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La gestione dell’alimentazione nello sportivo è un tema molto rilevante per chi si occupa di nutrizione. Negli ultimi anni l’attenzione verso l’attività fisica e lo sport hanno acquistato una sempre più importante rilevanza tra le persone. La comprensione dell’importanza dell’attività fisica per mantenere un adeguato livello di salute è decisamente aumentata negli ultimi dieci anni probabilmente anche grazie all’uso degli strumenti social che talvolta hanno saputo correttamente indirizzare le scelte del pubblico verso comportamenti più sani in termini di salute e di prevenzione di malattie. Se è vero infatti che i social troppo spesso propongono stili di vita con obiettivi tutt’altro che realistici e raggiungibili (spesso finalizzati solo ad accumulare qualche centinaio di “Like”) è altrettanto vero che, in alcuni casi invece i social hanno saputo svolgere un’azione di tipo “educativo” nei confronti della prevenzione delle malattie metaboliche, dell’obesità e di tutti i disturbi di salute ad essa collegati. A conferma di questo dato c’è la nascita di numerose App per dispositivi mobile che consentono di svolgere attività fisica in autonomia o a distanza pur essendo guidati da personal trainer esperti, applicazioni che con la pandemia hanno avuto un’impennata costante di interesse, successo e gradimento del pubblico.
Fare “attività fisica” e fare “esercizio fisico” come sappiamo sono due cose molto diverse.
L’OMS definisce l’Attività Fisica come “qualunque movimento determinato dal sistema muscolo-scheletrico che si traduce in un dispendio energetico superiore a quello delle condizioni di riposo“.
Per Esercizio Fisico invece intendiamo un’attività praticata con regolarità, ben strutturata e pianificata.
In entrambe i casi però il nostro organismo utilizza in via del tutto prioritaria il glucosio come fonte principale di energia per le nostre attività. Tra i vari fattori che contribuiscono al successo di un’attività fisica o alle prestazioni sportive di un atleta l’alimentazione e il metabolismo del glucosio giocano un ruolo davvero rilevante. Negli sportivi agonistici la fine regolazione dei livelli di glucosio durante l’attività sportiva può fare la differenza in termini di prestazioni raggiungibili.
Utilizzo del Glucosio nell’Attività Sportiva
Il Glucosio è uno zucchero a 6 atomi di carbonio (esoso) che rappresenta il principale “combustibile” dell’organismo umano il quale fornisce energia al nostro corpo garantendo l’omeostasi cellulare e generale.
Il metabolismo del glucosio parte dalla Glicolisi, una sequenza di reazioni biochimiche che si svolgono nel citoplasma delle cellule. Il processo è abbastanza complesso ma in generale è importante ricordare che la glicolisi genera 2 molecole di Piruvato, 4 molecole di ATP e 2 molecole di NADH. L’ATP è un composto ad alta energia, reagente necessario per la quasi totalità delle reaizoni metaboliche mentre il NADH è un coenzima ossidoriduttivo ossia una molecola in grado di trasferire elettroni ad altre molecole garantendo così l’equilibrio redox nelle cellule: due elementi fondamentali per la nostra vita.
La produzione netta di ATP dalla Glicolisi è però non è di 4 molecole ma di 2 molecole di ATP e 2 di NADH perchè 2 molecole di ATP vengono “spese” all’inizio della reazione per fosforilare il Glucosio e trasformarlo in Glucosio 1,6 Difosfato.
Il Piruvato generato dalla Glicolisi può andare incontro a due vie metaboliche principali: la via aerobia e la via anaerobia.
Nella via aerobia il Piruvato entra nei mitocondri dove viene ossidato nel Ciclo di Krebs portando alla produzione di quantità significative di ATP che è la principale “moneta energetica” della cellula.
Nella via anaerobia il Piruvato viene trasformato in Acido Lattico: questo processo genera ATP più rapidamente ma comporta l’accumulo di lattato nei muscoli contribuendo così in maniera rilevante alla fatica muscolare.
La gestione dell’alimentazione nello sportivo deve sempre considerare le capacità dell’atleta di generare energia attraverso queste vie biosintetiche e la velocità con cui tale energia può essere generata determina le caratteristiche della performance atletica e della resistenza all’attività fisica del soggetto.
