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  1. Il modello aggiornato dei metabolismi energetici

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    Questo articolo tratta dei marginal gain (cioè quei piccoli dettagli che possono fare la differenza) che si possono ottenere grazie ad una conoscenza più accurata dei metabolismi energetici.

    In rete ed in bibliografia internazionale è possibile trovare una moltitudine di articoli che riguardano il funzionamento dei metabolismi; la quasi totalità di questi si basano su presupposti sperimentali su dati ottenuti da biopsie e Risonanze magnetiche nucleari (RMN) con campionamenti abbastanza ampi come 5” e più. Questi metodi d’indagine permettono di fare una fotografia istantanea di quelli che sono metaboliti in quel momento, che confrontati con la situazione a riposo (o intermedia) permette di ipotizzare il funzionamento della biochimica muscolare. Fino a circa 20 anni fa questi erano i metodi d’indagine principali che ci permettevano di estrapolare il funzionamento dei metabolismi energetici; nell’immagine sotto potete vedere uno schema semplificativo.

    Semplificazione del contributo dei metabolismi energetici secondo la visione “classica”

    Ma questi concetti sono validi tutt’oggi? I moderni metodi d’indagine (come la Risonanza Magnetica Nucleare con campionamento al millisecondo) hanno cambiato la nostra conoscenza dei metabolismi? Quali applicazioni pratiche ne possiamo dedurre?

    Questo post è dedicato a tutti quegli addetti ai lavori che sono interessati ad approfondire questo argomento, come laureati in Scienze Motorie, diplomati ISEF e tutti coloro che conoscono la biochimica dell’esercizio.

    Partiamo da un presupposto: la Risonanza Magnetica Nucleare con campionamento al millisecondo rispetto ai vecchi metodi d’indagine, può offrire una mole di informazioni più vasta ed approfondita di tutto quello che accade nel muscolo durante l’esercizio fisico. È ovvio che non rivoluziona completamente la vecchia visuale dei metabolismi (che per certi versi rimane corretta), ma le informazioni che si possono avere permettono di ottenere dati che prima non si avevano, con ripercussioni importanti anche in metodologia d’allenamento.

    In questo articolo andremo ad analizzare la Teoria dello Shunt del glicogeno per poi vederne le diverse ricadute applicative; approfondiremo come il lattato non sia la “causa” della fatica, ma il “fulcro del metabolismo”.  Vedremo poi come il microbiota intestinale abbia un ruolo estremamente funzionale anche nei confronti della performance (vedi il “Caso Veillonella”). Non solo, analizzeremo le ultime ricerche in ambito di modificazione dietetica per il miglioramento della performance di endurance e nuove tipologie di integratori a base di carboidrati. Per ultimo (ma non meno importante) citeremo alcune ricadute applicative della Teoria dello shunt del glicogeno in ambito metodologico.

    Come potete notare, l’articolo è parecchio lungo, quindi consiglio di leggerlo in più riprese; vi lascio al sommario e di seguito al primo capitolo. Buona lettura!

    “Shunt del glicogeno”: ipotesi o rivoluzione?    

    Secondo il vecchio paradigma dei metabolismi, maggiore è l’intensità dell’esercizio e maggiore è l’attivazione dei metabolismi anaerobici; questo perché il metabolismo aerobico non è in grado di supportare l’intera produzione di ATP quando al muscolo è richiesta una potenza elevata. Non solo, anche nei primi secondi dell’esercizio (soprattutto se intenso) il contributo dei metabolismi anaerobici sarebbe maggiore, proprio perché quello aerobico ha una certa “inerzia” nel mettersi in moto.

    Quello che è stato scoperto con la RMN con campionamento al millisecondo, ha permesso di approfondire ulteriormente quello che accade nel muscolo nei vari istanti della contrazione muscolare; infatti, non si tratta più di “secondi”, ma di “millisecondi”.

    Con le sue 2 revisioni (quella del 2000 e del 2005) Shulman ha riassunto quelli che sono stati i dati ottenuti dalle RMN (campionamento al ms) su animali ed uomini, postulando la teoria dello Shunt del glicogeno* che esporremo di seguito.

    * Importante: la teoria dello Shunt del Glicogeno è desunta da indagini effettuate su sforzi di intensità limitata e di lunga durata.

    Durante i primi 15 ms (millisecondi) di una contrazione muscolare non massimale (come camminare) l’ATP è ripristinata prevalentemente dalla Fosfocreatina, che dopo 8 ms viene già dimezzata. Dal 15° ms (circa) fino al 100° ms della contrazione (ipotizzando che questa possa esserne la durata) l’ATP viene ripristinata principalmente dalla glicogenolisi/glicolisi, che non solo permette di sostenere la contrazione muscolare, ma consente (durante la contrazione stessa) di ripristinare parte dalla Fosfocreatina (vedi immagine sotto)

    Ricordo che per semplificare, per glicogenolisi/glicolisi si intende l’insieme delle 2 vie metaboliche che permettono di ottenere inizialmente glucosio6-P dal glicogeno (glicogenolisi) e poi di ripristinare 3 ATP e produce 2 molecole di lattato (glicolisi).

    Semplificazione della produzione di energia durante la contrazione della fibra muscolare

    Quello che emerge dalla teoria dello shunt del glicogeno (che si basa su dati sperimentali) è che l’energia necessaria ad ogni contrazione muscolare (anche a basse intensità) è fornita dalla fosfocreatina ed in gran parte dalla glicogenolisi/glicolisi. Questo, perché il fabbisogno energetico per la contrazione è talmente elevato da non poter essere sostenuta in buona parte dal metabolismo aerobico (anche a basse intensità).

    Quindi, rispetto a quello che è il vecchio paradigma dei metabolismi energetici, non si parla più di “secondi di sforzo”, ma di “millisecondi” all’interno di ogni singola contrazione muscolare.

    Ma a cosa serve alla cellula il metabolismo aerobico?

    Serve principalmente per fornire l’energia per ripristinare il glicogeno durante la fase di rilassamento muscolare (vedi immagine sotto). Mi spiego meglio: ad ogni contrazione muscolare, viene consumata all’incirca 1 mM/g (millimole su grammo) di glicogeno; partendo dal presupposto che la concentrazione di glicogeno nel muscolo è in media 70 mM/g, se non fosse ripristinato durante la fase di rilassamento, dopo 70 contrazioni sarebbe completamente esaurito.

    All’interno dell’energetica della contrazione/rilassamento muscolare, il metabolismo aerobico ha la funzione principale di fornire l’energia necessaria (2 ATP) per aggiungere il glucosio proveniente dal sangue al glicogeno.

    Semplificazione della produzione di energia durante la fase di rilassamento della fibra muscolare

    Questo avviene perché il tempo di rilassamento della singola fibra muscolare in sforzi di bassa entità è molto più lungo, in quanto queste non entrano in funzione tutte durante la contrazione; esiste un turn-over (questo fenomeno si conosce da tempo) che recluta a “rotazione” le fibre in base all’entità dello sforzo, al grado di affaticamento, ecc.

     È quindi ragionevole ipotizzare come la maggior parte del glucosio che entra nella fibra muscolare non venga ossidato a scopo energetico, ma vada a ripristinare le unità glicosidiche del glicogeno. Allora quali sono i substrati principali del metabolismo aerobico nella fibra?

    Semplice, il lattato principalmente (Brooks 2020), poi in misura minore gli acidi grassi e gli scheletri carboniosi degli aminoacidi utilizzati a scopo energetico.

    Ma facciamo ora un breve riepilogo per avere le idee più chiare (potete vedere una sintesi semplificata nell’immagine sotto): durante la contrazione muscolare la glicogenolisi/glicolisi provvede a ripristinare una gran parte dell’energia necessaria (riformare ATP). Il sistema della fosfocreatina aiuta nei primi millisecondi dello sforzo, mentre il metabolismo aerobico probabilmente fornisce un contributo minore alla contrazione. Infatti, quello che è importante capire, è che le indagini con la RMN hanno evidenziato come durante la contrazione sia necessario ripristinare l’ATP ad una velocità tale che non può essere sostenuta dal metabolismo aerobico, ma deve essere coperta principalmente della glicogenolisi/glicolisi (anche in sforzi di bassa intensità). Per questo motivo, una buona parte del glucosio che entra nella cellula (durante l’attività muscolare) va a formare le unità glicosidiche del glicogeno.

    Questo è stato dimostrato (sempre in sforzi di bassa intensità e lunga durata) all’interno di fasi dell’esercizio in cui la concentrazione di glicogeno rimaneva pressochè costante; grazie all’utilizzo della RMN al Carbonio 13 (13C RMN) è stato visto (dopo qualche ora dall’inizio dello sforzo) come tra il 25-100% del glucosio facente parte del glicogeno non era quello presente prima dell’inizio dell’attività.

    Mi spiego meglio con un esempio: ipotizziamo che il glicogeno della fibra sia una grande costruzione di Lego, e che le unità di glucosio che lo compongono siano i mattoncini. Dopo qualche ora di attività, questo Lego sarà leggermente inferiore rispetto all’inizio, ma una parte considerevole (dal 25 al 100%) dei mattoncini che lo costituiscono, non saranno gli stessi dell’inizio.

    Ovviamente non si hanno attualmente un numero di dati sufficienti per comprendere con precisione in che misura la glicogenolisi/glicolisi influenzi la produzione di ATP necessaria per la contrazione di bassa intensità: può essere il 90%, come il 75%, oppure il 60%, ma comunque è una parte consistente. Il restante è fornito dal metabolismo aerobico e dal sistema della fosfocreatina.

    Durante la fase di rilassamento invece, l’energia fornita dal sistema aerobico contribuisce a ripristinare in via definitiva la fosfocreatina, contribuisce a fornire energia per riformare glicogeno grazie al glucosio proveniente dal sangue (glicogenosintesi) e a produrre l’ATP necessario per il mantenimento dell’omeostasi e delle altre funzioni cellulari (funzionamento pompe ioniche, ripolarizzazione, ecc.).

    Dove va a finire tutto quel lattato?

    Una volta compreso come esista un continuo turn-over di glicogeno durante le fasi di contrazione/rilassamento, facciamo un attimo il punto sulla funzione del lattato; come abbiamo visto sopra, per ogni molecola di glucosio proveniente dal glicogeno, otteniamo 2 molecole di Piruvato, che vengono trasformate in Lattato; infatti, se a riposo il rapporto tra le concentrazioni di lattato e piruvato è 10, sottosforzo supera i 500. Questo rafforza ancora di più la teoria dello Shunt del Glicogeno, dimostrando come una grandissima parte del glicogeno venga trasformato in lattato.

    Mentre una volta si credeva che il lattato fosse la causa della fatica, oggi sappiamo che non è così; lo possiamo considerare come un “testimone” (cioè è presente in elevate concentrazioni quando il muscolo è in alcuni stati di affaticamento), ma non la causa; nei nostri 2 post dedicati all’argomento (primo e secondo) potete trovare il modello tridimensionale della fatica.

    Una molecola di lattato, una volta riportata a Piruvato ed ossidata, permette di “ottenere” 18 molecole di ATP grazie alla metabolismo ossidativo (mitocondrio). Secondo la teoria dello Shunt del Glicogeno, il 10% del lattato prodotto dalla glicogenolisi/glicolisi durante la contrazione, può essere utilizzato per fornire l’energia necessaria a risintetizzare il glicogeno durante la fase di rilassamento.

    Ma dove va a finire il restante 90%?

    Durante sforzi di lunga durata e bassa intensità, dopo i primi minuti di assestamento, la concentrazione di lattato nel sangue rimane costante, segno che esiste equilibrio tra la parte prodotta e quella smaltita; nell’immagine sotto potete vedere quello che può essere il destino di questa molecola all’interno dell’organismo (Brooks et al 2018).

