-5000 kcal), legati alla pratica sportiva quotidiana e relativi

tanto agli allenamenti che alle gare.

L’aumento del dispendio energetico è legato sia all’attività fisica svolta (intensità e durata degli

allenamenti/gare) che all’aumento del metabolismo basale dovuto all’aumento della massa magra

corporea. La copertura del fabbisogno energetico è importante sia per l’immediato utilizzo che per

assicurare riserve energetiche (tessuto adiposo e/o glicogeno).

Ci deve essere quindi un equilibrio tra calorie indotte e calorie consumate altrimenti si rischia di

prendere troppo peso o di perderne troppo diventando magri.

Il bilancio energetico in un soggetto adulto e sedentario e costituito da:

• Metabolismo basale per il 65%, consiste nell’energia usata per le attività vitali come la

respirazione, l’attività del sistema nervoso ecc.

• Attività fisica per il 25%, consiste nell’energia usata per le attività quotidiane come il lavoro,

lo sport, il movimento ecc.

• TID, termogenesi indotta dagli alimenti per il 10%, rappresenta l’energia necessaria per

l’assorbimento dei macronutrienti

Queste tre componenti, tutte insieme, rappresentano il metabolismo totale. 46

CAPITOLO 10.1: TERMOGENESI INDOTTA DALLA DIETA

La termogenesi indotta dalla dieta (TID) è il processo attraverso il quale l'organismo produce calore

per mantenere la temperatura corporea costante. Per fare ciò molta dell'energia assunta attraverso

l'alimentazione viene convertita in calore attraverso particolari organelli presenti nelle cellule: i

mitocondri.

L'effetto termico del cibo è definito come la quantità di energia spesa per la digestione degli alimenti

e si divide in due componenti:

• Termogenesi fissa, è l'energia che spende l'organismo per l'assorbimento e l'utilizzazione

degli alimenti; essa dipende molto dal tipo di cibo assunto: i carboidrati hanno un effetto

termico del 7%, i lipidi del 3%, mentre le proteine possono arrivare anche al 35%. In media

per un pasto completo l’effetto termico del cibo è del 10%

• Termogenesi facoltativa, è data dalla spesa energetica dovuta all’attivazione del sistema

nervoso simpatico in seguito all’ingestione di un pasto

La termogenesi adattativa è sotto il controllo del sistema nervoso simpatico, che attraverso alcuni

ormoni come le catecolammine (in particolare la noradrenalina) induce l'aumento della produzione

di calore. CAPITOLO 10.2: METABOLISMO BASALE

Il metabolismo basale è il consumo energetico minimo di base, necessario per sostenere le funzioni

vitali di un organismo a riposo. Questo, è influenzato da età, sesso e massa corporea del soggetto.

Il gold standard per misurare il metabolismo basale è la calorimetria diretta o indiretta. In quella

diretta, il soggetto è all’interno di un calorimetro, una stanza termicamente isolata con pareti

separate nelle cui pareti intercapedine scorre acqua a temperatura costante. Durante la seduta si

misura la variazione della temperatura dell’acqua circolante e si risale alle calorie rilasciate per

conduzione, convezione e irraggiamento nella stanza dal soggetto. Nella calorimetria indiretta

invece, la produzione di calore/spesa energetica è determinata analizzando il consumo di ossigeno

e CO prodotta durante gli scambi respiratori.

2

La calorimetria diretta ha come vantaggi la precisione ed accuratezza nella misura, gli svantaggi

invece sono gli elevati costi e il fatto di non essere applicabile a livello ambulatoriale. 47

CAPITOLO 10.3: DISPENDIO ENERGETICO IN VARI TIPI DI SPORT

Il dispendio energetico dell’atleta può arrivare complessivamente a 3500-4000kcal a seconda

dell’intensità e della durata del lavoro svolto, del tipo del lavoro stesso, delle condizioni ambientali

ecc.

Ogni sport infatti, implica un consumo diverso di Kcal.

Per valutare il dispendio energetico da esercizio fisico, si utilizza il MET. Questo è un'unità di

equivalente metabolico e viene utilizzato per stimare il costo metabolico di una attività fisica

secondo la relazione: 1 MET=3.5 ml di ossigeno consumato per Kg di peso corporeo al minuto.

Il calcolo è molto semplice poiché ciascun MET (o Equivalente Metabolico) corrisponde ad 1Kcal per

Kg di peso corporeo, per ciascuna ora di attività svolta. Conoscendo l’impegno in METs della propria

disciplina (ogni sport ha un proprio MET ad esempio ballare è 3, correre 10 ecc.) basta applicare la

formula che segue per conoscere le calorie utilizzate:

Consumo calorico = MET x Kg (peso del soggetto) x h (durata esercizio in ore)

Sommando i vari consumi calorici delle attività fatte quotidianamente, si può ricavare in modo più

o meno preciso, il fabbisogno energetico quotidiano.