Da dove arrivano i substrati principali (carboidrati, grassi) che vengono utilizzati per ottenere energia durante l’attività fisica? (Fonte)
- Dal Glicogeno Epatico (200-400 kcal): come sappiamo il fegato immagazina il glicogeno che può essere rilasciato all’occorrenza e trasformato in glucosio per ottenere energia;
- Dal Glicogeno Muscolare (1.000 – 3.000 kcal): gli stessi muscoli immagazzinano glicogeno che, a sua volta, può essere rilasciato e trasformato in glucosio sempre per ottenere energia;
- Trigliceridi Intramuscolari (2.000 – 3.000 kcal): sono lipidi di deposito mobilitati durante l’esercizio fisico per fornire energia.
- Trigliceridi del Tessuto Adiposo ( 50.000 – 100.000 kcal): rappresentano un’ampia riserva energetica disponibile. Essi vengono scomposti in acidi grassi liberi (FFA) per la produzione di energia;
Atleti di Forza e Atleti di Resistenza: differenze nel metabolismo del glucosio nella gestione dell’alimentazione nello sport.
Le differenze nel metabolismo del glucosio negli sport di forza e negli sport di resistenza riguardano principalmente le modalità con cui l’organismo si adatta alle diverse sollecitazioni fisiche a cui va incontro.
Di base gli atleti di resistenza, ossia gli atleti che praticano sport come il ciclismo, la corsa, la maratona, il nuoto, tendono a sviluppare una maggiore efficienza nel metabolismo del glucosio avendo un’alta capacità di ossidare il glucosio (e anche i grassi) al fine di produrre energia per periodi prolungati con un’alta efficienza, sfruttando la via aerobica del glucosio che viene metabolizzato nei mitocondri tramite il Ciclo di Krebs e la Catena di Trasporto degli Elettroni.
Gli atleti di forza invece, ossia gli atleti che praticano sport come il sollevamento pesi, lancio del disco, salto in alto, corsa di breve distanza con sprint utilizzano preferenzialmente il metabolismo anaerobico del glucosio che, come abbiamo detto poco sopra, è in grado di produrre più velocemente ATP (e quindi in grado di fornire più rapidamente l’energia necessaria durante lo sforzo breve e intenso) ma con una minore efficienza in termini di ATP prodotto per molecola di glucosio ossidata.
A tal proposito, per comprendere meglio e più approfonditamente queste differenze, vi rimando all’articolo “Skeletal Muscle Glucose Metabolism During Exercise Under Different Exercise Conditions“, pubblicato su Nature Metabolism. Questo studio esamina il modo in cui varie tipologie di esercizio fisico influenzano il metabolismo del glucosio nel muscolo scheletrico, dimostrando di fatto che le modalità di esercizio influenzano significativamente sia la via metabolica usata per generare energia sia l’efficienza nell’utilizzo della stessa. Questo articolo, di fatto, conferma che gli atleti di resistenza mostrano un’ottimizzazione del metabolismo aerobico del glucosio in quanto pià efficienti nell’adattare il loro sistema muscolare a favorire l’ossidazione del glucosio per un approvvigionamento energetico costante e prolungato.
Al contrario, gli atleti di forza ottimizzano il metabolismo anaerobico per massimizzare la produzione rapida di ATP, necessaria per le prestazioni di breve durata ma ad alta intensità.
Nel grafico sottostante è possibile vedere le cinetiche di produzione di ATP nelle varie vie metaboliche.
Nel grafico in verde chiaro è riportata la produzione di ATP dalla fosfocreatina (un composto immagazzinato nel muscolo scheletrico che dona gruppi fosfato all’ADP per trasformarla velocemente in ATP) che si attiva immediatamente durante lo sforzo e decresce altrettanto rapidamente.
In colore verde è riportata la produzione di ATP dalla Glicolisi che inizia a contribuire significativamente alla produzione di ATP dopo i primi secondi di esercizio per poi mantenersi costante nel tempo.