    Semplificazione del destino del lattato prodotto all’interno della cellula muscolare

    Oggi sappiamo che questa molecola può avere sia funzioni energetiche che glucogenetiche, oltre ad essere un “segnale” in grado di influenzare la secrezione di ormoni (come il GH) e tante altre funzioni cellulari e tissutali. Per questo motivo, dal punto di vista della metodologia dell’allenamento riveste sempre più interesse il “come” viene metabolizzato, affinchè possa essere utilizzato al meglio dal nostro organismo al fine di ottimizzare la performance. A mio parere, è molto importante comprendere la funzione glucogenetica e il rapporto con il microbioma intestinale; nei prossimi capitoli potete trovare gli approfondimenti.

    Altra molecola il cui comportamento è stato in parte rivisto è il glucosio; una volta si credeva che durante lo sforzo questo entrasse nella cellula per essere immediatamente ossidato a scopo energetico. Grazie alla teoria dello shunt del glicogeno invece, ora sappiamo che una parte consistente di esso va a formare le unità glicosidiche del glicogeno, poi successivamente utilizzate a scopo energetico. È stato dimostrato (Shulman 2005) che quando la concentrazione di glicogeno nella singola fibra muscolare scende sotto un certo livello, questa va incontro ad affaticamento (cioè non riesce ad erogare la stessa potenza di prima); ne deriva che è fondamentale l’ingresso di glucosio nella cellula per mantenere il turnover di glicogeno (sintesi/degradazione) costante. Ma se nei muscoli è stoccato in media 200-400 g di glucosio (sottoforma di glicogeno), come si riesce a mantenere il turnover se nel sangue ce ne sono solamente 5g?

    Una buona parte viene immessa nel sangue dal fegato, grazie alla neoglucogenesi ed in parte dal glicogeno epatico (75-100g), come una parte può essere ingerita sottoforma di integrazione a base di carboidrati. La neoglucogenesi, a questo punto, riveste un ruolo estremamente importante nell’esercizio fisico, perché ha lo scopo di sintetizzare glucosio da altri substrati, tra i quali il lattato.

    Semplificazione dell’origine e del destino del glucosio durante l’esercizio

    Non solo, altro aspetto fondamentale (negli sport di endurance) riveste la capacità di rendere disponibile velocemente i carboidrati ingeriti, alla cellula muscolare; è allenabile questo processo? Che caratteristiche deve avere un integratore a base di carboidrati per ottimizzare questa funzione? In che modo, con l’allenamento, si può influenzare la neoglucogenesi? Risponderemo a tutte queste domande nei prossimi paragrafi.

    Cosa non dice la teoria dello shunt del glicogeno sul metabolismo aerobico   

    La comprensione del funzionamento e dell’integrazione dei vari metabolismi energetici coinvolti nella contrazione muscolare è ancora ben lontana dall’essere definitiva; quello di cui si può essere certi, è che attualmente, grazie all’uso della RMN con campionamento al ms, ne sappiamo più di quanto ne sapevamo prima.

    Se l’energia necessaria per ogni contrazione muscolare viene in gran parte dalla glicogenolisi/glicolisi (si parla sempre di sforzi di durata a bassa intensità), non si è certi in che percentuale questa soddisfa l’intero processo; è il 90%, l’80% o il 65%? Non è possibile saperlo. Il resto dell’energia proviene dal sistema della fosfocreatina e dal metabolismo aerobico.

    Ma la necessità energetica della cellula muscolare non si esaurisce nella contrazione; infatti, durante la fase di rilassamento occorre ATP per risintetizzare il glicogeno (l’abbiamo visto sopra), per mantenere l’omeostasi, per i processi di ripolarizzazione, per il funzionamento delle pompe, per ripristinare una parte della fosfocreatina, ecc. È probabilmente in questa fase che il metabolismo aerobico ha un peso significativo (rispetto a quello anaerobico) e venga ossidato gran parte del lattato formato durante la contrazione (Brooks 2020).

    A mio parere, i risvolti applicativi più importanti riguardano il fatto che esistono 2 fasi ben distinte, cioè la contrazione e il rilassamento muscolare.

    Ad esempio, prima si era portati a pensare che il sistema della fosfocreatina entrasse in funzione solamente oltre una certa potenza o nei primi secondi dello sforzo; adesso sappiamo come questo metabolismo (anaerobico alattacido) entra in funzione anche nelle intensità più basse, nei primi millisecondi della contrazione muscolare; in altre parole, il turnover della fosfocreatina in passato è stato sempre sottostimato. Che ricadute applicative possono avere queste nuove conoscenze? Lo vedremo nei prossimi paragrafi.

    Ma cosa succede in sforzi brevi ed intensi?

    La teoria dello shuttle del lattato è fondata su studi effettuati tramite sforzi di bassa intensità e lunga durata, proprio per analizzare quale fosse il comportamento dei metabolismi in uno stato stazionario. Non sono ancora disponibili indagini con RMN con campionamento al ms su impegni muscolari ad alta intensità, o comunque protratti fino ad esaurimento.

    Confrontando il vecchio modello dei metabolismi energetici (che non è errato, ma fornisce una versione macroscopica di quello che accade) con quello dello shunt del glicogeno (che fornisce una visione molto più dettagliata), è ragionevole intuire come man mano che prosegue lo sforzo di alta intensità, la concentrazione di fosfocreatina scenda progressivamente con un andamento comunque oscillatorio (a seconda che la fibra muscolare si trovi in stato di contrazione o rilassamento), ed aumenti sempre di più il contributo della glicogenolisi/glicolisi ed in parte del metabolismo aerobico. Ad un certo punto comunque, la fatica (che ricordiamo ha cause multifattoriali) non permetterà di mantenere un’intensità massimale, facendo così calare la potenza prodotta dal muscolo. Questo è quello che potrebbe avvenire in una gara di 100m.

    Quello che è importante comprendere, è che l’insorgenza della fatica non avviene per l’inabilità dei metabolismi di produrre energia (cioè ATP); non a caso, anche in sforzi atletici intensi, l’ATP rimane costante (Westerbland et al 2002), ed anche quando cala (come in contrazioni di muscolo quasi isolato, come può essere una leg extension), la fatica compare quando la sua concentrazione è comunque costante (Layec et al 2015).

    La fatica è un meccanismo protettivo della cellula e dell’organismo che evita che la loro integrità venga compromessa; è un insieme di segnali che inibisce l’entità ed il rendimento della contrazione muscolare.

    Dai dati disponibili in bibliografia internazionale, quello della fosfocreatina è l’unico dei sistemi energetici che in alcune condizioni può andare in difficoltà (Walter et al 1999); infatti, in sforzi particolarmente intensi la sua concentrazione può quasi azzerarsi, ma in questi casi gli altri 2 metabolismi riescono a mantenere la concentrazione cellulare di ATP costante. Questo testimonia come lavorino in maniera integrata, per garantire la produzione di energia dai primissimi istanti del movimento, fino a sforzi di lunga durata (Baker et al 2010).

    Andiamo ora a fare un breve approfondimento delle 2 molecole chiave dei metabolismi energetici (e della teoria dello shunt del glicogeno), cioè il lattato ed il glicogeno; ci permetterà di estrapolare le ricadute applicative in chiave metodologia d’allenamento e nutrizione.

    “Il lattato come fulcro del metabolismo”  

    È il titolo dell’ultima revisione di Brooks del 2020, che segue quella altrettanto importante del 2018; una volta si credeva che la cellula ricorresse alla produzione del lattato quando non era presente all’interno una quantità di ossigeno sufficiente per ossidare il piruvato (prodotto finale della glicolisi); oggi sappiamo che il lattato viene prodotto anche in presenza di elevate quantità di ossigeno all’interno della fibra, con un rapporto tra lattato/piruvato superiore a 500, quando si è sottosforzo. Questo dimostra come durante l’istante della contrazione muscolare sia necessaria un’elevata produzione di ATP grazie alla glicogenolisi/glicolisi. Il lattato prodotto può seguire diverse vie:

    • Essere ossidato a scopo energetico nel mitocondrio della stessa fibra che l’ha prodotto: lo scopo è quello di sostenere una parte minore della contrazione muscolare, fornire l’energia per la risintesi di glicogeno (dal glucosio) durante la fase di rilassamento, mantenere l’omeostasi cellulare, mantenere il funzionamento delle pompe, per la ripolarizzazione, ecc.
    • Migrare nelle fibre muscolari attigue e svolgere le stesse funzioni: si ipotizza che il destino di più della metà del lattato prodotto segua la destinazione di questi primi 2 punti. Sembra in particolar modo che il lattato (quando passa da fibra a fibra), vada dalle veloci verso le lente (Park et al 2015).
    • Venga ossidato in altri organi: in particolar modo sottosforzo, il cuore utilizza il lattato come fonte primaria di energia (preferendolo al glucosio). Non a caso è una strategia estremamente vantaggiosa, in quanto il lattato viene prodotto in grandi quantità dal muscolo, mentre il glucosio è una fonte importante per risintetizzare il glicogeno muscolare. Inoltre, il lattato è in grado di diffondersi più velocemente nel corpo rispetto al glucosio. In misura inferiore, anche il cervello, l’intestino, polmoni ed altri organi utilizzano il lattato a scopo energetico.
    • Viene utilizzato per la neoglucogenesi, cioè viene trasformato in glucosio; una volta si credeva che questo avvenisse principalmente nel fegato, grazie al Ciclo di Cori. Oggi sappiamo che anche il rene svolge questa funzione; il 50% del glucosio formato dal lattato, proviene dai reni (Cano 2002). La neoglucogenesi è estremamente importante (la approfondiremo meglio successivamente), perché permette di risintetizzare le unità fondamentali del glicogeno, cioè il glucosio.
    • Sintesi diretta di glicogeno nelle fibre: malgrado ancora non si conosca con precisione la via metabolica, in diversi studi è stato visto come il lattato, all’interno delle cellule muscolari (soprattutto quelle veloci) può contribuire a sintetizzare unità glicosidiche del glicogeno (McLane et al 1979, Johnson et al 1985, Bonen et al 1990, McDermott 1992, Bangbo et al 1997). In media dal 13 al 27% del lattato prodotto dalle fibre muscolari viene riconvertito direttamente in glicogeno (Bangsbo et al 1991). Questo rappresenta un vantaggio non indifferente, in quanto permette di risintetizzare velocemente glicogeno senza dover utilizzare il glucosio.
    • Ultima funzione, che però non è energetica, è regolatoria: il lattato rappresenta un importante segnale in grado attivare reazioni all’interno della cellula, nelle cellule attigue e in organi e tessuti lontani, compresa la sintesi di ormoni. Non a caso, è anche definito “lactormone”.
    Riproposizione dell’immagine di uno dei capitoli precedenti

    Il lattato non determina l’acidosi, e nemmeno la fatica

    Per moti anni si è creduto che il prodotto finale della glicolisi anaerobica fosse l’acido lattico; si ipotizzava che questo si dissociasse in lattato + H+ (idrogenione) il quale contribuisse ad abbassare il ph, incidendo sulla fatica. Oggi sappiamo che non è così.

    Sopra potete vedere la reazione ultima della glicolisi anaerobica; il primo punto importante, è che il risultato finale non è l’acido lattico, ma il lattato (cioè l’acido lattico senza l’H+). Non solo, nella stessa reazione è possibile vedere come nella parte destra della formula (cioè quando il piruvato si trasforma in lattato) scompaia lo ione H+ presente nella parte sinistra, contribuendo a ridurre l’acidosi.

    Ora, non si sa con certezza se in altre reazioni della glicolisi si producano H+ che vadano ad aumentare l’acidosi, ma non è possibile attribuire al lattato questa “colpa” (Brooks 2018).

    Quindi, malgrado si possa essere certi che un abbassamento del ph (cioè un aumento dell’acidosi) oltre un certo livello possa far insorgere la fatica, attualmente non si sa quali siano le reazioni metaboliche che influiscano maggiormente su questo fenomeno. Non solo, malgrado il piruvato sia “accompagnato” da un protone (H+), si è certi che questo metabolita più di tanto non si accumula nella cellula, visto che il rapporto lattato/piruvato passa da un valore di 10 a riposo, ad oltre 500 sottosforzo.