CAPITOLO 10.4: PROTEINE

Le proteine hanno un ruolo importante in risposta all’esercizio fisico in quanto necessarie ad

assicurare il turnover delle proteine muscolari, danneggiate durante l’attività fisica e ripristinate

durante il riposo e a fornire un adeguato apporto energetico.

L’utilizzo delle proteine a scopo energetico è trascurabile a riposo mentre nell’esercizio prolungato

possono fornire dal 3 al 18% dell’energia. Il loro utilizzo come fonte energetica aumenta se l’apporto

calorico e di carboidrati è insufficiente.

Secondo i LARN (raccomandazioni dietetiche) del 2014, in base al tipo di attività motoria e sportiva

praticata, le proteine devono rappresentare il 10-15% del fabbisogno energetico totale.

Il fabbisogno di proteine nell’atleta aumenta perché:

• La massa magra è maggiore

• La pratica di allenamento intenso induce una distruzione superiore

• In parte le proteine concorrono alla produzione di energia

• In certi periodi occorre aumentare la massa muscolare

Negli sport di squadra, l’apporto proteico varia a seconda delle necessità e degli obiettivi degli atleti,

oltre che in base alla massa corporea e al tipo di allenamento. Le raccomandazioni dietetiche

prevedono un apporto proteico di circa 0.9g/kg di peso corporeo al giorno, che può essere

modificato nel caso in cui gli atleti mirino ad aumentare o ridurre il proprio peso corporeo, oppure

48

in caso di allenamento intenso. L’apporto proteico può aumentare fino al doppio di quello

raccomandato per la popolazione generale, nel caso di un carico di lavoro muscolare elevato ad

intensità sostenuta.

Così come gli sport di squadra, anche nelle gare di resistenza gli atleti hanno bisogno di un adeguato

apporto proteico in quanto la potenza della forza sono le chiavi del successo. Molti atleti assumono

una quota proteica superiore a quella raccomandata nella speranza di promuovere l’ipertrofia

muscolare che si tradurrebbe in un aumento della forza della potenza. In realtà, la relazione tra

l’aumento della massa magra e l’aumento della forza non è così forte come si possa pensare. In

letteratura studi condotti per stabilire il giusto apporto di proteine gli atleti di questa categoria

danno risultati contrastanti. Secondo alcuni, l’intake proteico dovrebbe aumentare da 1,4 ad un

massimo di 1,8g/kg di peso corporeo al giorno; secondo altri l’apporto di proteine con la dieta non

dovrebbe discostarsi molto da quanto raccomandato della popolazione sedentaria.

Per gli atleti che hanno necessità di ridurre il peso corporeo in vista di una gara, un apporto non

adeguato di proteine potrebbe compromettere l’integrità della massa muscolare, oltre che

rappresentare un fattore limitante per il mantenimento di un buono stato di salute.

Per gli atleti degli sport di resistenza l’interesse è maggiormente concentrato sull’apporto di

carboidrati, rispetto a quello delle proteine, per l’indispensabile funzione energetica. Tali atleti non

mirano ad un incremento della massa corporea o ad un’ipertrofia muscolare che potrebbe avere un

negativo sulla loro performance.

CAPITOLO 10.4.1: ECCESSO DI PROTEINE

Un apporto proteico superiore al doppio di quello raccomandato (quindi oltre 2g/kg) potrebbe

aumentare il rischio di danni renali, oltre che peggiorare le condizioni cliniche di patologie croniche

come le cardiopatie ed il cancro.

In generale, gli amminoacidi sono vasodilatatori renali che potrebbero aumentare la pressione nei

capillari glomerulari e provocare glomerulo-sclerosi. Un elevato apporto proteico con la dieta è stato

associato ad un peggioramento delle condizioni cliniche in pazienti già affetti da patologie renali,

mentre un basso intake proteico è stato utilizzato come parte di una terapia per le patologie

croniche renali.

Non è stato ancora chiarito se l’associazione tra un elevato apporto proteico e le cardiopatie e il

cancro sia un effetto diretto delle proteine stesse oppure se sia dovuto ad un elevato apporto di

grassi, che tipicamente accompagna una dieta ricca di proteine. 49

CAPITOLO 10.5: CARBOIDRATI

Il muscolo attivo utilizza carboidrati ingeriti come fonte energetica prontamente disponibile. I

carboidrati dietetici sono trasformati in glucosio che può essere utilizzato immagazzinato come

glicogeno. Il glicogeno è convertito in glucosio come fonte energetica.

