Carburante negli sport di endurance

Cosa s’intende per sport di endurance?

Si intendono tutte quelle attività che hanno una durata superiore di 30 minuti svolti in maniera continuativa con un’intensità maggiore del 70% del Vmax.

Esempi mezza maratona, maratona, ciclismo, discipline del triathlon.

Quali sono i combustibili principali in queste discipline?

Sono due le macromolecole principali che alimentano la sintesi aerobica di ATP, energia utilizzata dal nostro organismo e nel muscolo scheletrico in eventi che durano da minuti a ore. I principali substrati derivano dal glicogeno (scorta endogena di glucosio a livello epatico e muscolare)glucosio nel sangue (derivato dalla scissione del glicogeno epatico e dalla sintesi de novo di glucosio da parte del fegato e dall’intestino quando vengono ingeriti carboidrati) e gli acidi grassi derivati ​sia dai depositi di trigliceridi muscolari che del tessuto adiposo.

Ma l’utilizzo relativo dei diversi substrati (grassi e carboidrati) durante l’esercizio può variare enormemente e dipende fortemente dall’intensità e dalla durata dell’esercizio. Altri fattori che influenzano il metabolismo dell’esercizio includono lo stato di allenamento, la dieta precedente, il sesso, l’età e le condizioni ambientali.

Uno studio ( Romijn et al. 1993 ) ha suggerito che gli acidi grassi liberi nel plasma forniscono la maggior parte del substrato ossidato dal muscolo scheletrico durante un esercizio di intensità moderata (con un picco massimo di ossidazione, FatMax, compreso tra 60–65% V̇O2 max ). Inoltre, questi tassi di ossidazione del grasso corporeo diminuiscono durante l’esercizio ad alta intensità (85% V̇O2 max ), divenendo il glicogeno muscolare la principale fonte di combustibile utilizzata.

In realtà, non esiste un vero switch tra ossidazione dei carboidrati e grassi  e il meccanismo di regolazione non è stato ancora chiarito del tutto.

Contributo relativo delle fonti energetiche di carboidrati e grassi al metabolismo energetico durante l'esercizio di intensità crescente.
Contributo relativo delle fonti energetiche di carboidrati e grassi al metabolismo energetico durante l'esercizio di intensità crescente.

Photo: Hargreaves M, Spriet LL. Exercise Metabolism: Fuels for the Fire. Cold Spring Harb Perspect Med. 2018 Aug 1;8(8):a029744. doi: 10.1101/cshperspect.a029744. PMID: 28533314; PMCID: PMC6071548.

Carboidrati o grassi?

L’importanza dei carboidrati per le prestazioni in un intenso esercizio fisico è stata riconosciuta fin dall’inizio del XIX secolo e per più di 50 anni l’affaticamento durante un intenso esercizio fisico prolungato è stato associato alla deplezione del glicogeno muscolare. Recenti studi su topi hanno evidenziato che l’esaurimento del glicogeno nel cervello possa contribuire anche all’affaticamento neurale centrale.

L’aumento dell’intake di carboidrati prima dell’esercizio aumenta la disponibilità di glicogeno muscolare (il cosiddetto “carico di glicogeno”) e aumenta la capacità di esercizio di resistenza e le prestazioni in eventi più lunghi di ~ 60-90 min.

I livelli di glucosio nel sangue (glicemia) diminuiscono durante l’esercizio intenso e prolungato, poiché il glicogeno epatico è esaurito e il fegato non riesce a sintetizzare glucosio ad una velocità sufficiente per eguagliare l’assorbimento di glucosio da parte del muscolo.

Il mantenimento dei livelli di glucosio nel sangue pari o leggermente al di sopra dei livelli pre-esercizio mediante l’integrazione di carboidrati mantiene l’ossidazione dei carboidrati, migliora l’equilibrio energetico muscolare in un momento in cui i livelli di glicogeno muscolare sono ridotti e ritarda l’affaticamento.

Da ricordare che il glucosio è l’unica fonte energetica per il cervello, quindi l’instaurarsi dell’affaticamento neurale centrale può svilupparsi durante l’esercizio prolungato come conseguenza dell’ipoglicemia e della diminuzione dell’assorbimento cerebrale del glucosio.

Ecco che l’ingestione di carboidrati durante la performance, superiore all’ora, esercita i suoi benefici aumentando l’assorbimento cerebrale di glucosio e mantenendo una glicemia pressoché costante.

Alimentazione e idratazione negli sport di resistenza

Articolo realizzato per Santucci Running (https://www.santuccirunning.it/)

Gli sport di resistenza stanno diventando sempre più popolari e sempre più persone corrono mezze maratone, maratone, ultramaratone, mezze Ironman e persino competizioni Ironman, che durano tra le 2 e le 17 ore. Molti eventi, dalla durata di 30 minuti a 2 ore, sono organizzati proprio per incoraggiare le persone a praticare sport di resistenza, in quanto più accessibili ad atleti alle prime armi.