    Quindi, la prossima volta che qualcuno vi dice “ho male alle gambe perché ho ancora l’acido lattico da ieri…”, fategli capire che il lattato non è “il colpevole” del mal di gambe; non solo, anche quando la sua concentrazione diventa molto alta, già dopo 30’ la fine dello sforzo questa si dimezza.

    La sensazione del mal di gambe tardivo (cioè quello del giorno dopo) è dovuto alla stimolazione dei recettori del dolore, ad opera di vari metaboliti delle cellule del sistema immunitario migrate verso l’area muscolare, che durante lo sforzo ha subito microlesioni alle fibre, e/o alla fuoriuscita di materiale fibrillare.

    Acido lattico, intestino e performance: il caso Veillonella   

    La Veillonella è un batterio presente nell’apparato digerente, ma si può trovare anche il quello respiratorio; fa parte del microbiota, cioè di quell’insieme di batteri, virus e funghi che vivono in simbiosi con il nostro organismo. Malgrado si stia sempre più comprendendo l’importanza dell’interazione tra il nostro organismo ed il nostro microbiota, poco si conosce dell’interazione specifica delle varie specie.

    Il “caso Veillonella” è un tipico esempio di come possa esserci correlazione tra composizione del microbioma e performance, ma allo stesso tempo sono necessari ancora diversi studi per approfondire eventuali rapporti di causa/effetto. Essendo presenti un numero limitato di ricerche (ma molto interessanti), vediamo di riassumerle brevemente e trarne i possibili riscontri pratici: in uno studio del 2019 (Sheiman et al 2019) tramite l’osservazione del microbioma (cioè l’analisi del DNA dei batteri dell’intestino) venne visto come questo batterio fosse in misura maggiore dopo una maratona, rispetto a 7 giorni prima; gli stessi risultati furono poi confermati da uno studio seguente.

    Precedentemente, fu visto come la Veillonella è in grado di trasformare il lattato in 2 acidi grassi a catena corta (acetato e propionato) grazie alla via metabolica del Metilmalonil-coenzima A (Stephen et al 1973), la cui attività è stata vista incrementare proprio sottosforzo. L’acetato è in grado di entrare nel ciclo di Krebs fornendo energia per via ossidativa, ma è il propionato ad aver attirato l’interesse dei ricercatori.

    Infatti, questa molecola può entrare nella neoglucogenesi, cioè portare alla neoformazione di glucosio, che abbiamo visto precedentemente essere molto importante per la riformazione del glicogeno durante lo sforzo. Ma lo studio di Sheiman et al 2019 non finisce qui; infatti gli autori cercarono di verificare se un aumento della presenza di Veillonella (tramite introduzione) fosse in grado di promuovere questo fenomeno, migliorando la resistenza di topi di laboratorio. I risultati furono che i topi a cui fu inoculato questo batterio migliorarono del 13% la loro resistenza in un test ad esaurimento, con una minore infiammazione post-sforzo rispetto alle altre cavie.

    Semplificazione di uno dei destini del lattato, cioè la metabolizzazione nel microbiota ad opera del batterio Veillonella

    Bene, a questo punto, tutti ad utilizzare integratori di probiotici con Veillonella (che ovviamente non esistono) per andare più forte!

    Naturalmente sto scherzando, anche perché mancano ancora conferme di studi su umani; non solo, affinchè i risultati di uno studio possano essere considerati validi, è necessaria la conferma di altre ricerche.

    Infatti, malgrado la Veillonella sembra (non tutti gli studi lo confermano) maggiormente presente negli sportivi rispetto ai sedentari (Petersen et al 2017), non è l’unico batterio ad avere questo effetto sui topi (Okamodo et al 2019); anche il Kefir (che rappresenta un insieme di diversi batteri) ha dimostrato effetti simili (Hsu et al 2018).

    Quello che è importante capire, è che il nostro microbioma si adatta all’allenamento, modificando l’attività e le specie presenti al fine di facilitare l’adattamento allo sforzo di endurance. Con tutta probabilità, vengono maggiormente espresse quelle specie che permettono di metabolizzare il lattato in altri substrati più velocemente utilizzabili a scopo energetico (come l’acetato) o con caratteristiche glucogenetiche (come il proprionato). Ricordo che anche l’intestino ha proprietà glucogenetiche (Mithieux et al 2014), cioè è in grado di convertire specifici metaboliti (come il proprionato) in glucosio.

    Quello che ancora non si conosce, e se l’integrazione alimentare con tali specie possa favorire o meno la crescita di questi batteri nell’intestino e di conseguenza la performance; quello che attualmente invece è stato compreso, è che la salute del microbioma può incidere sulla performance sportiva e sul recupero. Per ulteriori dettagli, potete leggere il nostro post su Sport e Microbioma.

    Glucosio, integratori e stimoli allenanti   

    Nel primo capitolo abbiamo visto come il glicogeno fosse la fonte energetica primaria per la fase di contrazione muscolare e come la cellula faccia di tutto per ripristinarlo durante la fase di rilassamento. È quindi presumibile ipotizzare, come la maggior parte del glucosio che entra nella fibra muscolare non venga direttamente metabolizzato dalla glicolisi, ma vada a formare le unità glicosidiche del glicogeno.

    Considerando che a riposo nel sangue siano presenti solo 5 grammi di glucosio, è evidente come la fisiologia dell’organismo sia funzionale nell’accumulare questa molecola in altri organi (fegato), a risparmiarlo a scopo energetico durante lo sforzo (facendo preferire il lattato da altri organi particolarmente attivi come cuore e cervello), a  favorirne la sintesi da altre molecole (neuglucogenesi) e a mettere in condizioni l’apparato digerente di assorbirlo velocemente al fine di veicolarlo verso i muscoli.

    Ma partiamo proprio da quest’ultimo punto, sul quale studi e ricerche da anni cercano di dare una risposta alle seguenti domande:

    • Quanti carboidrati è in grado di assorbire sottosforzo l’intestino?
    • Qual è la formulazione migliore che permette una più veloce digestione ed assorbimento?

    Attualmente, è possibile affermare che la quota ideale per massimizzare la performance in sforzi particolarmente prolungati sia quella di ingerire una quota di circa 80 grammi di carboidrati ogni ora, con un range compreso tra 70-90g (Guillochon et al 2017, Smith et al 2013, King et al 2018).

    La formulazione ideale prevede i carboidrati suddivisi circa la metà (o qualcosa meno) di fruttosio e l’altra metà (o qualcosa di più) in maltodestrine (O’Brien et al 2013). Questo, perché utilizzando carboidrati diversi si sfruttano differenti meccanismi di assorbimento, di conseguenza si riesce ad assimilarne una quantità maggiore.

    Questi dati sono estrapolati da studi effettuati in laboratorio con cicloergometro, perché permette di protrarre più a lungo lo sforzo (rispetto alla corsa, ad esempio). Non solo, non è raro che in sport in cui è presente uno “sballottamento” dell’apparato digerente (come la corsa), sia più facile andare incontro a problematiche di natura intestinale, anche ai dosaggi indicati sopra.

    Tutto questo per far capire come dalla teoria alla pratica possa esserci una certa differenza. Quello che è importante, è capire quali possano essere le condizioni ideali per ogni atleta, considerando sia le indicazioni provenienti dalla bibliografia internazionale che la soggettività dell’individuo, che lo sport praticato.

    Nel nostro articolo dedicato all’idratazione ed integrazione, potete trovare tutte le indicazioni su questo argomento, considerando anche l’acqua (per l’idratazione) ed eventualmente i Sali. Per comprendere invece come limitare disturbi gastrointestinali, vi invitiamo a leggere il capitolo Train the gut (allena l’intestino) a questo articolo. Ma facciamo qualche passo avanti, e vediamo quali possano essere (come abbiamo fatto per la Veillonella) le ricadute applicative in base a quelle che sono le scoperte più recenti.

    L’Hydrogel è il futuro dell’integrazione in gara?

    Una volta trovata la formulazione ideale (maltodestrine+fruttosio) per l’assorbimento intestinale, molti studi si sono rivolti ad un altro fattore limitante, cioè lo svuotamento gastrico. Infatti, una volta entrati nel duodeno (la prima parte dell’intestino) i glucidi tendono a stimolare i recettori del glucosio, rallentando lo svuotamento gastrico. Questo fenomeno potrebbe essere ovviato diluendo i carboidrati in grandi quantità di acqua, ma con problematiche gastrointestinali dovute ai troppi liquidi ingeriti.

    Marciani et al 2019 videro come una soluzione composta dal 14% di Carboidrati (fruttosio/maltodestrine rapporto 0.7), con in aggiunta lo 0.2% di alginato di pectina e lo 0.06% di cloruro di sodio, formava (al ph basso dello stomaco) un gel in grado di rilasciare velocemente lo stomaco (anche grazie ad un’osmolarità molto bassa) e poi di sciogliersi nell’intestino (ad un ph più alto). Questo permetteva uno svuotamento gastrico tollerabile (cioè senza effetti avversi) con concentrazioni di carboidrati superiore (14%) rispetto a quanto solitamente gestito (3-8%) senza questo tipo di gelificazione (alginato di pectina).

    Sutehall et al 2018 sperimentarono un gel con le stesse caratteristiche (ma con concentrazioni del 18% e del 30%) in un allenamento di corsa di 25 Km su maratoneti africani di alto livello, senza riscontrare problematiche gastrointestinali; alla stessa conclusione si arrivò in uno studio su sciatori di fondo (Petterson et al 2019).

    Ovviamente gli studi sono pochi per poter affermare come l’Hydrogel permetta di ottenere migliori performance di endurance. Quello che si sa, è che permette di ingerire carboidrati con una concentrazione superiore rispetto alla sola “acqua+carboidrati”, senza incorrere incrementare la probabilità di andare incontro a problematiche di natura gastrointestinale; quest’aspetto può essere interessante in quegli sport (e per quei soggetti) maggiormente propensi a questi problemi.

    Ma esistono già in commercio prodotti con queste caratteristiche?

    Si, sono i prodotti della Maurten, e sono utilizzati dai migliori maratoneti al mondo come gli ultimi 2 vincitori della maratona di New York (Geoffrey Kamworor e Joyciline Jepkosgei), Eliud Kipchoge (campione Olimpico e detentore del record del mondo sui 42.195 Km), Kenenisa Bekele (vincitore della Maratona di Berlino 2019, ed autore della seconda migliore prestazione mondiale in maratona) e tanti altri maratoneti di altissimo livello.

    Più nello specifico, per Eliud Kipchoge quando corse sotto le 2 ore in maratona a Vienna nel 2019, venne organizzato un piano di integrazione in gara con questi prodotti, con un rifornimento ogni 5 Km in cui doveva bere circa 100-150 ml di questo prodotto con una concentrazione del 16% di carboidrati, per un totale di 60-100 g/ora, un quota superiore a quella che solitamente ingerisce un maratoneta in gara con normali prodotti.

    Naturalmente, come affermato sopra, non è ancora stato dimostrato (perché non sono ancora stati fatti un numero sufficiente di studi) dalla bibliografia internazionale che gli Hydrogel siano superiori ai normali integratori a base di carboidrati da assumere durante lo sforzo. In ogni modo quelli della Maurten sono attualmente gli unici ad avere questa formulazione, che oltretutto presenta ingredienti di alta qualità (niente coloranti, conservanti o dolcificanti). I gel 100 forniscono un apporto di 25 g di carboidrati con un rapporto fruttosio/glucosio di 0.8; c’è anche la versione con caffeina (100 mg per gel). Esiste anche il prototto in polvere da sciogliere nella borraccia (Drink mix 320 box) con all’interno 14 buste, ognuna delle quali con 80 g di carboidrati da sciogliere in 500 ml di acqua; quest’ultime hanno le maltodestrine al posto del glucosio.