Il fabbisogno di carboidrati dipende dal dispendio tipo di sport praticato.

I carboidrati costituiscono il principale substrato energetico per i muscoli in attività e sono in grado

di fornire una buona quantità di energia di rapida utilizzazione. Sono quindi indicati tanto nei gesti

sportivi rapidi di intensi, quanto nelle attività protratte nel tempo.

Lo sportivo ancor più della popolazione generale, deve trarre la maggior parte della razione

alimentare dai carboidrati, circa 60% dell’intera quota giornaliera dell’energia ma la percentuale

può variare secondo apporto calorico totale.

Per garantire una migliore performance è necessario che l’atleta assuma una quantità di carboidrati

prima, durante e dopo l’esercizio fisico in misura tale da immagazzinare/conservare una quota

sufficientemente elevata di carboidrati fino alla fine della competizione sportiva. Quando la

disponibilità di carboidrati non è adeguata all’attività che si sta svolgendo, inevitabilmente

l’intensità dell’esercizio di ridurrà compromettendo la performance. Per questo motivo si

raccomanda agli atleti l’assunzione di 9-10g di carboidrati/kg di peso corporeo al giorno per

ripristinare e mantenere i livelli di glicogeno nel muscolo.

E’ spesso raccomandato agli atleti di consumare una dieta di cui almeno il 60% dell’energia totale è

fornita dai carboidrati. Comunque, l’efficacia di questa raccomandazione dipende dall’intake

energetico totale dell’atleta.

Nonostante le raccomandazioni dietetiche per gli sportivi impegnati in attività di tipo “sprint” (prove

di velocità sia su pista che in acqua) prevedano un apporto glucidico del 45-60%, simile quindi al

fabbisogno per soggetti sedentari, questo apporto non è mai raggiunto negli atleti, nella

convinzione, non provata scientificamente, che una dieta eccessivamente ricca di carboidrati possa

danneggiare la performance atletica.

Non è stato dimostrato che l’assunzione di carboidrati durante un esercizio fisico prolungato possa

migliorare la performance atletica. L’ingestione di carboidrati mantiene costanti i livelli di glucosio

e di insulina nel sangue, stimolando l’assorbimento del glucosio a livello muscolare ed aumentando

l’ossidazione dei carboidrati.

Vari tipi di combinazioni di carboidrati che includono glucosio, saccarosio, maltodestrine e fruttosio,

sono utilizzati per migliorare la performance. Il fruttosio può essere assunto dagli sportivi sotto

forma di bevande da utilizzare prima dell’esercizio: esso garantisce una maggiore e pronta quota

energetica con effetti benefici sulle prestazioni atletiche. Ad elevate concentrazioni, il fruttosio è

assorbito lentamente ma non sono da trascurare i suoi effetti indesiderati, per lo più disturbi

gastrointestinali.

Durante una sessione di allenamento o una gara, questi atleti assumono carboidrati sotto forma

50

liquida o solida. Entrambe le forme provocano risposte metaboliche e di performance simili ma le

soluzioni glucidiche in forma liquida consentono di raggiungere anche una giusta idratazione.

Secondo alcuni studi, assumere una quantità di 45-75g/h di carboidrati è sufficiente a migliorare la

performance atletica. Tale quantità è in accordo con le ricerche che stabiliscono che la quota di

massima ossidazione dei carboidrati esogeni è di circa 60g/h.

Gli atleti che praticano sport di resistenza, durante un allenamento o una competizione duratura,

assumono spesso una combinazione di carboidrati sotto forma sia liquida che solida. Questo

probabilmente appaga anche il loro desiderio di mangiare. Non ci sono molti studi che dimostrano

un miglioramento della performance dopo un’assunzione di carboidrati superiore a 60g/h.

CAPITOLO 10.5.1: DEPLEZIONE DEL GLICOGENO

Il glicogeno muscolare viene continuamente utilizzato come fonte energetica sia nelle prove in cui

prevale il meccanismo anaerobico lattacido, sia in quelle di tipo aerobico.

La concentrazione di glicogeno muscolare diminuisce in funzione della durata e dell’intensità

dell’esercizio. Nel caso di lavori di tipo sopra-massimale (oltre la massima potenza aerobica) si

assiste a una rapida deplezione del glicogeno muscolare entro i primi 20 minuti della prova.