In colore verde scuro è riportata la produzione di ATP dalla Fosforilazione Ossidativa (che si svolge nei mitocondri) che inizia a produrre ATP tardivamente aumentando gradualmente con il passare del tempo.
Fig. 1: Cinetica di produzione di ATP da diversi pathway metabolici. Crediti: Hargreaves et al. – Skeletal Muscle Glucose Metabolism During Exercise Under Different Exercise Conditions
Gestione dell’alimentazione nello sportivo: carboidrati, proteine, grassi, e il loro ruolo nel mantenere ottimali i livelli di glucosio
Con questo paragrafo non intendo scendere nel dettaglio della compilazione di uno schema alimentare per la gestione dell’alimentazione nello sportivo: sarebbe impossibile. Sappiamo bene infatti che ogni situazione è a sè stante e ogni sport richiede specifiche attenzioni. In linea generale però, traendo spunto dal documento “L’alimentazione nella Pratica Motoria e Sportiva” pubblicato dal Ministero dell Salute e dall’Istituto Superiore di Sanità possiamo definire i principi generalmente accettati nella definizione quantitativa dei macronutrienti in uno sportivo.
Carboidrati
I carboidrati dovrebbero formare la quota predominante del consumo calorico giornaliero e la loro quantità dovrebbe variare tra il 55% e il 65% delle calorie giornaliere. Si dovrebbe in generale preferire carboidrati complessi (cereali integrali, tuberi, legumi) piuttosto che zuccheri semplici.
Di seguito una tabella molto interessante che riporta il parere di tre istituzioni sportive internazionali ( ACSM – American College of Sport Medicine, ISSN – International Society for Sport Nutrition, IOC – International Olympic Comittee) sull’introito giornaliero di carboidrati suggerito in base al tipo di attività sportiva praticata.
Tab. 1 – Introito giornaliero di carboidrati raccomandato secondo la ACSM, ISSN, IOC. Fonte della tabella.
Proteine
Le proteine dovrebbero avere un apporto giornaliero che oscilli tra il 10% e il 15% delle calorie giornaliere in base al tipo di attività svolta e dovrebbero provenire da un mix equilibrato di fonti quali: carne, pesce, uova, latte e derivati, e fonti vegetali come legumi e cereali.
Sull’introito proteico ci sarebbe molto da discutere ma, in generale, possiamo dire che questo cresce con le esigenze specifiche individuali in termini di risultati attesi dall’attività sportiva. Secondo la circolare del 7 Giugno 1999 n.8 del Ministero della Salute l’apporto proteico giornaliero massimo è stabilito ad 1,5g/kg di peso corporeo. In taluni casi questo apporto può crescere fino ad un massimo di 2g di proteine per kg di peso corporeo.
L’apporto proteico corretto è importante sia per garantire il ripristino delle fibre muscolari durante l’attività fisica sia per garantire un apporto energetico non trascurabile. Infatti durante sport prolungati anche le proteine prendono parte alla produzione di energia (gluconeogenesi).
E’ utile ricordare però che esiste un limite alla quantità di proteine che possono tradursi in incremento della massa muscolare: aumentare considerevolmente l’introito proteico giornaliero oltre al limite massimo suggerito non solo non comporta un maggiore guadagno di massa muscolare ma può tradursi in un affaticamento notevole per il sistema epatico e renale a causa della necessità di eliminare una maggiore quota di ammoniaca prodotta dal catabolismo delle proteine.
Grassi
I grassi dovrebbero essere assunti per una percentuale pari al 25% massimo 30% delle calorie totali giornaliere in quanto svolgono un ruolo importante in prestazioni sportive di lunga durata e bassa intensità.
Non possiamo infine trascurare l’apporto idrico adeguato che deve bilanciare la perdita idrica che è però difficilmente quantificabile in quanto dipendente da numerosi fattori quali, ad esempio, le condizioni climatiche in cui viene eseguita l’attività e la tipologia di attività che viene eseguita.