    È comunque doverosa una considerazione dal punto di vista pratico: i gel hanno una quantità di 25 g di carboidrati per prodotto, una quota paragonabile a quella dei normali gel (senza alginato di pectina). Di conseguenza, per avere un teorico (e presupposto) vantaggio rispetto alle normali formulazioni in termini di quota di glucidi ingeriti, se ne dovrebbero consumare una quantità leggermente superiore; ad esempio, se in una maratonina si consumano abitualmente 2 gel normali, di Hydrogel se ne potrebbero consumare anche 3 (o forse 4). Tutto va comunque prima sperimentato in allenamento, per essere certi di non incorrere in problemi gastrointestinali.

    Più comodo invece, è il prodotto in polvere Drink mix 320 box; questo, a pari quantità di acqua utilizzata (500 ml) fornisce circa il doppio (80 grammi) dei carboidrati presenti negli altri prodotti.

    È possibile trovare i prodotti della Maurten anche su Amazon (gel 100, gel con caffeina e Drink mix 320 Box).

    Chiedere sempre consiglio a personale qualificato prima di assumere qualsiasi tipo di integratori.

    Come allenare l’organismo ad utilizzare substrati alternativi al glucosio?

    Abbiamo visto che il glucosio è una molecola fondamentale per ripristinare le scorte di glicogeno durante il rilassamento della fibra muscolare. Se è importante comprendere quale sia la migliore strategia per integrare al meglio in gara, è fondamentale conoscere anche altri 3 aspetti importanti relativi al metabolismo dei carboidrati, soprattutto per gli sport di endurance:

    1. Come stoccare nei muscoli e nel fegato la massima quantità di glicogeno possibile prima della gara (senza andare incontro ad effetti avversi).
    2. Come allenare (nel caso in cui sia possibile) nel miglior modo possibile la gluconeogenesi
    3. Come abituare l’organismo ad utilizzare substrati alternativi (in particolar modo lipidi) ai carboidrati per risparmiare glucosio e glicogeno,

    Sul primo punto non ci dilunghiamo, in quanto è stato già ben approfondito nel nostro post dedicato al carico di carboidrati. Andiamo invece a vedere quali sono i risultati degli studi più recenti sul secondo e sul terzo punto.

    È allenabile la neoglucogenesi?

    Ora sappiamo quanto sia importante la sintesi di glucosio a partire da altri substrati; ma dove avviene? Quali sono i substrati principali?

    Già nei capitoli precedenti, abbiamo visto come questa via metabolica fosse presente prevalentemente nel fegato e nei reni, ed in misura minore nell’intestino e nel cervello (Cano 2002), ma vediamo in maniera più esaustiva quali sono i substrati principali della neoglucognesi durante l’attività fisica:

    • Lattato: sottosforzo è sicuramente il principale, sia in virtù dell’elevata produzione durante la contrazione muscolare, che dovuto al fatto che si diffonde facilmente negli organi e tessuti.
    • Aminoacidi glucogenetici: questi possono arrivare al fegato e seguire la via metabolica della formazione di glucosio. L’aminoacido più utilizzato è l’alanina, tramite il ciclo alanina-glucosio. Questa via metabolica è molto importante, perché prevede l’interazione degli aminoacidi con il piruvato prodotto dalla glicogenolisi/glicolisi. Altro aminoacido molto utilizzato nella gluconeogenesi è la glutammina, che segue un meccanismo molto simile a quello dell’alanina.  Altri aminoacidi contribuiscono in misura minore alla formazione di glucosio.
    • Glicerolo: l’utilizzo dei trigliceridi a scopo energetico, prevede la scomposizione di questi in acidi grassi più glicerolo. Se gli acidi grassi vengono legati al CoA per poi seguire la via dell’ossidazione, il glicerolo viene utilizzato per formare glucosio.
    • Propionato: è un acido grasso a corta catena, prodotto prevalentemente all’interno dell’intestino (vedi Veillonella).

    Ricordo che anche il glicogeno presente nel fegato (75-100g in condizioni di riposo) contribuisce a rilasciare glucosio che poi finirà nel sangue; per questo motivo, il fegato ha una doppia importanza, cioè quella di rilasciare glucosio stoccato al suo interno (sottoforma di glicogeno) e di neoformare glucosio da altri metaboliti (lattato, glicerolo ed aminoacidi).

    Ma torniamo al titolo di questo paragrafo: quello che a mio parere è importante comprendere, è se alcune forme d’allenamento (rispetto ad altre) sono in grado di stimolare questa importante via metabolica o se modificazioni di natura alimentare possono stimolarla più di altre.

    Quello che attualmente sappiamo dalla bibliografia internazionale, è che la neoglucogenesi sottosforzo è 3 volte più efficace nei soggetti allenati rispetto ai sedentari (Bergman et al 2000); in ogni modo, la manipolazione dietetica (cioè modificare proporzione tra grassi e carboidrati) non influenza la neoglucogenesi (Webster et al 2016). Piuttosto, gli stessi autori trovarono come aumentando la quota calorica dei grassi, e riducendo quella dei carboidrati (ciclisti allenati), veniva parzialmente incrementato l’utilizzo dei lipidi a scopo energetico. Questo concetto è di elevatissimo interesse all’atto pratico, perché apre le porte a sviluppi metodologici abbinati a modificazioni dietetiche. Vediamo meglio questo concetto nel prossimo capitolo.

    Come consumare più grassi a scopo energetico modificando l’apporto alimentare   

    Nel precedente capitolo abbiamo visto come aumentando l’apporto calorico dei lipidi e diminuendo quello di carboidrati (mantenendo comunque costanti le calorie totali) si assiste ad un leggero “spostamento” del metabolismo energetico verso i grassi (Psilander et al 2013, Bartlett et al 2015 e Webster et al 2016). Questo concetto potrebbe rivelarsi interessante in quelle discipline di lunga durata (maratone, trail, corse ciclistiche, triathlon di una certa durata, ecc.) in cui è importante “risparmiare” le scorte glucidiche nella prima parte di gara. Malgrado questo, all’atto pratico è stato visto come diete iperlipidiche (compresa la dieta ketogenetica) fossero deleterie per chi pratica sport di endurance, perché limitano l’apporto di carboidrati e di conseguenza impoveriscono le scorte di glicogeno, necessarie per mantenere i ritmi elevati anche nelle gare lunghe; non solo riducono anche la capacità dell’organismo di assorbire velocemente e metabolizzare i carboidrati (Burke et al 2017, Helge et al 2017 e Burke 2020).

    La stessa cosa si potrebbe dire per l’esercizio fisico in caso di digiuno pre-sforzo (mantenendo normale l’apporto calorico giornaliero); anche la pratica sportiva in queste condizioni è stata visto aumentare il consumo dei lipidi intracellulari, con un effetto di risparmio del glicogeno a basse intensità (Murray et al 2018, Vicente-Salar 2015), ma è evidente come questa condizione non possa essere l’ideale in situazione di gara, in cui è fondamentale la necessità di avere elevate scorte di glicogeno.

    Quello che emerge in questi studi, è comunque interessante; infatti, le ricerche sopracitate evidenziano i risultati deleteri di settimane dello stesso approccio dietetico.

    Ma può essere proficuo adottare queste strategie saltuariamente e solo in alcune condizioni?

    Autori particolarmente esperti nel settore come Burke 2015 affermano come non sia da escludere, in un ambito di individualizzazione dei protocolli, modificare in alcune giornate la dieta e l’allenamento al fine di abituare l’organismo a massimizzare l’utilizzo dei grassi a basse intensità.

    È il classico esempio del Training Low – Compete High, che abbiamo visto anche nell’approccio dietetico alla maratona. Fondamentalmente si tratta di ridurre l’apporto di carboidrati per un numero limitato di pasti (1, al massimo 2) ed eseguire l’allenamento successivo con lo scopo di abituare l’organismo ad esercitarsi con basse scorte di glicogeno, utilizzando ritmi comunque non elevati per evitare di arrivare all’esaurimento.

    Bartlett et al 2015 confermarono come in queste condizioni vengano enfatizzati i segnali cellulari responsabili dell’adattamento dell’ossidazione dei substrati energetici; gli autori concludono che per evitare che questi protocolli comportino effetti deleteri sul metabolismo dei glucidi, andrebbero inseriti saltuariamente, mantenendo un adeguato apporto di carboidrati nella maggior parte delle giornate ed un apporto elevato nei giorni che precedono le gare o durante le gare multistage (esempio corse a tappe). All’interno di questo gruppo di ricerca, troviamo anche James Morton, che in passato si è occupato dell’aspetto nutrizionale e metabolico del Team Sky di Ciclismo e del Liverpool FC.

    In questo suo interessante articolo sintetizza alcune strategie nutrizionali attuate al Team Sky (ora Team Ineos); quello che sottolinea (confermando quanto appena scritto), è che allenandosi a basse intensità e con una riduzione dell’apporto dietetico di carboidrati, si massimizza l’utilizzo di substrati alternativi ai glucidi. Quello che è difficile, è il comprendere la giusta dose di carboidrati necessari (per non abbassare troppo i livelli di glicogeno) e l’intensità ideale da mantenere affinchè non ci sia un esaurimento eccessivo delle scorte glucidiche; tutto questo va inoltre personalizzato per ogni atleta, che deve essere seguito giornalmente anche da personale medico. Non a caso, questi protocolli venivano fatti esclusivamente nelle gare a tappe o nei ritiri (quando era presente tutto il personale).

    Ma che spunti può trarne la maggior parte degli atleti o dei professionisti del settore?

    A mio parere i punti, in ordine di importanza, sono i seguenti:

    • Segui uno stile di vita adeguato, curando anche il recupero nel caso ti alleni 5 o più volte a settimana.
    • Segui una dieta varia ed equilibrata, assicurandoti giornalmente una quota calorica, glucidica e proteica adeguata alle tue necessità; cura particolarmente l’apporto di frutta e verdura di stagione. Se hai dei dubbi, rivolgiti ad un nutrizionista o un dietologo.

    Nel caso in cui tu voglia provare la strategia “Training low”, per discipline di endurance della durata superiore a 1h30’-2h:

    • Utilizzala non più di una volta alla settimana, preferendo ritmi bassi e una durata dell’allenamento non elevata. Questo ti permetterà di comprendere al meglio come individualizzare in futuro questo tipo di strategia.
    • Modifica l’apporto dietetico nel pasto che precede l’allenamento “Training low” in maniera estremamente graduale.
    • Ricordati che arrivare a fine allenamento affaticato a tal punto da non tenere le basse intensità, significa che hai esagerato con la riduzione dei carboidrati o la durata della seduta.
    • “Raschiare il barile” troppe volte significa andare incontro ad affaticamenti che tendono a limitare i miglioramenti della condizione (sovraffaticamento o sovrallenamento).
    • Prima degli allenamenti più impegnativi (per intensità e/o durata) segui una dieta con un normale (o superiore) apporto di carboidrati, altrimenti non riuscirai a tenere le andature per i tempi indicati. Se necessario (ad esempio nei lunghi per i maratoneti), integra durante la seduta per abituare l’intestino a quello che dovrà poi ingerire in gara.
    • Puoi considerare il “digiuno pre-allenamento” analogamente alla seduta “Training-low”, ma con le stesse raccomandazioni di sopra (gradualità, intensità e durata moderata della seduta, ecc.). Questa strategia prevede comunque lo stesso apporto calorico giornaliero e di nutrienti di una dieta normale; quello che cambia sono i momenti della giornata in cui ci si alimenta. La strategia ideale, più semplice e più comune è l’allenamento mattiniero a digiuno.

    Come potete ben vedere, le raccomandazioni nell’utilizzo della strategia “Train-low” sono diverse, proprio perché può essere un’arma a doppio taglio, visto la necessità di individualizzarla; per chi è interessato, è consigliabile effettuarla facendosi seguire da personale qualificato e solo se si praticano discipline di endurance con competizioni della durata superiore ai 75-90’.