Ad intensità decrescenti la velocità di utilizzo del glicogeno muscolare diminuisce sensibilmente,

occorrono 2 ore di lavoro svolto al 64% del VO max per esaurire le scorte di glicogeno muscolare,

2

mentre dopo 3 ore di lavoro effettuato al 31% del VO max le scorte di glicogeno sono circa il 50%.

2

L’effetto dell’allenamento migliora la capacità di risparmiare glicogeno muscolare ad alta intensità

lavorative più elevate, favorendo l’ossidazione dei grassi.

Dopo una prova che ha causato la quasi completa deplezione di glicogeno, le riserve non riescono

ad essere rimpiazzate in tempi brevi.

Una dieta a basso contenuto di carboidrati compromette rapidamente le riserve energetiche

necessarie per un’intensa attività fisica. Con la deplezione glucidica le prestazioni diminuiscono

dopo 2 ore di circa il 50%. CAPITOLO 10.6: FABBISOGNO DI LIPIDI

Cosi come per i soggetti sedentari, anche per gli atleti, l’apporto lipidico raccomandato con la dieta

è relativamente basso. Garantire un adeguato apporto lipidico è necessario per l’assorbimento delle

vitamine liposolubili: infatti, gli atleti che seguono un’alimentazione povera di grassi per lunghi

periodi possono andare incontro a carenze di queste vitamine.

In generale, un apporto lipidico di 1g/kg di peso corporeo al giorno è stato considerato sufficiente

per soddisfare tutte le necessità degli atleti.

Gli acidi grassi vengono continuamente ossidati per fornire energia per le diverse funzioni cellulari,

inclusa la contrazione muscolare. In atleti che svolgono attività di breve durata ma di alta intensità,

51

l’ossidazione dei grassi è utile soprattutto durante la fase di riposo.

Il relativo contributo dei grassi al metabolismo energetico aumenta durante la performance atletica

ed è inversamente proporzionale all’entità dello sforzo atletico: la maggior parte dell’energia infatti,

durante un esercizio ad alto impatto fisico proviene dal glicogeno muscolare e dal glucosio ematico.

CAPITOLO 11: IDRATAZIONE

L’idratazione è una parte fondamentale dell’alimentazione. L’acqua infatti è un nutriente essenziale

e la quantità prodotta con il metabolismo non è sufficiente a coprire il fabbisogno giornaliero.

Il bilancio idrico dipende dal mantenimento dell’equilibrio tra il volume in entrata di liquidi e quello

in uscita dall’organismo. Tale equilibrio è regolato dal centro ipotalamico della sete, che regola la

quantità di acqua da ingerire, e dall’ormone antidiuretico, l’ADH, che aumenta il riassorbimento di

acqua nel rene.

E’ fondamentale un apporto di liquidi esterno (non si può non bere almeno 8 bicchieri di acqua al

giorno), cosa che diventa ancora più importante quando si fa sport. L’uomo infatti può sopravvivere

senza cibo per alcune settimane ma senza acqua non più di qualche giorno: essa è indispensabile

per la vita, quindi l’organismo cerca di mantenere una quantità costante di liquidi nell’ambiente

intra ed extra cellulare attraverso un continuo equilibrio tra apporto e cessione di liquidi. Nel liquido

espulso dall’organismo ci sono gli scarti e i composti tossici prodotti dall’organismo.

Il fabbisogno di liquidi negli atleti generalmente dipende dal volume di sudore prodotto e dalla

escrezione urinaria che, per gli atleti che si allenano in ambienti molto caldi, può superare i 10L/die.

In linea generale, la quantità di liquidi necessaria ogni giorno varia da soggetto a soggetto.

La perdita di liquidi del singolo atleta può variare largamente da soggetto a soggetto e dipende da

vari fattori quali la predisposizione genetica alla iperidrosi, il suo livello di fitness, le condizioni

ambientali, la temperatura esterna, l’abbigliamento ecc.

In un ambiente caldo si può arrivare a perdere un massimo di 3L/h.

L’assunzione di liquidi, oltre che con le bevande, avviene anche attraverso la componente acquosa

degli alimenti solidi.

