Prospettive sulla Finestra Anabolica

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Prospettive sulla Finestra Anabolica

La "finestra anabolica" è un intervallo di tempo che coincide con il termine della pratica sportiva in cui il muscolo scheletrico è maggiormente predisposto all'acquisizione di nutrienti per il loro utilizzo nei meccanismi di riparazione dei tessuti danneggiati dall'esercizio fisico e nella neosintesi muscolare[1].

In risposta alla performance sportiva si riscontra una maggiore esposizione dei trasportatori del glucosio sulla superficie della membrana cellulare nei tessuti insulino-dipendenti di muscolo scheletrico, cuore, tessuto adiposo bianco e bruno; tali trasportatori, fra i quali GLUT-4, sono traslocati in superficie a seguito del legame fra l'insulina ed il recettore di membrana.

In questa maniera è favorito il trasporto di glucosio dal liquido interstiziale all'interno della cellula utilizzato  nella neosintesi di glicogeno; come conseguenza vi è un graduale abbassamento del livello di insulina circolante e l'endocitosi nello spazio citoplasmatico di tali trasportatori in vescicole intracellulari.

Già in passato la letteratura[2] ha suggerito l'importante ruolo che l'esercizio fisico ha nell'esposizione dei trasportatori del glucosio (in special modo nella gestione di patologie come insulinoresistenza e diabete di tipo 2) provocando cambiamenti nella quantità di recettori esposti e nella durata dell'esposizione; un esercizio fisico svolto in acuto accresce la quota di trasportatori traslocati in superficie che restano attivi anche per ore dopo la cessazione dell’esercizio.

Inoltre modifica il rapporto di trasportatori esocitati/endocitati e migliora la condizione di insulinoresistenza nei soggetti che ne soffrono. L’esercizio fisico svolto in cronico aumenta l'espressione di trasportatori anche nei periodi successivi alla cessazione dell’esercizio migliorando così l'uptake cellulare del glucosio.

E’ quindi importante la quantità e la qualità dei macronutrienti assunti ed il timing di assunzione; diversi studi hanno approfondito il ruolo della nutrizione post esercizio fisico per massimizzare gli adattamenti muscolari e facilitare la riparazione dei tessuti danneggiati[3]. Un introito adeguato pare apportare inoltre aspetti migliorativi sotto il punto di vista della composizione corporea con un aumento della massa metabolicamente attiva rispetto alla massa grassa.

Replenish del glicogeno

Il glicogeno svolge un ruolo primario dal punto di vista energetico durante la performance sportiva, in particolare quella di controresistenza[4] e anche nell'interruzione del catabolismo proteico[5]; questo è uno dei motivi per cui nei soggetti sportivi è auspicabile il mantenimento di adeguate concentrazioni di glicogeno intramuscolare ai fini dell'allenamento e della performance.

La nutrizione post esercizio fisico è volta al pronto recupero delle scorte di glicogeno depauperate; una immediata reintroduzione di carboidrati associati ad una quota proteica ha mostrato un effetto sinergico che si traduce in una risintesi di glicogeno significativamente più elevata rispetto al consumo di un pasto isocalorico prettamente glucidico[6]; questo fenomeno è particolarmente vantaggioso nel caso di competizioni ravvicinate (intervallo fra le prestazioni inferiore alle 8 ore), o in soggetti che debbano praticare diverse sessioni che coinvolgono gli stessi gruppi muscolari nella stessa giornata.

Tuttavia in situazioni in cui non è richiesta la molteplice prestazione a distanza di poche ore l'una dall'altra l'effetto positivo dell'immediato intake è secondario: come dimostrato da alcuni studi[7] la risintesi del glicogeno ottenuta in tempi più brevi possibili non è di fondamentale importanza in quanto il muscolo ha sufficiente tempo per recuperare anche in assenza del timing di intake previsto per sfruttare la "finestra anabolica" prima della performance successiva[8].

Catabolismo proteico e “bag-full hypotesis”

L’immediato intake di nutrienti subito dopo l'esercizio fisico provoca  un picco insulinemico che  interrompe i processi catabolici a carico del muscolo scheletrico[9]; è stato ipotizzato che l'insulina agisca a livello di una famiglia di proteine che mediano la proteolisi muscolare inibendone l'attività trascrizionale tramite sequestramento in siti lontani dai target[10]. Il catabolismo proteico viene arrestato non perché dopo l’ingestione di proteine la quantità di aminoacidi circolante sia sufficiente, ma perché questa innesca un innalzamento dei livelli di insulina che lo blocca[11],[12].

Infatti fornendo una quantità saturante di proteine la neosintesi muscolare aumenta di circa 3 volte rispetto ai suoi livelli basali per poi comunque arrestarsi una volta che il picco insulinemico inizia a calare, nonostante la disponibilità di aminoacidi circolanti sia ancora elevata. Questo effetto è detto bag-full hypothesis[13]: nonostante il continuo segnale anabolico fornito dagli aminoacidi ancora circolanti, la neosintesi muscolare ritorna ai livelli basali poiché il muscolo si mostra refrattario a tali concentrazioni.

Ricostituzione e neosintesi muscolare

In seguito alla prestazione sportiva l’assunzione di aminoacidi ramificati (BCAA) favorisce il recupero energetico e la sintesi proteica muscolare diminuendo il catabolismo proteico dovuto all’esercizio fisico[14]. Un ruolo particolare in questi processi è svolto dalla leucina, la quale indirettamente stimola la cascata di segnale che attiva mTor incrementando l’espressione di miogenina e quindi incrementando la proliferazione dei mioblasti[15]; inoltre minimizza la proteolisi muscolare inibendo i fattori nucleari che la inducono[16],[17].

