A cura di: Prof a.c. Evasio Pasini. Università degli Studi di Brescia
Al giorno d’oggi sempre più persone svolgono attività fisica anche in età avanzata.
È noto che con lo scorrere del tempo avvengono importanti alterazioni metaboliche e funzionali che coinvolgono sia il singolo organo sia l’organismo nella sua globalità; l’attività fisica eseguita in età over 40 può causare alterazioni metaboliche, che possono portare ad un danno muscolare.
Recenti studi scientifici hanno dimostrato che la somministrazione per via orale di una specifica miscela di singoli aminoacidi, formulata in base ai bisogni metabolici umani, è in grado di stimolare la sintesi proteica muscolare, indurre un incremento della produzione di energia ed influenzare il metabolismo di crescita energetica dell’individuo in particolare nelle condizioni di un’attività fisica intensa.
Dati dell’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) indicano che tra gli adulti residenti in Italia il 48% è “fisicamente attivo” e il 23% è “parzialmente attivo”. Solo il 29% risulta “sedentario”.
Si deduce che oltre il 50% degli adulti italiani svolgono attività fisica in modo attivo e costante.
Ma tutte queste persone sono a conoscenza delle modificazioni metaboliche/strutturali che avvengono nel nostro corpo durante l’allenamento fisico e perché allenandosi si migliorano le prestazioni?
Di fatto, durante le varie sedute di attività fisica, l’organismo viene stressato con attività che vanno ben al di sopra dell’attività normale. Durante questa fase di sovra-richiesta energetica l’organismo attinge a risorse straordinarie e riesce ad eseguire i vari esercizi. Quando la seduta è terminata, termina anche lo stimolo stressogeno e l’organismo attua una serie di attività metaboliche finalizzate a ristabilire le condizioni del metabolismo iniziale aggiungendo tuttavia di volta in volta una piccola riserva detta “supercompensazione”. Se ne deduce che allenamenti continui nel tempo e ben organizzati causano una sommatoria di “supercompensazioni” che all’apice del periodo di training aumentano la prestazione(1).
Da quanto detto emergono tuttavia alcune considerazioni logiche:
> L’attività fisica è un’attività che causa marcato stress metabolico/funzionale
> È importante stabilire allenamenti fisici ottimali sia da un punto di vista qualitativo che quantitativo
> È di fondamentale importanza identificare il periodo di intervallo (= riposo) tra un allenamento fisico e l’altro nel quale il metabolismo dell’atleta recupera l’omeostasi metabolica
È chiaro che i punti riportati in precedenza sono strettamente personali. Uno degli sbagli spesso ricorrenti è quello di uniformare, per comodità o per scarsa conoscenza scientifica, la tipologia e gli intervalli degli allenamenti fisici e dei recuperi. È invece fondamentale tenere a mente che tali approcci devono essere personalizzati. Di fatto l’atleta A è biondo mentre l’atleta B è moro. A queste caratteristiche fenotipiche corrispondono a caratteristiche genotipiche(2). Tali genotipi inducono la produzione di enzimi diversi che regolano e diversificano il metabolismo in modo personale e molto diverso da un soggetto all’altro.
La situazione metabolica è più complessa se l’esercizio fisico viene svolto da una atleta nella terza/decade di vita in su.
Ricerche scientifiche hanno infatti dimostrato la progressiva riduzione delle masse e delle funzioni muscolari nel tempo. Il declino della massa inizia già dopo i 30 anni e prosegue nel tempo. All’età di 50 anni è stimata una riduzione di circa il 10% che raggiunge anche il -0.7/-0.8% ogni anno dopo i 60 anni.
Questa riduzione è dovuta principalmente ad un’azione demolitiva delle proteine contrattili muscolari che causano l’abbassamento del numero di fibre muscolari e dall’area occupata dalle miofibrille proteiche stesse. A tali alterazioni muscolari indotte dal tempo vanno poi aggiunti, la riduzione della disponibilità energetica, l’incremento dello stress ossidativo e dell’infiammazione sia locale che generale che rinforza lo stimolo demolitivo delle proteine.
Tutte queste alterazioni causano il calo della forza muscolare, meglio evidenziata dalla quinta decade di vita e caratterizzata da un declino del 2-4% circa ogni anno(3).
Da che cosa è causato il danno muscolare?