    Quello che è importante tenere a mente, è che di norma un allenamento adeguato, una dieta equilibrata ed un corretto stile di vita sono i punti cardine per allenarsi e gareggiare al meglio.

    Fino ad ora abbiamo visto le ricadute applicative della teoria dello shunt del glicogeno a livello metabolico ed alimentare; ora facciamo un breve excursus di quelli che possono essere le ricadute applicative a livello di metodologia d’allenamento.

    Teoria dello Shunt del glicogeno: Verkhoshansky l’aveva capita molto prima   

    Il titolo non vuole essere provocatorio, ma ricordare Yuri Verkhoshansky che dal 1995 divenne consulente del CONI, contribuendo, con le sue esperienze e le sue competenze, alla crescita della conoscenza del processo di allenamento in tantissimi sport, soprattutto nell’atletica leggera.

    Da laureato in Scienze Motorie ed appassionato di atletica leggera (fondo e mezzofondo), mi sono sempre interessato ai suoi metodi finalizzati allo sviluppo della potenza aerobica per mezzofondisti; metodi non sempre facili da comprendere e da “digerire”, perché particolarmente innovativi…ma che hanno anticipato i tempi, e sono tutt’oggi più che attuali, proprio perché trovano il razionale nella teoria dello Shunt del Glicogeno, che allora ovviamente non era conosciuta. Ma andiamo per ordine.

    Nei primi capitoli di questo articolo abbiamo visto come nel definire l’attivazione dei vari metabolismi non è solo l’intensità dello sforzo, ma anche il rapporto tra il tempo di contrazione e rilassamento nel singolo gesto motorio. Nella pubblicazione 1 del 2003 di AtleticaStudi, Verkhoshansky presentò la sua metodologia dei balzi nel sistema di preparazione nell’atletica leggera. Una delle evidenze che mi colpì di questo metodo fu il “miglioramento della capacità dei muscoli di rilassarsi istantaneamente dopo l’esecuzione di sforzi motori potenti”.

    Praticamente l’autore proponeva il miglioramento della massima potenza aerobica anche tramite l’utilizzo di corsa balzata in salita con stacchi avanti-alto cercando di fare balzi lunghi e potenti. Ogni ripetizione era formata da soli 6-8 balzi, organizzati in serie con recuperi anche superiori ai 2-3’ tra ogni serie. Ovviamente non mi dilungo sui vari mezzi allenanti proposti, ma riporto sotto il motivo per cui l’esecuzione richiesta era quella di balzi potenti, anziché una normale corsa veloce massimale. Leggete attentamente queste sue 3 frasi sotto, riportate sulla rivista Teknosport (oggi non più prodotta).

    Un’elevata resistenza esterna con una frequenza moderata dei movimenti sviluppa prevalentemente il meccanismo del creatin-fosfato e la potenza aerobica con una scarsa sollecitazione della glicolisi.

    Il fattore principale non è la velocità della corsa, ma l’accentuata energica, azione della gamba di spinta accompagnata da un’azione accentuata di avanzamento della coscia dell’arto libero. Così si evitano sia il debito di ossigeno che l’aumento della concentrazione del lattato ematico e muscolare, e quindi gli atleti possono usare un volume relativamente elevato di lavoro. Questo tipo di lavoro aumenta le capacità anaerobiche […] e le capacità ossidative dei muscoli

    Un lavoro con ritmo elevato e con una scarsa resistenza esterna provocherebbe invece un dispendio energetico eccessivo ed, in buona sostanza, diventerebbe inutile.


    Sostanzialmente non solo “anticipa” l’importanza degli sforzi brevi ed intensi a supporto dell’allenamento per sport di endurance, oggi meglio conosciuto nel contesto dell’allenamento polarizzato; ma viene posto l’accento sul rapporto tra il tempo di contrazione dell’arto in appoggio (che deve essere minimo) e il tempo di rilassamento (che deve essere massimo), al fine di ridurre la spesa energetica a carico della glicolisi, risparmiando quindi glicogeno; tutto questo riguarda ovviamente i mezzi allenanti costituiti da balzi, da utilizzare solamente da atleti con adeguate caratteristiche neuromuscolari. Questi concetti venivano esposti senza essere a conoscenza degli studi che diedero origine teoria dello Shunt del Glicogeno.

    Teoria dello shunt del glicogeno e sport di squadra

    Nelle discipline in cui la componente tecnico-tattica riveste un ruolo fondamentale, i movimenti ed i gesti atletici sono estremamente più vari rispetto agli sport ciclici. Nel nostro post dedicato alla Potenza Aerobica nel calcio, abbiamo confrontato l’espressione della potenza aerobica tra dilettanti e professionisti; il risultato è stato che i professionisti non necessariamente presentano una maggior velocità aerobica lineare, ma sono dotati di una migliore efficienza energetica nella situazione di gioco e nei cambi di direzione.

    Questo si spiega semplicemente dal fatto che un maggior livello di coordinazione nei gesti specifici (rispetto ai dilettanti) permette di ridurre i tempi di contrazione e reclutare selettivamente i muscoli che permettono l’esecuzione del gesto; il risultato è l’utilizzo di una quantità inferiore di glicogeno (tempi di contrazione ridotti) ad ogni contrazione ed un utilizzo di meno fibre muscolari grazie ad una maggior maestria motoria. Tutto questo si traduce in una miglior potenza aerobica applicata al gioco ed una maggiore resistenza alla fatica; per approfondire gli aspetti metodologici potete leggere il nostro post Quale potenza aerobica nel calcio.

    Conclusioni   

    Siamo arrivati al termine di questo lungo articolo, in cui ho cercato di approfondire come la teoria dello shunt del glicogeno abbia migliorato le conoscenze dei metabolismi energetici, e le applicazioni pratiche che ne derivano.

    Credo sia veramente importante rimanere continuamente aggiornati sulla propria disciplina di competenza, ma allo stesso tempo ampliare anche le conoscenze di quelle affini, come può essere la comprensione dettagliata dei metabolismi per chi opera nella preparazione dei vari sport. Questo permette di sviluppare più abilità conoscitive e di sfruttare il pensiero laterale; per approfondire cosa sia il pensiero laterale, vi consiglio i libri di Edward De Bono.

    Oggi l’accesso al sapere ed alla conoscenza è estremamente facilitato rispetto a 20-30 anni fa, quindi per fare la differenza nel proprio campo è necessario più che mai utilizzare la creatività e l’intuito, padroneggiando non solo le competenze specifiche del proprio sport, ma anche quelle affini.

    Per chi opera nel calcio, cliccando sull’immagine sotto potete accedere al post (continuamente aggiornato) in cui elenco i testi che attualmente ritengo più utili per chi lavora in questo settore.

    Bene spero che l’articolo ti sia piaciuto e ti sia stato utile; se vuoi rimanere aggiornato sulle nostre pubblicazioni e revisioni, connettiti al mio profilo linkedin.

    Autore dell’articolo: Melli Luca, preparatore atletico AC Sorbolo, istruttore Scuola Calcio A.S.D. Monticelli Terme 1960 ed Istruttore di Atletica leggera GS Toccalmatto. Email: [email protected]

  2. Microbiota e performance atletica

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    (Aggiornato al 30/04/2021)

    Malgrado non si sappia ancora se e come il nostro microbiota possa influenzare direttamente la performance (il “caso Veillonella” è solo l’inizio di un lungo percorso di studi ed approfondimenti), meglio si conoscono alcuni legami tra il nostro “ospite” e il nostro stato di salute. E la salute (inteso come pieno benessere psico-fisico, oltre che assenza di malattie) rappresenta la base senza la quale il nostro organismo non riuscirebbe ad allenarsi e gareggiare con naturale efficienza.

    Di conseguenza, è errato chiamare in causa il nostro microbiota intestinale solo quando si incontrano problemi durante l’attività fisica, quant’è invece importante comprendere come sia legato alla digestione, all’assimilazione ed al metabolismo dei nutrienti; non solo, i legami del nostro “ospite” con le altre funzioni fisiologiche (le abbiamo viste nel post precedente) ci permettono di intuire il peso che questo può avere nel rapporto tra allenamento e recupero che (come sappiamo), determina l’efficienza nel lungo termine della prestazione sportiva.

    In questo post andremo a vedere brevemente i legami tra sport e microbiota, per poi capire quali sono le abitudini alimentari (non relative solamente ai cibi ingeriti) che hanno un maggior impatto sulla nostra salute e quella del nostro “ospite”. Inoltre, approfondiremo le varie strategie per minimizzare il rischio di incorrere in problematiche gastrointestinali in gara; per ultimo analizzeremo (sempre grazie alla bibliografia internazionale) l’utilità degli integratori finalizzati al benessere del nostro microbiota ed altre attività da cui si possono ottenere ottimi benefici.

    *ATTENZIONE: le informazioni contenute sul nostro blog sono esclusivamente a scopo informativo, e in nessun caso possono costituire o sostituire parere e prescrizione medica e specialistica. Si raccomanda di chiedere sempre il parere del proprio medico curante e/o di specialisti prima di modificare il proprio regime alimentare e di integrazione!

    Il doppio legame tra prestazione sportiva e microbiota

    Dal precedente articolo sappiamo che un microbiota sano mette l’organismo nelle condizioni ideali per fare sport; ma in modo lo sport influenza la salute del microbioma?

    La risposta è facile ed intuibile; infatti, se una determinata variabile incide positivamente sulla nostra salute (come l’attività sportiva), allora è probabile immaginare che abbia effetti benefici anche nei confronti del microbioma. Malgrado gli studi sull’argomento siano ancora agli albori, è stato visto che un esercizio fisico regolare tende a migliorare nel lungo termine la composizione dei batteri intestinali perché ne aumenta la diversità (Mach et al 2016). Sono comunque necessari ancora diversi studi per approfondire il legame tra sport-microbioma-dieta; non si esclude che in futuro gli esami del microbioma possano essere utilizzati stabilmente nell’ambito sportivo per valutare lo stato di salute dell’atleta e di tutte le variabili che possono incidere sulla capacità dell’organismo di allenarsi e tollerare i carichi di lavoro.

    Altro aspetto interessante ai fini sportivi, è il rapporto tra l’invecchiamo ed il microbiota; quello che si sa, è che l’invecchiamento peggiora la composizione delle famiglie batteriche, in concomitanza con un aumento dei livelli di infiammazione dell’intestino (Jager et al 2019). In ogni modo anche per i soggetti anziani, la “salute” del microbiota è correlata a quella dell’individuo. Di conseguenza, con il passare dell’età è sempre più importante prestare attenzione al proprio stile di vita: ne trarremo doppiamente giovamento!

    Problemi intestinali mentre si pratica attività sportiva

    Se una corretta attività sportiva probabilmente migliora la composizione del nostro microbioma, è anche vero che è possibile, durante sforzi prolungati, essere colpiti da problematiche gastrointestinali. Ma perché questo accade?

    Durante l’attività sportiva, l’organismo tende a distribuire il flusso di sangue verso i muscoli che lavorano, il cuore ed il cervello; ne deriva che l’intestino va incontro ad una parziale ischemia (ridotto afflusso di sangue). Questa condizione, associata ad uno “sballottamento” dell’intestino (soprattutto quando si corre), può comportare l’insorgenza di sintomatologie come crampi addominali, nausea, vomito, diarrea, ecc. Queste conseguenze sono causate prevalentemente da fattori relativi allo stile di vita ed esacerbate  in particolari situazioni (come l’attività sportiva).