Quali sono i fattori che contribuiscono all’insorgenza della fatica e quindi alla prestazione non ottimale di questi eventi?

I fattori che più probabilmente contribuiscono all’affaticamento sono la disidratazione e l’esaurimento dei carboidrati, mentre i problemi gastrointestinali, l’ipertermia e l’iponatriemia possono ridurre le prestazioni degli esercizi di resistenza e sono potenzialmente pericolosi per la salute, specialmente negli eventi più lunghi (durata >4 ore).

Il glicogeno muscolare e la glicemia sono i substrati più importanti per il muscolo in contrazione, infatti l’affaticamento può insorgere con l’esaurimento delle scorte glicogeno muscolare e con la riduzione della concentrazioni di glucosio nel sangue.
Altro fattore da considerare è la disidratazione, sappiamo che una riduzione di acqua del 2% (quando arriva lo stimolo della sete) inficia sulla performance. Una riduzione del 5% può portare addirittura ad un calo della performance del 30%.

Qual è l’obiettivo dell’alimentazione?

L’alimentazione deve sostenere la partecipazione alla competizione in tutte e tre le fasi:

  • PRIMA DELLA COMPETIZIONE/ALLENAMENTO: fornire il substrato energetico per il lavoro muscolare e idratare
  • DURANTE LA COMPETIZIONE/ALLENAMENTO: mantenere i livelli di glicemia e preservare le scorte di glicogeno e allo stesso tempo idratare
  • DOPO LA COMPETIZIONE/ALLENAMENTO: promuovere un recupero ottimale e reidratare

Nel pre gara è importante il carico dei carboidrati qualche giorno prima. È stato suggerito da numerosi studi, che i livelli di glicogeno muscolare supercompensato possa migliorare le prestazioni (cioè il tempo per completare una distanza predeterminata) rispetto al glicogeno da basso a normale (non supercompensato), del 2–3% in eventi che durano più di 90 minuti. Ovviamente la quantità di carboidrati necessaria necessaria per promuovere il carico di glicogeno dipende dalla durata e dall’intensità del programma di esercizio dell’atleta.

Tali requisiti possono variare da circa 5 a 12 gr/kg/die a seconda dell’atleta e della sua attività.

Il giorno della gara sarebbe necessario un ulteriore rabbocco di carboidrati, alcuni studi suggeriscono tale pratica almeno 3 h prima dell’evento in modo da evitare picchi di iperglicemia e iperinsulinemia, quest’ultima andrebbe ad inibire la lipolisi con conseguente aumento della deplezione del glicogeno. Pertanto, l’alimentazione pre-esercizio di carboidrati nell’ora prima dell’esercizio potrebbe potenzialmente compromettere le prestazioni.

Altri studi suggeriscono altri approcci per ridurre al minimo le risposte glicemiche e insulinemiche durante l’esercizio, cioè ritardare l’alimentazione di carboidrati fino a 5-15 minuti prima dell’inizio dell’attività, assumendo per esempio marmellata o gel presport.
Pertanto, è auspicabile un approccio individuale per ogni singolo atleta, ecco che si parla di alimentazione personalizzata che tenga conto delle risposte fisiologiche dei singoli individui.

Per quanto riguarda l’Ingestione di carboidrati durante l’esercizio, essa dovrebbe variare in base alla durata dello sforzo. Per gli esercizi ad alta intensità ma di durata relativamente breve (< 1 h), sembra essere importante il solo risciacquo della bocca con una bevanda a base di zuccheri per ottenere un beneficio prestazionale. Naturalmente quando l’esercizio è più prolungato, i carboidrati diventano un carburante molto importante ed è fondamentale ingerirli.

In un atleta è importante allenare l’intestino. Questo perché è stato dimostrato che l’assorbimento dei carboidrati limita l’ossidazione delle riserve di glucosio endogene. Un’ovvia strategia sarebbe quella di aumentare la capacità di assorbimento dell’intestino.
Ciò è possibile in individui che consumano abitualmente carboidrati o che hanno un’elevata assunzione giornaliera di carboidrati.

Un altro punto da considerare è l’idratazione, soprattutto negli eventi di durata >90 minuti. Gli atleti di resistenza dovrebbero cercare di ridurre al minimo la disidratazione e limitare la perdita di massa corporea attraverso la sudorazione, e non arrivare a perdere oltre il 2-3% della massa corporea.
Una strategia potrebbe essere quella di pesarsi prima e dopo l’allenamento, in modo da quantificare la propria perdita individuale ed educare l’atleta ad una idratazione ottimale.
Da considerare che andrebbe sempre preceduto lo stimolo della sete, in quanto incombe già quando si ha una riduzione del 2% di liquidi. Si consiglia di bere un sorso di acqua ogni 10-15 minuti di attività.