Ruolo del sistema immunitario
Come detto l’esercizio fisico induce perturbazioni al sistema immunitario (SI) e si sa che anche l’invecchiamento ne causa delle alterazioni. Infatti, l’attività fisica influenza la funzione immunitaria indebolendo le difese negli atleti sottoposti a training intensivo.
Questa situazione crea un circolo vizioso per cui la riduzione delle difese immunitarie, causate verosimilmente da diverse componenti ormonali (es. cortisolo), facilita le infezioni virali le quali attivano la risposta infiammatoria che altera il metabolismo generale incluso, celebrale e muscolare.
QUALI TEST USARE PER IDENTIFICARE PRECOCEMENTE LA SOFFERENZA METABOLICA DELL’ATLETA?
Variabilità della Frequenza Cardiaca:
L’analisi della variabilità della frequenza cardiaca (FC) è stata usata in passato nelle patologie croniche per valutare il tono simpatico e parasimpatico. A tal proposito esistono oggi sofisticate apparecchiature elettroniche che permettono l’analisi della variabilità della FC considerando dei domini definiti di potenza e frequenza che forniscono informazioni sulla componente vagale e simpatiche della regolazione della FC stessa. Di recente è stato dimostrato che una prevalenza della componente vagale è un indicatore positivo sull’efficacia degli allenamenti fisici mentre un incremento della componente simpatiche è considerato negativo.
COME PREVENIRE E/O RIDURRE I DANNI MUSCOLARI
Vista la complessità della genesi del potenziale danno muscolare indotto dall’attività fisica non ottimizzata non esiste una ricetta magica per prevenirla o curarla.
Tra le strategie terapeutiche proposte per prevenire o ridurre tale danno muscolare si ricorda:
Ottimali cicli di riposo e sonno. Questo è il metodo più ovvio e semplice per evitare il danno muscolare. Il riposo e il sonno sono momenti essenziali della nostra vita. In essi prevalgono i momenti anabolici-parasimpatici necessari per ripristinare le riserve consumate durante l’attività fisica. La mancanza di queste condizioni porta ad una depurazione delle riserve e a uno stato di dannoso stress ipercatabolico muscolare.
Nutrizione. Alcuni Autori hanno riscontrato nei soggetti con danno muscolare manifesto la diminuzione muscolare di glicogeno. Ciò può essere causato da alterazioni ormonali significative, quali l’incremento delle molecole “cattive” che vengono accumulate nel sangue durante varie attività fisiche ravvicinate e/o intense. L’importanza del metabolismo dei carboidrati nella genesi del danno muscolare da attività fisica non ottimizzata è stata recentemente dimostrata in uno studio clinico che ha valutato gli effetti della somministrazione di soluzioni con diverse concentrazioni di carboidrati prima, durante e dopo gli allenamenti. I risultati ottenuti hanno mostrato che la somministrazione di carboidrati riduce la severità del danno ma non la evita(8).
In aggiunta a quanto sopra, altre evidenze scientifiche recenti indicano che le alterazioni del metabolismo proteico sono causa del danno muscolare. Sull’uso di aminoacidi (AA) ramificati o di glutammina esistono dati contrastanti(9). Al contrario, Othani ha dimostrato che una miscela di AA ramificati con arginina e glutammina aumenta l’efficienza del training migliorando il metabolismo muscolare e l’emopoiesi(10).
L’Origine della non univocità dei dati riguardanti l’uso di miscele di AA negli atleti può originare dalla composizione della miscela usata.
Di fatto, la miscela amminoacidica ideale per i bisogni metabolici dell’uomo non è presente in natura. L’apporto di aminoacidi è fondamentale per mantenere l’equilibrio energetico/proteico/metabolico all’interno della cellula. La miscela ideale di AA dovrebbe contenere il giusto rapporto di molecole sia da un punto di vista quantitativo sia qualitativo atto a mantenere sia le sintesi proteiche sia il metabolismo generale ed energetico della cellula.
È importante sapere che il 75% delle richieste nell’uomo è soddisfatto dall’introduzione di 5 AA: leucina, isoleucina, valina, treonina, lisina. Nel metabolismo generale dell’individuo, l’uso di aminoacidi ramificati è circa il doppio della treonina e della lisina.
Da ricordare che l’istidina, che è l’aminoacido fondamentale per la sintesi dell’emoglobina e delle miofibrille muscolari.