    Ad esempio, uno stile di vita eccessivamente stressante o una dieta inadeguata, possono causare la Leacky Gut Sindrome (tradotta in Italiano ”Sindrome dell’intestino gocciolante”), cioè una modificazione della permeabilità intestinale; infatti, le cellule dell’intestino sono connesse da giunzioni formando la barriera intestinale che “filtra” selettivamente le sostanze che possono attraversarla. Semplificando, possiamo affermare che un corretto funzionamento di questa barriera, associata ad un microbiota sano, permette solo alle sostanze necessarie all’organismo di finire nel sangue, trattenendo nell’intestino quelle nocive; un malfunzionamento di questa barriera può consentire ad alcune tossine od altre sostanze di entrare nel torrente ematico con conseguente infiammazione a livello intestinale e la comparsa dei sintomi sopra citati.

    Le conseguenze del Leacky Gut Sindrome non coinvolgono solamente l’attività sportiva, ma tutta l’attività immunitaria provocandone un’iperattivazione e dando origine a fenomeni cronici ed autoimmuni.

    Questi sintomi si possono presentare con maggiore probabilità quando gli sforzi sono particolarmente lunghi ed intensi, in condizioni climatiche calde e umide e nel caso in cui sia presente cibo non ancora digerito all’interno dell’intestino. Considerando che in competizioni particolarmente lunghe si tende (giustamente) ad assumere integratori a base di carboidrati, questa variabile può avere influenza sulla performance finale.

    Semplificazione della possibili cause del “Leacky Gut Syndrome” (Sindrome dell’intestino gocciolante)

    È comunque importante comprendere come l’attività fisica o l’assunzione di integratori a base di carboidrati siano in certi casi la causa scatenante di determinati problemi (un po’ come la goccia che fa traboccare il vaso), ma alla base di tutto ci sono comportamenti errati legati allo stile di vita (oltre probabilmente ad una predisposizione individuale).

    Prendersi cura del proprio intestino e prestare attenzione a determinati dettagli, può ridurre particolarmente il rischio di andare incontro a questa sintomatologia; lo vedremo meglio nel prossimo capitolo.

    Cosa fare per salute del microbiota intestinale (dieta e stile di vita)

    Vi faccio una domanda: in base a quello che abbiamo illustrato fino ad ora e nel precedente articolo, quali sono secondo voi le variabili dell’alimentazione che incidono in maniera particolarmente negativa sulla salute del microbioma? Proviamo a dare risposte partendo dai punti più ovvi ed intuitivi:

    • Sicuramente gli eccessi alimentari non fanno bene; un apporto calorico eccessivo (rispetto alla spesa energetica giornaliera), uno squilibrio dei macronutrienti o una scarsa variabilità di quello che si mangia, non fa bene al microbiota (Karlund et al 2019).
    • Allo stesso modo, l’eccesso di cibi raffinati e di alimenti ricchi di attivi; idem si può dire di una dieta povera di frutta e verdura di stagione (De Angelis et al 2020).
    • Anche un’integrazione non giustificata da reali necessità fisiologiche è dannosa per il microbiota; nei prossimi capitoli vedremo invece gli integratori comunemente consigliati per la salute del microbiota.
    • Altro aspetto da non sottovalutare è la presenza di contaminanti, inquinanti o sostanze generalmente tossiche all’interno do alimenti ed integratori; per questo motivo è sempre necessario assicurarsi della qualità di quello che si ingerisce.
    • Masticazione: una corretta masticazione permette un’adeguata prima digestione del cibo nella bocca; in questo modo, l’intestino sarà in grado di completare il processo digestivo ed assorbire le sostanze necessarie. Cibo non digerito invece, finisce per danneggiare la mucosa intestinale, che è l’ambiente in cui vivono i batteri intestinali; si può quindi “intuire” come una masticazione inadeguata possa ledere l’ecosistema del microbiota. Malgrado siano stati fatti ancora pochi studi sul legame tra microbiota e masticazione, è invece ormai noto come una cattiva masticazione possa influenzare negativamente la salute (Miguel et al 2018 e Dintical et al 2020).
    • Concludiamo con il consumo eccessivo di Junk Food, spesso associato a problemi intestinali (Han et al 2020).
    • Altri aspetti che riguardano lo stile di vita sono la gestione dello stress e l’attività sportiva. Alcune discipline come lo Yoga (lo vedremo sotto) aiutano a gestire le tensioni; anche un sonno adeguato permette di ristabilire le risorse psico-fisiche nel migliore dei modi.

    Per approfondire meglio, ti consigliamo di leggere i nostri articoli sull’alimentazione ideale e sulla qualità degli integratori. Altri elementi che aiutano a prendersi cura al meglio del nostro “ospite” potete trovarli nell’ultimo paragrafo del precedente post dedicato al microbioma; tra questi trovate alcuni libri interessanti da leggere, la partecipazione al Progettomicrobiotaitaliano e la raccomandazione di consultare il proprio medico in caso di problematiche di natura gastrointestinali.

    Ma vediamo ora alcuni alimenti che favoriscono particolarmente la salute del microbiota; tra questi troviamo i cibi particolarmente ricchi di polifenoli come la frutta e verdura. Questo conferma ancor di più la necessità di almeno 5 porzioni di frutta/verdura al giorno.

    Tra gli integratori ricordiamo i probiotici, cioè microorganismi vivi che, somministrati in maniera adeguata, comportano benefici al microbioma; non vanno comunque considerati la panacea di tutti i problemi. Approfondiremo meglio il concetto nei prossimi paragrafi.

    A questi molti aggiungono alcuni alimenti fermentati, cioè sostanze che hanno subito un processo di fermentazione ad opera di microorganismi come batteri o lieviti. Questo processo è molto antico, in quanto utilizzato per trasformare gli alimenti e renderli conservabili; ad alcuni cibi fermentati viene attribuito un impatto positivo sulla salute dell’intestino, in quanto oltre ad essere ricchi di nutrienti, conservano al loro interno una quota di batteri probiotici. L’esempio più conosciuto è lo yogurt, ottenuto dalla fermentazione del latte ad opera di 2 batteri, il Lactobacillus bulgaricus e lo Streptococcus thermophilus; è però da ricordare che i processi digestivi possono inattivare i batteri dello yogurt.  Altri cibi fermentati che possono avere effetti benefici sono il kefir, il pane con lievito naturale, i krauti ed alcuni prodotti ottenuti dalla fermentazione della soia (tempeh, natto, miso, ecc.). Malgrado la credenza popolare che la salute possa trarre giovamento da questi alimenti, troppi pochi studi controllo randomizzato sono stati fatti sull’uomo (Dimdi et al 2019).

    Solamente il kefir ha attualmente raggiunto un livello di evidenza tale da poterlo considerare un alimento ad efficace azione probiotica e con un alto livello nutrizionale che può influenzare positivamente la salute del microbiota. In più, è anche altamente sostenibile ed economico. Ovviamente servono ulteriori studi condotti secondo il rigoroso metodo scientifico per comprendere appieno le potenzialità di questo alimento, anche nei confronti della performance sportiva. Potete approfondire l’argomento leggendo il nostro articolo dedicato al kefir.

    Altra strategia molto importante per evitare sintomi gastrointestinali durante l’attività sportiva è “allenare l’intestino”; lo vedremo nel prossimo paragrafo.

    Problemi intestinali, Pre-biotici e FODMAP

    Molte problematiche associate all’intestino originano da casi di disbiosi (alterazione della flora batterica intestinale). È il caso della Leacky Gut Sindrome (che abbiamo visto sopra), dell’IBS (sindrome dall’intestino irritabile), dell’IBD (malattia infiammatoria cronica intestinale), ecc.

    Nei capitoli precedenti abbiamo visto come l’alimentazione e lo stile di vita abbiano un peso nell’insorgenza di questi disturbi; dal punto di vista alimentare, molti approfondimenti l’hanno avuti i Pre-biotici (da non confondere con i pro-biotici che vedremo successivamente) e i FODMAP. Vediamo ora quali sono le definizioni:

    • Pre-biotici: sono delle fibre alimentari che favoriscono positivamente lo sviluppo e la crescita del microbiota intestinale. Si tratta infatti, di sostanze che sono digerite e metabolizzate dal microbiota e che influiscono positivamente sulla salute del nostro “ospite”. Ne esistono di diverse tipologie ed alcune hanno una maggiore influenza su alcuni microorganismi rispetto al altri; sono presenti in particolar modo nei legumi, nella frutta, nella verdura e nei cereali integrali.
    • FODMAP: Oligosaccaridi, Disaccaridi, Monosaccaridi Fermentabili e Polioli. Sono tutti quei carboidrati a catena corta, assorbiti in maniera incompleta nell’intestino e metabolizzati velocemente dai batteri intestinali, producendo gas e richiamando acqua nel lume intestinale. In particolari condizioni possono facilitare l’irritazione dell’intestino con casi di meteorismo o diarrea. Sono presenti in particolar modo nei latticini, in alcuni cereali (compreso il frumento), nei legumi ed in alcuni tipi di frutta e verdura.

    L’applicazione di una dieta low-FODMAP (con l’eliminazione parziale o totale di questi alimenti) è stata vista essere in grado di limitare le problematiche di natura intestinale, sia nei sedentari che negli atleti, anche durante lo sforzo (Halmos et al 2014 e Devrim-Lanpir 2021). Nella tabella sotto potete vedere una semplificazione di alcune categorie di alimenti appartenenti alla categoria FODMAP.

    Clicca sull’immagine per ingrandire

    Quello che però salta all’occhio, è che eliminando gli alimenti FODMAP si priva la nostra alimentazione di tantissimi cibi con all’interno fibre ad azione pre-biotica. Quindi, se da un lato temporaneamente si limitano sintomi associati all’intestino irritabile, a lungo termine si può creare un’alterazione della composizione del microbiota (Coro 2021, Surdea-Blaga 2021), con pesanti ripercussioni su salute e performance.

    Siamo quindi di fronte ad una strategia alimentare in grado di ridurre alcune problematiche associate ai disagi intestinali (e per molti sportivi, soprattutto runner, sarebbe veramente qualcosa di fortemente desiderabile), ma allo stesso tempo in grado di peggiorare, nel lungo termine, lo stato di salute del microbiota, e di conseguenza anche quello del soggetto.

    Allora come fare per trovare un compromesso ottimale?

    La prima cosa deve essere quella di affidarsi ad un professionista in grado di valutare se le proprie problematiche sono relative all’assunzione di FODMAP; se il riscontro è positivo, allora si procede ad una riduzione drastica dei FODMAP per un periodo limitato (pochissime settimane) per valutare se si assiste ad una remissione dei sintomi. Successivamente, per prove ed errori si reintroducono i gruppi di alimenti eliminati al fine di comprendere quali di questi sono la causa della sintomatologia intestinale. Una volta individuati, si stabilisce un regime dietetico completo e vario con l’assunzione limitata (o parziale eliminazione) dei soli FODMAP che è stato visto generare problemi.

    Ripeto, è comunque un approccio da effettuare sotto prescrizione e supervisione di personale qualificato!

    Fortunatamente, in bibliografia internazionale esistono diversi studi sull’argomento, dai quali si possono trarre utili indicazioni valide per tutti. Infatti, malgrado una dieta bassa in FODMAP possa essere efficace in alcune condizioni (quando le problematiche sono associate al richiamo di acqua nell’intestino dovuto alla fermentazione dei FODMAP), l’eliminazione di alcuni alimenti non attribuibili a questa categoria, può comunque sortire effetti positivi: è il caso della rimozione (o della drastica riduzione) di alcol e Junk Foods dalla propria alimentazione.

    Altro gruppo di sostanze potenzialmente in grado di peggiorare la composizione del microbiota (e di conseguenza i sintomi dell’intestino irritabile) è l’elevato consumo di cibi contenenti additivi.

    Elenco di alcuni classi di additivi e relative caratteristiche. Clicca sull’immagine per ingrandire.