Quando si fa attività fisica, la temperatura sale perché il metabolismo è più attivo per produrre ATP

e questo eccesso di calore rappresenta un fattore limitante sulla prestazione sportiva e dev’essere

eliminato. Vengono pertanto messi in atto taluni meccanismi di compensazione adatti a mantenere

la temperatura corporea entro i limiti naturali (37° gradi). 52

CAPITOLO 11.0.1: MECCANISMI DI COMPENSAZIOONE USATI PER

SOPPERIRE ALL’AUMENTO DI TEMPERATURA CORPOREA

• Irradiazione, poiché il nostro corpo è più caldo rispetto agli oggetti circostanti perde energia

irradiando calore sotto forma di radiazioni termiche

• Conduzione, una piccola parte di calore viene trasmessa dagli strati più profondi della pelle

a quelli più superficiali per conduzione e da qui alle particelle d’aria circostanti

• Convenzione, in base alla velocità con la quale l’aria in prossimità della superficie corporea

viene scambiata

• Aria espirata, responsabile di circa il 10% delle perdite totali di calore

• Traspirazione, responsabile di circa il 35% delle perdite totali di calore. L’evaporazione del

sudore prodotto dipende da tre fattori: la superficie cutanea esposta all’ambiente, la

temperatura e l’umidità relativa all’area ambiente, le correnti aeree convettive intorno al

corpo

In generale, un buon 10% di calore viene comunque accumulato.

CAPITOLO 11.1: BILANCIO IDRICO CORPOREO

Come detto, l’assunzione di liquida avviene per circa il 50% attraverso l’uso di bevande; per l’altro

50% attraverso la componente acquosa presente negli alimenti solidi.

Esiste anche una minima percentuale di acqua che deriva dai processi metabolici ossidativi: 0,6mL

di acqua per grammo di carboidrati, 1,9mL per grammo di grassi e 0,44mL per grammo di proteine.

La maggior parte dei liquidi viene persa con l’urina, le feci, la cute (sudorazione) e i polmoni.

Il bilancio idrico corporeo deve sempre essere costante in quanto la disidratazione compromette la

risposta cardiovascolare e termoregolatrice dell’organismo influenzando la prestazione sportiva. 53

CAPITOLO 11.2: DISIDRATAZIONE

La disidratazione può creare i seguenti problemi:

• Stanchezza, la disidratazione rallenta l’attività enzimatica nel nostro corpo, causando

stanchezza e affaticamento

• Pressione alta, a causa del sangue che diventa più denso (parallelamente quindi sale anche

il valore dell’ematocrito)

• Asma e allergie, la mancanza di acqua obbliga il corpo a restringere le vie respiratorie per

consentire la conduzione; il livello di istamina prodotto dal corpo aumenta

esponenzialmente man mano che si perde acqua

• Problemi alla pelle, la disidratazione compromette il processo di eliminazione di tossine

attraverso la pelle, rendendola più esposta a molte patologie come dermatiti o psoriasi

La disidratazione durante uno sforzo fisico, dovuta a perdita di liquidi rappresenta un problema

importante nello sport. Il primo sintomo di questa è rappresentato da un senso di fatica,

accompagnato da sete, tachicardia, astenia e diminuita performance fisica.

CAPITOLO 11.3: BILANCIO OMESOSTATICO DEI SALI MINERALI

Insieme all’acqua, vengono persi anche i sali minerali: pertanto, è possibile affermare che

controllando la perdita di liquidi si controlla anche la perdita di sali minerali.

Di fondamentale importanza quindi, durante l’attività fisica, è il bilancio omeostatico dei Sali

minerali che sono necessari per un adeguato metabolismo nei muscoli (basti pensare al ruolo del

calcio nella contrazione) e che contribuiscono a ritardare l’insorgenza dei sintomi della fatica.

Un litro di sudore, contiene circa 2,3-3,4g di cloruro di sodio, pertanto una consistente sudorazione

può portare a una perdita di sale che eccede di almeno 8g l’assunzione media giornaliera di questo

elemento.

Il reintegro dei Sali minerali è tuttavia necessario solo quando le perdite idriche superano i 3 litri dal

momento che le perdite di sodio nel corso dell’attività fisica, sono in parte bilanciate dai reni che,

rallentandone il riassorbimento, ne riducono l’eliminazione con le urine. Pertanto, non bisogna

eccedere con l’assunzione di questi, soprattutto se non c’è sudorazione. 54

CAPITOLO 11.4: CONTROLLO DEI LIQUIDI

Il controllo dei liquidi persi durante uno sforzo fisico risulta indispensabile per determinare quanti

liquidi assumere e con quale composizione di integrazioni saline.

Le variazioni della massa corporea sono, malgrado tutto, un preciso indice delle perdite dell’acqua

corporea durante e dopo l’attività fisica (infatti è utile pesarsi prima e dopo l’allenamento per

vedere la quantità di liquidi persa).

Gli atleti devono assumere le bevande senza aspettare la sensazione di sete prima, durante e dopo

l’esercizio fisico e devono usare ogni momento di pausa per idratarsi.

Un’abbondante idratazione garantisce non solo una migliore performance ma anche la sicurezza di

evitare l’ipertermia (forte aumento della temperatura corporea o colpo di calore che, quando molto

grave, può portare anche alla morte) e altri pericoli per la salute.