Altri aminoacidi importanti per la costituzione della miscela ideale per i bisogni dell’uomo sono la metionina e la cisteina, che devono però essere assunte in rapporto ottimale onde evitare la produzione di omocisteina (molecola dannosa per il sistema cardiovascolare). Da ricordare che la cisteina è fondamentale per la sintesi del glutatione, che è la molecola antiossidante endocellulare più dominante. La miscela ideale formulata sui bisogni metabolici umani dovrebbe anche contenere adeguate quantità di tirosina e triptofano calcolate in rapporto stechiometrico con gli altri AA(11). Questa miscela ha inoltre dimostrato la capacità di indurre mitocondrio genesi con ottimizzazione della carica energetica delle cellule muscolari(12).
CONCLUSIONI
Da quanto riportato in precedenza emerge che le variabili in gioco sono molteplici e richiedono un approccio funzionale e metabolico personalizzato e continuo orientato sia nella diagnosi che nelle strategie terapeutiche da adottare per prevenire i danni muscolari già dopo la quarta decade di vita.
Infatti, se per gli atleti giovani e di élite, i danni si risolvono quasi totalmente con gli accorgimenti previsti, ben altre e più importati problematiche riguardano gli atleti senior o coloro i quali svolgo attività fisica, anche impegnativa, con età superiori ai 35-40 anni senza un adeguato monitoraggio. Di fatto, in queste condizioni, l’organismo risponde in modo molto più marcato agli stress metabolici indotti dall’attività fisica. Paradossalmente, senza un controllo adeguato e continuo delle risposte metaboliche del nostro corpo all’allenamento e l’utilizzo di specifiche strategie riparative, si può incrementare certamente le prestazioni ma anche sviluppare significativi danni metabolici che spesso risultano difficili da rimediare.
In conclusione, possiamo dire che l’attività fisica è indubbiamente importante per il mantenimento della salute dell’individuo, ma nei soggetti senior dev’essere svolta in modo personalizzato, tarata sulle risposte metaboliche del singolo individuo e supportata da adeguata supplementazione metabolica al fine di ottimizzare l’attività senza creare eventuali danni a vari organi o sistemi.
Bibliografia
1) Joint Consensus Statement. Prevention, diagnosis and treatment of the overtraining syndrome: joint consensus statement of European college of sport medicine and American college of sport medicine. Medicine & Science in Sport & Exercise 2012:186-205
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3) Distefano G, Goodpaster BH. Effects of exercise and aging on skeletal muscle. Cold Sping Harb Perspect Med 2018:8:a029785
4) Pasini E, Aquilani R, FS Dioguardi et al. Hypercatbolic syndrome: molecular basis and effects of nutritional supplementation with amino acids. Am J Cardiol 2008;101:11E-15
5) Flati V, Pasini E, D’Antona G, Speca S, Toniato E, Martinotti S. Intracellular mechanisms of metabolism regulation: the role of signaling via the mammalian target of rapamycin pathway and other routes. Am J Cardiol. 2008 Jun 2;101(11A):16E-21E.
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7) Ferrari F, Fumagalli M, Vigluio S, Aquilani R, Pasini E, Iadarola P. A rapid method for simultaneous determination of creatine, 1-and 3 methyhistidine in human urine. Electrophoresis 2009;30:1-3
8) Halson S, Lancaster G, Achten J, Gleeson M, Jeukerdrup A. Effects of carbohydrate supplementation on performance and carbohydrate oxidation following intensified cycling training: J Appl Physiol 2004;97:1245-1253
9) Meeusen R, Watson P. Amino acid and the brain: do they play a role in central fatigue?. Int J Sort Nutr Exerc Metab 2007:17:S37-S46
10) Othani M, Sugita M, Maruyama K. Amino acid mixture improves training efficiency in atletes. J Nutr 2006. 136.538S-543S
11) Dioguardi FS. Wasting and substrate-to-energy control pathway: a role for insulin resistance and amino acid. Am J Cardiol 2004.93:6A-12A.
12) D’Antona G, Ragni M, Cardile A et al, Branched-chain amino acid supplementation promotes survival and supports cardiac and skeletal muscle mitochondrial biogenesis in middle-aged mice. Cell Metab 2010 Oct 6;12(4):362-372.