    Sopra potete vedere un elenco semplificato di alcuni tra gli additivi più utilizzati. L’EFSA stabilisce il dosaggio massimo consentito di ognuno, al fine di non creare problemi dovuti alla loro tossicità. Questo rappresenta una tutela del consumatore, ma è da considerare che oggi quasi il 50% di quello che mangiamo può contenere additivi (in particolar modo nei cibi confezionati); dalla revisione di Rinninella et al 2020 emerge l’ipotesi di come possa esserci un’alterazione del microbiota quando il consumo di questi è eccessivo; si necessita comunque ulteriori ricerche per comprendere gli effetti delle singole sostanze. Un esempio lo è la ricerca di Hertzler et al 2003 in cui vide come lo yogurt ed il kefir possano avere effetti positivi nei confronti del microbiota, ma tali benefici fossero limitati con l’aggiunta di dolcificanti al prodotto.

    Attenzione, questo non significa che vanno eliminati gli alimenti con additivi, perché nelle singole dosi sono considerate sicure dall’EFSA, ma che il loro consumo eccessivo può alterare il microbiota; per questo motivo, un consiglio potrebbe essere quello di limitare, quando possibile, questi ingredienti. Solo per fare alcuni esempi, tra gli yogurt potrebbe essere preferibile consumare quelli con solamente all’interno “yogurt e frutta” o gli “yogurt interi”, oppure quelli senza dolcificanti; se si assumono integratori (prescritti da personale qualificato) come le proteine o gli aminoacidi, è possibile preferire quelli “senza aroma” o con dolcificanti naturali.

    Lattosio, fruttosio e sintomatologia intestinale

    Dalla pubblicazione di (Devrim-Lanpir 2021) emerge come nella maggior parte dei casi in cui una dieta lowFODMAP risulta efficace, lo diventa grazie all’eliminazione degli alimenti contenenti lattosio e fruttosio.

    Il lattosio è presente prevalentemente nel latte; per questo motivo, per chi volesse provare a limitare questo nutriente dalla dieta, è sufficiente che provi a sostituirlo con il latte delattosato. In alternativa, può far fermentare il latte con il kefiran; questo procedimento (estremamente semplice da fare in casa) permette di ottenere il kefir, un alimento ad azione probiotica dalla qualità nutrizionali superiori a quelle del latte. La quantità di lattosio presente nel kefir è inferiore a quella del latte (paragonabile a quella dello yogurt), e contiene al suo interno l’enzima beta-galattosidasi, responsabile della digestione del lattosio; non a caso, il kefir è consigliato a chi è intollerante al lattosio. Formaggi ed altri latticini, hanno concentrazioni estremamente limitare di lattosio, a tal punto da poterle considerare ininfluenti nella maggior parte dei casi. È invece da prestare maggiore attenzione ai dolci contenenti “latte” e “siero del latte” come ingredienti.

    Il fruttosio è uno zucchero presente naturalmente nella frutta; eliminare o limitare la frutta dalla propria alimentazione per ridurre l’apporto di questo nutriente, potrebbe risultare estremamente deleterio, in quanto si andrebbe a privare la nostra dieta di una moltitudine di nutrienti benefici. Inoltre, è possibile ipotizzare come possa essere un eccessivo di utilizzo del fruttosio come additivo, a poter generare fastidi intestinali. Sarebbe quindi più corretto il concetto di limitare il suo utilizzo come dolcificante (presente soprattutto in alcune bibite) o come integratore. Infatti, il fruttosio è presente in diversi supplementi a base di carboidrati da utilizzare in competizione ed in allenamento; questo perché l’apporto di diversi tipi di carboidrati (rispetto ad uno solo) risulta più efficiente nella disponibilità di zuccheri durante lo sforzo. Chi deve limitare il fruttosio ed ha frequenti problematiche intestinali in gara (o in allenamento) può provare a preferire (quando necessario) supplementi a base di sole maltodestrine, rispetto a quelli contenenti maltodestrine+fruttosio.

    È una questione di equilibrio e di buon senso

    Come abbiamo visto sopra, il benessere del microbiota (indissolubilmente associato alla nostra salute) e l’insorgenza di disturbi intestinali, dipendono da diversi aspetti del nostro stile di vita; alcuni gesti molto semplici, come eliminare (o ridurre drasticamente) l’alcol ed i Junk Foods, possono aiutare a stare meglio. Anche la limitazione (quando possibile) degli additivi può contribuire alla salute del nostro microbiota, insieme ad una riduzione di alimenti troppo raffinati e del sale da cucina (Rinninella et al 2020).

    La dieta lowFODMAP può essere una soluzione quando i disturbi sono associati al richiamo di acqua nell’itnestino, ma è un approccio che richiede la supervisione di personale qualificato. Il ricorso ad un dietologo o nutrizionista, può comunque essere utile per personalizzare ed ottimizzare la dieta in base alle proprie esigenze ed alle proprie caratteristiche.

    In ogni modo una dieta varia ed equilibrata (associata ad una masticazione corretta) rappresenta uno status ideale, soprattutto se associata ad una sana attività sportiva ed attività di rilassamento (vedi capitolo successivo sullo Yoga) oltre ad un sonno di qualità e quantità adeguato. Ricordatevi che l’asse intestino-cervello rappresenta una comunicazione bidirezionale tra questi 2 organi in grado di influenzarsi reciprocamente.

    La maggior parte delle volte non esistono singole soluzioni alle problematiche intestinali (come pillole “magiche”), ma un corretto stile di vita ed il ricorso a personale medico quando diventa necessario (anche per individualizzare intolleranze alimentari).

    Per chi pratica sport, può essere utile l’aggiunta di alcuni accorgimenti, soprattutto nelle ore che precedono la competizione, oppure per abituare l’organismo a tollerare l’ingestione di acqua e carboidrati in gara; vedremo meglio queste indicazioni nel prossimo capitolo.

    Train the gut (allena l’intestino)

    Tra il 30% ed il 90% degli atleti nella vita ha avuto problematiche gastrointestinali in gara (de Oliveira 2014); per questo motivo è fondamentale comprendere le cause (l’abbiamo approfondito sopra) e i possibili rimedi.

    Abituare l’apparato digerente ad ingerire le sostanze che poi saranno integrate in gara, è un ottimo metodo per limitare l’incidenza di questi problemi; quindi utilizzare i carboidrati in allenamento ed esercitarsi con lo stomaco con il grado di riempimento tipico della competizione può essere una buona strategia se si preparano gare in cui la cui lunghezza necessita di integrazione in gara (Jeukendrup 2017).

    Questo perchè dalla bibliografia intestinale sembra che l’intestino sia in grado di adattarsi (entro certi limiti) a determinate condizioni; la stessa cosa potrebbe valere per il microbiota, attraverso un’adattamento di alcune specie batteriche.

    Ma come impostare questa strategia all’atto pratico in allenamento? 

    Innanzitutto, è importante comprendere come ogni atleta reagisce individualmente alle condizioni di gara; chi non ha mai avuto problemi, è sufficiente che integri con carboidrati (nella stessa modalità di gara) negli ultimi allenamenti di durata (ad esempio i “lunghi” per un maratoneta) che precedono competizione; questo permetterà anche di concludere l’allenamento in condizioni di minor depauperamento delle scorte di glicogeno, permettendo di recuperare più facilmente. Non solo, prima degli ultimi allenamenti di durata, è consigliabile anche utilizzare (solo nelle 24 ore che precedono l’allenamento) la stessa strategia alimentare (soprattutto se si sceglie di utilizzare il carico di carboidrati) per vedere la tolleranza anche nei confronti di questo approccio.

    Per chi invece è ad alto rischio di sintomatologia gastrointestinale, oltre agli accorgimenti citati sopra, può integrare in qualche altro allenamento con acqua durante la seduta (non necessariamente con carboidrati). In ogni modo, è molto importante la gradualità, senza mai ingerire una quantità di fluidi superiori a quelle che si utilizzeranno in gara.

    allena l'intestino

    In più, nelle ore che precedono la competizione è importante attuare accorgimenti alimentari che riducano il rischio di problematiche; vediamoli sotto.

    L’individualizzazione dell’approccio rappresenta sicuramente la soluzione ideale, proprio per ottimizzare i rifornimenti in situazione di gara. È quindi da ricercare un compromesso ideale tra un’assunzione ideale di carboidrati e fluidi (ed eventualmente sali o alimenti di altro tipo) e la tolleranza individuale. In questo contesto, il ricorso a diversi esami, tra i quali l’analisi del microbiota, delle intolleranze, del sangue ed altri esami medici, può aiutare a personalizzare la dieta ed il tipo di integrazione da adottare in gara (Gaskell et al 2020, Jeukendrup).

    Uno degli aspetti più importanti della personalizzazione (soprattutto per chi ha frequenti problematiche) è la frequenza e le quantità dei rifornimenti; infatti, è stato visto che una condizione di disidratazione e di ipertermia può facilitare l’insorgenza di sintomi intestinali in competizione. Per questo motivo, un frequente consumo di piccole porzioni di rifornimento (sempre individualizzato), può evitare il sovraccarico intestinale e condizioni di ipertermia/disidratazione (Gaskell et al 2020, Crowson et al 2020).

    Possiamo quindi concludere come spostare il focus verso la salute del microbiota (e non solo in base al tipo di performance), potrebbe essere una nuova frontiera per i limiti competitivi degli atleti.

    Accorgimenti alimentari pre-gara

    Nella revisione di De Oliveira et al 2014 sono state elencate le strategie essenziali per limitare il rischio di incorrere in episodi gastrointestinali in gara;

    • Malgrado cibi ricchi di fibra aiutano la regolarità dell’intestino, evitali (o consumali al di sotto della soglia tollerabile individuale) nel giorno (o nei giorni) che precede la gara.
    • Evita cibi troppo ricchi di grassi o proteine il giorno prima della gara; stessa cosa vale per il latte, anche il giorno stesso della gara.
    • Evita (se non sono necessari) farmaci antinfiammatori non steroidei (come aspirina o ibuprofene) prima della gara, perché questi incrementano la permeabilità intestinale.
    • Prima della gara evita cibi ricchi di fruttosio.
    • Inizia la gara ben idratato.
    • Se integri con carboidrati in gara, accertati di assumerli con una quantità sufficiente di acqua; in particolar modo se utilizzi i gel, ingeriscili nel momento in cui puoi anche assumere acqua.

    Preciso che rispettare queste regole non dà la certezza di “non” avere problemi gastrointestinali in gara, ma limita la probabilità che questi avvengano.

    Pro-biotici, pre-biotici e post-biotici: differenze ed applicazioni.

    Nell’immagine a sotto possiamo vedere la differenza tra pro-biotici, post-biotici e pre-biotici. Con dovute semplificazioni, i pre-biotici rappresentano quelle sostanze che vengono metabolizzate dal microbiota intestinale; il loro prodotto, sono i post-biotici che, come vedremo di seguito, hanno un ruolo fondamentale nella salute dell’organismo e nella pratica sportiva. I pro-biotici, sono invece microorganismi vivi assunti con la dieta o l’integrazione, che in quantità adeguata possono influire positivamente sulla salute dell’ospite, e di riflesso anche su quella dell’organismo.

    Clicca sull’immagine per ingrandire

    I pre-biotici (come abbiamo visto sopra) sono delle fibre alimentari digerite e metabolizzate dal microbiota, che influiscono positivamente sulla salute del nostro “ospite”. Ne esistono di diverse tipologie ed alcune hanno una maggiore influenza su alcuni microorganismi rispetto al altri; sono presenti in particolar modo nei legumi, nella frutta, nella verdura e nei cereali integrali. È quindi intuitivo quanto non sia genericamente necessario assumere integratori pre-biotici, quanto invece sia opportuno concentrarsi su una dieta equilibrata e ricca di fonti vegetali; in particolari situazioni, può comunque essere utile integrare con alcuni tipi di queste sostanze, ma solo dopo prescrizione di personale medico.

    I post-biotici invece, possiamo considerarli come i prodotti della metabolizzazione dei pre-biotici da parte del microbiota; semplificando, possiamo affermare che gli organismi che formano il microbiota si nutrono di pre-biotici, e hanno come prodotto finale del loro metabolismo i post-biotici.