Si raccomanda che gli atleti, indipendentemente dallo sport praticato, facciano particolare

attenzione al loro stato di idratazione, assumendo almeno 500mL di liquidi due ore prima

dell’attività sportiva. Per assicurarsi un’idratazione adeguata in preparazione ad un allenamento o

ad un’attività agonistica in un ambiente caldo l’atleta dovrebbe considerare l’assunzione di ulteriori

250-500mL di liquidi 30 minuti prima dell’esercizio fisico. E’ quindi importante educare gli atleti

all’assoluta necessità di mantenere un buon livello di idratazione prima, durante e dopo l’esercizio.

Per aiutare a mantenere l’intensità dell’allenamento, i liquidi ingeriti dovrebbero contenere

carboidrati e Sali minerali.

Un recupero rapido e completo può essere effettuato bevendo almeno 900-1300mL di liquidi per

ogni kg di peso corporeo durante l’esercizio. Il semplice consumo di bevande e cibi salati può aiutare

a ripristinare le fisiologiche concentrazioni di liquidi e di elettroliti, dopo un intenso e prolungato

sforzo.

L’urina prodotta, in termini di volume e colore, costituisce un altro valido indicatore dello stato di

idratazione: se il volume di urina è ridotto e le urine sono di colore scuro infatti, l’atleta è disidratato

e necessita di assumere più liquidi.

Gli allenatori e gli atleti devono essere a conoscenza dei valori di sudorazione individuali in modo da

pianificare il giusto ricambio di liquidi (attenzione a quelli con livelli di sudorazione molto alti) e

devono abituare gli atleti a bere durante ma anche fuori dagli allenamenti. 55

CAPITOLO 11.4.1: DISIDRATAZIONE E SPORT DI BREVE DURATA E AD ALTA

INTENSITA’

Nonostante la breve durata, anche in questi sport la perdita di liquidi è importante e pertanto anche

questi atleti necessitano di una idratazione maggiore.

Ad esempio, i velocisti anche se in seguito ad una singola corsa di 400metri presentano un basso

livello di disidratazione, spesso si riscaldano e competono diverse volte in un giorno, rendendo

quindi probabile una disidratazione sostanziale a fine giornata. Inoltre, spesso questi atleti si

allenano in sessioni che richiedono sforzi ripetuti e di elevata intensità provocando abbondanti

sudorazioni.

Anche i nuotatori possono disidratarsi anche se non si sa effettivamente quanti liquidi perdono.

La disidratazione costituisce un problema anche per i canoisti, specialmente se l’allenamento si

svolge per molto tempo e in un ambiente particolarmente caldo.

CAPITOLO 11.4.2: DISIDRATAZIONE E SPORT DI LUNGA DURATA E A

MEDIA INTENSITA’

Gli atleti che competono in gare di lunga durata (più di 30 minuti) come i ciclisti, i maratoneti e i

triatleti ad esempio, hanno la possibilità di accedere alle bevande ad intervalli regolari e in postazioni

ben definite e quindi assumono molti più liquidi rispetto ai velocisti in quanto bevono

materialmente di più. 56

CAPITOLO 12: FUNCTIONAL FOODS – PARTE 1

La definizione generalmente accettata di un alimento/bevanda funzionale è la seguente: “sono

alimenti che aggiungono un beneficio fisiologico al di là delle sue qualità naturali”. In pratica sono

degli alimenti o bevande che hanno delle proprietà/qualità che vanno a stimolare delle risposte

fisiologiche da parte dell’organismo.

I functional foods quindi sono alimenti che offrono benefici e migliorano il valore nutrizionale di

base dell’alimento stesso.

Questi ovviamente forniscono dei benefici alla salute ma non devono essere visti come alternativi o

sostitutivi di una dieta ma devono essere inseriti in questa.

Gli obiettivi per la salute di questi sono:

• Mantenere il peso ottimale

• Aumentare la resistenza muscolare e ossea

• Diminuire i fattori di rischio per le malattie metaboliche come quelle cardiovascolari e il

diabete di tipo 2

Il termine functional foods comprende una gamma molto ampia di prodotti (cioè questi possono

essere):

• Alimenti generati partendo da un particolare ingrediente funzionale, come nel caso degli

alimenti contenenti probiotici, prebiotici o steroli vegetali

• Alimenti o bevande fortificati con un nutriente che non sarebbe normalmente presente in

misura rilevante all’interno dell’alimento

Alcuni esempi dei più comuni functional foods sono:

• Probiotici: alimenti contenenti microrganismi vivi, per lo più batteri, che se assunti in

quantità adeguate conferiscono un beneficio per la salute. Un esempio è lo yogurt o

comunque i fermenti lattici vivi

• Prebiotici: alimenti che promuovono la crescita di particolari batteri benefici per la salute

intestinale e/o che inibiscono la crescita di batteri che sono potenzialmente dannosi per la

salute intestinale. In pratica non contengono i probiotici ma contengono sostanze in grado

di stimolare la produzione di questi

• Steroli e stanoli: sono sostanze in grado di ridurre i livelli di colesterolo che vengono aggiunti

a vari prodotti come le margarine o il classico Danacol 57

CAPITOLO 12.1: PROBIOTICI

La prima definizione usata per descrive i probiotici è stata: “sostanze secrete da un organismo in

grado di stimolare la crescita di un altro”.

Successivamente si è scoperto sempre più il ruolo fisiologico e terapeutico dei probiotici e le

definizioni sono diventate sempre più elaborate ed esaurienti. All’inizio erano anche visti come

prebiotici poi si è capita la differenza.

Sono presenti anche già nel nostro corpo: la maggior parte sono batteri positivi ma ci sono anche

quelli negativi che provocano patologie e che però possono essere combattuti da quelli positivi.

Affinché possa essere definito probiotico, un batterio deve possedere un certo numero di

caratteristiche e proprietà che andiamo a vedere qui di seguito:

• Deve essere normalmente presente nel nostro intestino

• Deve resistere all’azione digestiva di succo gastrico, enzimi intestinali e Sali biliari

• Non deve dare reazioni immunitarie o altrimenti nocive

• Deve essere in grado di aderire alle cellule intestinali e colonizzarle

• Deve avere un effetto benefico per la salute umana, grazie all’antagonismo nei confronti di

microrganismi patogeni e alla produzione di sostanze antimicrobiche

Il loro utilizzo è stato proposto spesso con buoni risultati, nel trattamento di svariate condizioni,

patologiche e non, anche se molto è ancora da scoprire.

Gli effetti dei probiotici sono:

• Lotta contro la diarrea da infezioni intestinali, antibiotici e diarrea del viaggiatore

• Efficacia preventiva delle carie dentarie

• Efficacia preventiva e terapeutica nelle malattie atopiche come eczema e rinite allergica

• Dimagrimento

• Miglior recupero e minor incidenza del danno muscolare in seguito ad esercizio fisico

• Efficacia terapeutica nell’infezione da helicobacter pilory

• Efficacia preventiva e terapeutica nelle malattie infiammatorie intestinali

L’attività benefica dei probiotici è prima di tutto quella di competere con i batteri dannosi,

sottraendo loro il nutrimento ed occupando i possibili siti di adesione alle pareti intestinali.

I probiotici sono contenuti, in piccole quantità, nei latticini e in particolare nei latti fermentati

(yogurt e kefir); non mancano anche nei derivati vegetali come il miso, il tofu e i crauti. Nonostante

questi alimenti siano comunque utili per il nostro benessere, la quantità di probiotici in grado di

superare l’azione digestiva è del tutto insufficiente per ottenere gli stessi effetti benefici legati

all’utilizzo di supplementi specifici.

La fermentazione operata dai probiotici produce acido lattico e acidi carbossilici a catena che, in

virtù della loro acidità, creano condizioni ambientali favorevoli per la crescita dei simbionti, ed ostili

per la proliferazione dei patogeni. Si assiste di conseguenza a una diminuzione della flora ostile e

58

dei suoi metaboliti tossici che, quando presenti in concentrazioni eccessive, favoriscono

l’infiammazione della mucosa e ne alterano la permeabilità, con ripercussioni negative nella salute

dell’intero organismo. Tra i metaboliti tossici ricordiamo l’ammoniaca e le nitroamine che sono

anche cancerogene.

Gli acidi grassi a catena corta (in particolare il butirrico), sono un ottimo nutrimento per le cellule

della mucosa del colon e contribuiscono a migliorare trofismo ed efficacia: tutto ciò si traduce in un

migliore assorbimento delle sostanze nutritive a discapito di quelle tossiche. Agli acidi grassi a

catena corta prodotti dai probiotici vengono attribuite anche funzioni protettive contro le malattie

infiammatorie intestinali.

La fermentazione della fibra alimentare operata dai probiotici origina anche alcune vitamine utili

per l’organismo come la B2 e la K. CAPITOLO 12.2: PREBIOTICI

Si definisce prebiotico, ogni sostanza che, presente nel cibo, non viene assorbita dall’organismo ma

è utilizzata dalla flora intestinale. I prebiotici furono identificati e nominati nel 1993 e sono nella

grande maggioranza carboidrati, in particolare oligosaccaridi. Tra questi ricordiamo i frutto-

oligosaccaridi e tra questi l’insulina risulta il prebiotico di maggiore interesse.