Oltre ai macronutrienti anche i micronutrienti ai fini della gestione dell’alimentazione nello sportivo sono molto importanti nell’alimentazione dell’atleta. Posta l’importanza fondamentale di una dieta bilanciata per tutti i micronutrienti mi concentrerei in questo caso sul ferro che è spesso attenzionato per sue eventuali carenze durante l’attività sportiva. Esiste una cosiddetta “anemia da sport” che talvolta può essere interpretata, secondo la letteratura scientifica, come una pseudoanemia da emodiluizione. Che cosa significa? Significa che poichè l’allenamento produce un aumento della volemia (volume del sangue) di conseguenza tutti gli elementi disciolti nel sangue (compreso il ferro) appaiono più diluiti. Esistono tuttavia delle anemie da sport abbastanza diffuse tra adolescenti e donne in età fertile. Tali condizioni mettono il medico, il nutrizionista e l’allenatore di fronte al dubbio di effettuare un integrazione o di modulare l’attività fisica per evitare anemie. Ricordiamo sempre che ogni situazione va attentamente valutata nella sua specificità e che non si può generalizzare.
In generale però ogni giorno gli uomini e le donne in menopausa dovrebbero assumere almeno 10mg di ferro nella loro dieta che si portano a 18mg al giorno per donne in età fertile secondo quanto riportato in questo documento. E’ utile inoltre sapere che la carenza di ferro è più frequente in sport che prevedono un controllo calorico (generalmente una riduzione) importante (es. sport che prevedono la presenza di categorie di peso o che prevedono una particolare attenzione al rapporto peso/altezza). Il ferro contenuto in alcune tipologie di alimenti inoltre viene assorbito più facilmente rispetto a quello contenuto in altri alimenti.
Per esempio il ferro che proviene da carne e pesce è più facilmente assorbito rispetto a quello contenuto in frutta, uova, vegetali e legumi.
Conclusioni
L’importanza crescente dell’attività fisica e dell’esercizio fisico nella società contemporanea è evidente, spinta sia dall’evoluzione tecnologica, che ha reso disponibili app e strumenti digitali per l’allenamento, sia da un rinnovato interesse per la salute e il benessere fisico. La distinzione tra “attività fisica” e “esercizio fisico“, sebbene sottilmente diversa, sottolinea l’importanza di una pratica regolare e strutturata per ottenere benefici significativi sul metabolismo e sulla salute generale.
Il ruolo del glucosio come fonte primaria di energia durante l’esercizio fisico è cruciale essendo al centro delle vie metaboliche che sostengono le attività muscolari sia in contesti di resistenza che di forza. Le strategie di adattamento del corpo poi differiscono notevolmente tra atleti di resistenza e di forza, influenzando direttamente il tipo di allenamento e la dieta che questi dovrebbero seguire.
La gestione dell’alimentazione nello sportivo con un adeguato piano nutrizionale gioca un ruolo fondamentale nell’ottimizzazione delle prestazioni sportive e nella gestione energetica. Un bilanciamento adeguato tra carboidrati, proteine e grassi è essenziale per supportare le esigenze energetiche specifiche di ciascuno sportivo, influenzando direttamente la produzione di energia, il recupero muscolare, e la gestione della fatica.
Importante è anche la gestione dell’apporto idrico e dei micronutrienti, tra cui il ferro, il cui ruolo è cruciale per prevenire condizioni di anemia che possono influenzare negativamente le prestazioni e la salute generale degli atleti.
L’integrazione tra scienza della nutrizione e scienze motorie sta aprendo nuove strade per l’ottimizzazione delle prestazioni atletiche sia di sportivi amatoriali che professionisti, sottolineando l’importanza di un approccio “olistico” nella gestione dell’alimentazione nello sportivo, approccio che consideri tutte le dimensioni del benessere dell’individuo (senza trascurare il benessere mentale).
In questo articolo ho voluto ripecorrere in maniera breve (e certamente non esaustiva) i principali meccanismi fisiologici e biochimici in gioco nell’attività sportiva, indispensabile per la formulazione di regimi di allenamento e diete personalizzati che possono efficacemente supportare gli atleti nelle loro prestazioni.
Dr. Luca Borro
Dottore magistrale in Biologia della Salute e della Nutrizione
Dottore in Ingegneria Biomedica
borroluca@gmail.com