    Tra questi, sono in particolar modo gli acidi grassi a corta catena a destare l’interesse dei ricercatori, in quanto sono quelli di cui si ha maggiore conoscenza degli effetti. Infatti, queste molecole sono in grado di interagire con le cellule presenti negli altri organi, rappresentando una connessione funzionale tra il microbiota ed i vari apparati.

    Per fare alcuni esempi, citiamo il propionato, l’N-butirrato e l’acetato. Il destino del propionato l’abbiamo visto nel nostro articolo dedicato ai metabolismi energetici, come un metabolita della neoglucogenesi, cioè come precursore del glucosio. Il N-butirrato rappresenta invece una fonte energetica importante per le cellule del colon, mentre l’acetato è in grado di diffondersi nei tessuti ed essere utilizzato a scopo energetico o per altre funzioni come la neoglucogenesi (sintesi di glucosio).

    In più, è stato visto come queste molecole siano in grado influenzare i segnali cellulari (tramite la modulazione di diversi cofattori) al fine di orientare l’attività e la funzione mitocondriale. Ricordiamo che i mitocondri sono quei componenti cellulari responsabili della produzione energetica per via aerobica.

    Altre sostanze metabolizzate dai microbi intestinali sono gli acidi biliari, trasformati in acidi biliari secondari, anche loro in grado di influenzare la funzionalità e la genesi mitocondriale.

    Tutte queste funzioni (ben riassunte nella review di Clark et al 2017) mettono in luce l’impatto che può avere nella vita sportiva di un atleta, un microbiota sano ed efficiente. Attualmente non è comunque dato sapere se (e quanto) questi aspetti hanno un “peso” significativo in termini di performance effettiva; infatti, la maggior parte delle ricerche attuali è stata effettuata su modelli in vitro o animali. 

    In ogni modo, Marttinen et al 2020, ipotizzano come queste sostanze abbiano un ruolo fondamentale nella connessione tra attività fisica, benessere del microbiota e funzionalità intestinale; infatti, durante l’attività sportiva, nei muscoli viene prodotto lattato, che in batteri specifici del microbiota viene trasformato in propionato. Quest’ultimo, come abbiamo visto sopra, può giocare un ruolo nel benessere della funzione intestinale (oltre ad essere trasformato in glucosio).

    Potrebbero essere quindi i metaboliti prodotti dal muscolo (una volta finiti nell’intestino) a rappresentare una fonte di produzione di post-biotici benefici da parte del microbiota. In ogni modo, solo futuri studi permetteranno di conoscere più approfonditamente i legami tra attività sportiva, microbiota e relativi metaboliti prodotti (post-biotici).

    Integrazione di pro-biotici ed attività sportiva

    Nel nostro post dedicato ai probiotici, abbiamo visto come l’approfondimento tra la supplementazione con pro-biotici (cioè “micro-organismi vivi che, somministrati in quantità adeguata, apportano un beneficio alla salute dell’ospite”) e sport sia focalizzato su 2 ambiti principali.

    Il primo è la ricerca di ceppi batterici specifici, presenti nel microbiota, particolarmente coinvolti nel metabolismo energetico sottosforzo; da qui l’ipotesi di produrre supplementi con batteri od altri organismi in grado di supportare questa funzionalità a scopo di migliorare la performance. Attualmente, questo ambito di studi rientra solamente nel campo delle ipotesi.

    Il secondo ambito è il ruolo dei probiotici nel supporto della salute dell’atleta, al fine di aiutarlo a mantenere uno stato di salute ottimale che permetta di tollerare al meglio i carichi di lavori, assimilando correttamente i nutrienti, limitando eventuali periodi di stop dovuti a malanni, ed evitando spiacevoli problematiche intestinali.

    Malgrado la bibliografia internazionale offra un numero di ricerche abbastanza elevato, molte sono le problematiche nell’interpretazione dei dati; questo, perché molti studi non sono stati effettuati con protocolli sufficientemente rigorosi, e per la variabilità/quantità delle specie di batteri utilizzati.

    Nell’immagine sotto, potete vedere un quadro riassuntivo e semplificato di quanto attualmente emerge attualmente dalla bibliografia internazionale

    Quello che è importante comprendere, è che la supplementazione con questi prodotti (per lo sportivo e non), dovrebbe essere prescritta da personale qualificato, in grado di comprendere quale possano essere le specie batteriche più adeguate al soggetto (le maggiormente utilizzate sono i lattobacilli ed i bifidobatteri), il dosaggio e la qualità del prodotto, oltre a saper interpretare eventuali effetti avversi.

    Inoltre, ricordo che esistono anche cibi ricchi di pro-biotici (come il kefir), oltre agli integratori; questi utilizzano il principio della fermentazione per ottenere alimenti ricchi di questi microorganismi. Molti di questi sono tramandati da secoli, rappresentando un minor rischio per quanto riguarda gli effetti avversi, ma allo stesso tempo richiedono ancora ulteriori studi per comprenderne appieno le potenzialità. Per chi vuole approfondire, consigliamo il nostro post su probiotici e sport.

    Yoga e microbiota

    Non è una novità che lo Yoga possa aiutare a migliorare lo stato di salute del soggetto, ma sempre più ricerche correlano lo stato di salute dell’intestino con questa disciplina. Dell’efficacia per lo sportivo, ne abbiamo già parlato nel nostro articolo specifico sul recupero, in particolar modo per quelle posizioni che inducono rilassatezza ed aiutano a fare emergere la consapevolezza.

    Nell’ultima revisione di Venkatesh et al 2020, viene evidenziato come ci sia costantemente un aumento delle evidenze che suggeriscono come lo Yoga possa avere effetti immunomodulatori nella direzione di ridurre i marker dell’infiammazione, oltre al mantenimento dell’omeostasi e favorire l’equilibrio del sistema nervoso autonomo.

    Queste evidenze permettono di comprendere come lo Yoga possa aiutare nella gestione dello stress quotidiano, insieme ad uno stile di vita adeguato.

    Ma cosa c’entra tutto questo con il microbiota?

    È semplice, il 70% del sistema immunitario si trova nell’intestino, quindi è evidente intuire come anche il microbiota intestinale possa beneficiare di questi effetti. Non a caso nella revisione di D’Silva et al 2019, viene evidenziato come lo Yoga fosse più efficace della terapia farmacologica ed efficace quanto l’intervento dietetico e quello sportivo, nella cura Sindrome del Colon Irritabile; i benefici evidenziati non riguardano solamente la sintomatologia relativa all’apparato digerente, ma anche altri aspetti dello stile di vita.

    È comunque da precisare che attualmente sono troppo pochi gli studi che hanno approfondito gli effetti dello Yoga sulla singola composizione del microbioma (cioè sul patrimonio genetico del microbiota), ma i benefici sul benessere intestinale e dell’individuo portano a ipotizzare come anche il nostro “ospite” possa avere un’influenza benefica da questo tipo di attività.

    I dubbi che abbiamo oggi infatti, non sono tanto riferiti ai benefici, ma alle variabili metodologiche che possano essere più efficaci; infatti, attualmente il numero di studi è troppo esiguo per comprendere quali asana dello Yoga (che è una disciplina estremamente vasta) e in quali modalità (impegno giornaliero) raggiungano la miglior efficacia. Fatto sta che questa attività non ha controindicazioni, non ha costi o effetti collaterali!

    Ma quali sono le tipologia di posizioni che possono avere un’influenza maggiore?

    A mio parere, le migliori sono quelle che inducono un profondo stato di rilassamento; non a caso, Kuo et al 2015, videro come un protocollo di rilassamento psico-fisico in 10 settimane migliorò la sintomatologia e la qualità della vita si pazienti affetti da problematiche intestinali.

    Yoga microbiota

    Nell’immagine sopra è possibile vedere il Supta Baddha Konasana; questa posizione è estremamente semplice da mantenere. Per facilitare ancor più la digestione (o per ridurre eventuali dolori alla schiena) è possibile porre un cuscino sotto la zona lobare. Se viene effettuata dopo aver mangiato, si avverte immediatamente la facilitazione dei processi digestivi ed eventuali riduzioni di fastidi legati a sintomatologie di origine gastrointestinale. Se si percepisce difficoltà nel rilassarsi, è sufficiente effettuare 5 respiri diaframmatici profondi inspirando (cioè gonfiando l’addome) in 5-6” ed espirando per 7-8”. I benefici di questo asana avvengono anche a livello motorio, provocando un rilassamento dei muscoli adduttori e del Perineo. A mio parere è anche uno degli asana migliori per il recupero sportivo.

    Al di là di questo esempio, è importane comprendere che nello Yoga sono presenti diverse posizioni, dalle più semplici (come quella sopra) alle più impegnative. Per imparare a padroneggiare in maniera completa questa disciplina sono necessari anni di studi e di corsi, ma per apprendere gli asana più semplici (da associare a situazioni di rilassamento) a mio parere è sufficiente documentarsi bene e fare pratica.

    Il testo Yoga e Sport di BKS Iyengar, presenta la disciplina con estrema chiarezza, in particolar modo per chi vuole uno stile di vita attivo. L’autore, per diversi anni ha collaborato con diversi team, portando la sua esperienza e la sua conoscenza al servizio dello sport; il testo è diviso in 2 parti, la prima in cui i vari asana vengono raccolti in base agli obiettivi che si vogliono raggiungere, come la prevenzione sovrallenamento, il rinforzo apparato muscoloscheletrico, la prevenzione ai problemi più frequenti negli sportivi, consigli per le atlete, ecc. Un capitolo intero è dedicato ai problemi più comuni di salute, tra i quali quelli gastrointestinali e respiratori. Nella seconda parte del libro invece, si trovano le descrizioni dettagliate (con i relativi benefici) di tutte le posizioni.

    Ovviamente per apprendere correttamente anche le posizioni più semplici è necessario un po’ di studio ed applicazione; lo Yoga non è il prendere una “pillola”, ma una pratica che se fatta con attenzione permette di avere diversi benefici. In una società come quella di oggi, in cui il tempo non sembra mai essere abbastanza, probabilmente dedicarsi maggiormente al rilassamento psico-fisico è la soluzione migliore (insieme ad uno stile di vita corretto) per fare le scelte più opportune per il proprio benessere.

    Conclusioni

    Il triplo legame tra microbiota, sport ed alimentazione non è relativo solamente ai disturbi che l’atleta può avere in competizione, ma riguarda anche la digestione, l’assorbimento e il metabolismo dei nutrienti. Non solo, il legame tra sistema immunitario ed intestino permette di comprendere come un microbiota sano possa permette all’atleta di allenarsi e gareggiare al meglio.

    Il termine “microbiota” compare per la prima volta nel 2001, quindi è logico comprendere come la conoscenza ed i legami che questo può avere con il nostro organismo siano ancora da approfondire appieno; le direzioni future sono quelle di entrare maggiormente nel dettaglio sul rapporto causa/effetto tra la modificazione del microbioma e la conseguenza sullo stato di salute e sulla performance.

    Ma perché è così importante conoscere questo legame tra organismo ed ospite?

    Perchè molti aspetti che incidono positivamente sulla nostra salute, hanno effetti positivi anche sul nostro microbiota! Perché se il nostro ospite è particolarmente efficiente, allora anche il nostro organismo sarà facilitato ad esserlo! Perché se il nostro corpo è in salute, allora probabilmente anche il microbiota ne trarrà giovamento!

    Questo significa solo una cosa, cioè che l’unione (tra organismo e microbiota) fa la forza!

    Allora, anche se le conoscenze attualmente non sono approfondite come in altri ambiti, quello che si sa è comunque sufficiente ad ognuno di noi per avere tante indicazioni per stare meglio ed essere più efficienti…noi ed il nostro ospite; perché “l’unione fa la forza!

    microbiota salute

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     Autore dell’articolo: Luca Melli ([email protected]) preparatore atletico AC Sorbolo, istruttore Scuola Calcio A.S.D. Monticelli Terme 1960 ed Istruttore di Atletica leggera GS Toccalmatto.

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