I prebiotici favoriscono la crescita e l’attività di bifidobacterium e di lactobatteri, specie batteriche

importanti per la salute digestiva. Inoltre, mostrano proprietà nutrizionali in soggetti con diabete e

sindrome metabolica, obesità e allergia.

CAPITOLO 12.3: STANOLI E STEROLI

I fitosteroli sono un gruppo di steroli che possono essere ritrovati nelle piante. Nella categoria,

vengono anche inclusi gli stanoli vegetali. In sostanza, sono due elementi che fanno abbassare il

colesterolo.

Gli oli vegetali con le più alte concentrazioni di fitosteroli sono sostanzialmente gli oli non raffinati

come l’olio di riso, l’olio di semi di mais e quello di coiza a basso tenore di acido erucico. 59

CAPITOLO 12.4: FUNCTIONAL FOODS – PARTE 2

Lo sviluppo di un mercato alimentare indirizzato soprattutto agli sportivi, ha portato a numerosi

studi nutrizionali per definire il tipo di nutrienti più adatti per sostenere il metabolismo energetico,

l’equilibrio dei fluidi e la funzione muscolare di uno sportivo.

La maggior parte degli atleti decide di assumere specifici prodotti che migliorano la performance

sportiva o per diminuire il dolore muscolare che deriva da danni ai muscoli o da processi biochimici

come l’infiammazione. Tra i functional foods che spesso gli atleti assumono e che fanno queste due

ultime funzioni sono i cibi a base di grasso di pesce o i supplementi di olio di pesce (in pratica gli

omega3) che contengono elevati livelli di EPA (è un acido eicosapentaenoico che ha 5 doppi legami

con il primo in posizione 3, è a media catena ed è definito omega3 proprio perché ha il primo doppio

legame in posizione 3; il principale ruolo è quello antinfiammatorio). Questi alimenti infatti sono

anche detti integratori a base di EPA.

Gli integratori a base di EPA si sono rivelati potenzialmente utili nel trattamento di numerosi

disturbi e malattie come: ipertrigliceridemia ed ipercolesterolemia, aterosclerosi e cardiopatie

ischemiche, patologie neurodegenerative, sindrome premestruale e patologie infiammatorie.

L’EPA, come detto, è contenuto principalmente nelle carni dei pesci ma è anche presente nel latte

materno e nell’olio ricavato dai pesci.

L’altro acido grasso essenziale è il DHA, presente anch’esso nel pesce e fa parte sempre della serie

omega3 ed è presente anch’esso nei pesci azzurri. E importante per lo sviluppo neurologico del

bambino ed è contenuto anche nel latte materno: la madre prenderà negli ultimi 3 mesi di

gestazione integratori di questo.

Il DHA contiene:

• Proprietà ipolipemizzanti, utili nel ridurre le concentrazioni ematiche di trigliceridi e

colesterolo LDL

• Proprietà neuroprotettive

• Proprietà antiossidanti

• Proprietà antinfiammatorie

• Proprietà immunomodulatorie ed antiallergiche

L’assunzione di EPA + DHA settimanale riduce significativamente le morti causate da malattie

cardiovascolari. L’apporto adeguato di acidi grassi omega 3 (EPA e DHA appunto) è maggiore per

gli uomini rispetto a quello delle donne.

Oltre a consumare EPA e DHA gli atleti possono attenuare il dolore indotto a un esercizio esaustivo

come il ciclismo e la corsa attraverso il consumo di bevande ricche di carboidrati e proteine al posto

di bevande contenenti solo carboidrati. 60


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DESCRIZIONE APPUNTO

Appunti di Nutrizione e Sport per l'esame opzionale dei prof. "Buono-Alfieri-Mancini"

Argomenti contenuti nel file:
Nutrienti, Proteine, Lipidi, Carboidrati, Acidi Grassi, micronutrienti, Gruppi alimentari, Sali minerali, Metabolismo basale, Bilancio idrico, integratori alimentari, nutrigenomica, nutrigenetica, idratazione, functional foods, alimentazione prima-durante-dopo la gara


Il file contiene tutte le informazioni apprese durante il corso e rielaborate personalmente anche con l'utilizzo del materiale fornito dal docente.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in scienze motorie
SSD:
A.A.: 2018-2019

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher MimmoScogna di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Nutrizione e Sport e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Parthenope - Uniparthenope o del prof Buono Pasqualina.

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