Idratazione

Un ulteriore aspetto da considerare nel computo della nutrizione per il soggetto sportivo è quello della idratazione. La perdita di liquidi a seguito dello sforzo fisico è multifattoriale poiché dipende dalla intensità dell’esercizio performato, dalla sua durata, dalle condizioni ambientali in cui viene svolto, dallo stato di salute e nutrizionale del soggetto preso in esame.

Idratazione prospettive sulla finestra anabolica Prospettive sulla Finestra Anabolica acqua sport

Le azioni utili a garantire un corretto status di idratazione sono volte a reintegrare le perdite di fluidi a carico dell’omeostasi corporea, evitare o comunque minimizzare la condizione di eccesso di liquidi o di deidratazione[18]. In linea generale il quantitativo di liquidi assunti dovrebbe essere proporzionato alla richiesta propria dell’attività fisica da svolgere nel singolo atleta; prima di affrontare l’esercizio fisico è raccomandato un intake di fluidi pari a 5-7ml/kg di peso corporeo da distribuire nelle 3-4 ore che precedono la prestazione[19].

Durante quest’ultima l’integrazione di liquidi dipende dalle condizioni ambientali (a temperature più elevate deve necessariamente essere incrementata), mentre nel post esercizio è utile assumere 1,5 volte la quantità di liquidi persi.

Sia durante che dopo l’esercizio è molto importante che ci sia anche un bilanciamento degli elettroliti: ad esempio nell'esercizio fisico intermittente ad intensità medio-alta gli atleti possono perdere fluidi attraverso la sudorazione ad un tasso vicino ai 2 litri all'ora[20]; l'ingestione di liquidi puri durante la competizione non può tenere il passo con la quantità di liquido perso causando in questo modo un deficit idrico; dal momento che le prestazioni fisiche sono compromesse quando le perdite di acqua superano l'1% di massa corporea, è importante che l’atleta sia idratato per minimizzare gli effetti avversi di tale perdita di liquidi[21].

L'ingestione di sola acqua durante e dopo lo sforzo fisico abbassa la concentrazione plasmatica del sodio: gli effetti sono una riduzione della sete e un aumento della produzione di urine, entrambi i quali tendono a ritardare una efficace reidratazione e di conseguenza ad allungare i tempi di recupero[22].

[1] Kersick et al. Journal of the International Society of Sports Nutrition 2008, 5:17 doi:10.1186/1550-2783-5-17

[2] Lehnen AM et al. Schaan BDA (2012). J Diabetes Metab S10:002. doi:10.4172/2155-6156.S10-002

[3] Aragon and Schoenfeld Journal of the International Society of Sports Nutrition 2013, 10:5

[4] Lambert CP, Flynn MG: Fatigue during high-intensity intermittent exercise: application to bodybuilding. Sports Med. 2002, 32(8):511–22.

[5] Blomstrand E, Saltin B, Blomstrand E, Saltin B: Effect of muscle glycogen on glucose, lactate and amino acid metabolism during exercise and

recovery in human subjects. J Physiol 1999, 514(1):293–302.

[6] Ivy JL, Goforth HW Jr, Damon BM, McCauley TR, Parsons EC, Price TB: Early postexercise muscle glycogen recovery is enhanced with a carbohydrate-protein supplement. J Appl Physiol 2002, 93(4):1337–44.

[7] Roy BD, Tarnopolsky MA: Influence of differing macronutrient intakes on muscle glycogen resynthesis after resistance exercise. J Appl Physiol 1998, 84(3):890–6.

[8] Parkin JA, Carey MF, Martin IK, Stojanovska L, Febbraio MA: Muscle glycogen storage following prolonged exercise: effect of timing of ingestion of high glycemic index food. Med Sci Sports Exerc. 1997, 29(2):220–4.

[9] Denne SC, Liechty EA, Liu YM, Brechtel G, Baron AD: Proteolysis in skeletal muscle and whole body in response to euglycemic  hyperinsulinemia in normal adults. Am J Physiol 1991, 261(6 Pt 1):E809–14.

[10] Kim DH, Kim JY, Yu BP, Chung HY: The activation of NF-kappaB through Akt-induced FOXO1 phosphorylation during aging and its modulation by calorie restriction. Biogerontology 2008, 9(1):33–47.

[11] Biolo G et al. “An abundant supply of amino acids enhances the metabolic effect of exercise on muscle protein.” Am J Physiol 273(1 Pt 1) (1997): E122-129

[12] Kumar et al. “Human muscle protein synthesis and breakdown during and after exercise.” J Appl Physiol 106(6) (2009): 2026-2039

[13] Millward et al. 1994

[14] Lynch CJ Role of leucine in the regulation of mTOR by amino acids: revelations from structure-activity studies. J Nutr. 2001 Mar;131(3):861S-865S

[15] Blomstrand E et al. Branched-chain amino acids activate key enzymes in protein synthesis after physical exercise J Nutr. 2006 Jan;136(1 Suppl):269S-73S

[16] Walker et al. Exercise, amino acids, and aging in the control of human muscle protein synthesis. Med Sci Sports Exerc. 2011 Dec;43(12):2249-58

[17] Moore et al Ingested protein dose response of muscle and albumin protein synthesis after resistance exercise in young men Am J Clin Nutr 2009;89:161–8

[18] Cheuvront S et al. Published Online: 10 JAN 2014 DOI: 10.1002/cphy.c130017

[19] Position of the Academy of Nutrition and Dietetics, Dietitians of Canada, and the American College of Sports Medicine: Nutrition and Athletic Performance – march 2016

[20] Díaz-Castro F, et al. Change in marker of hydration correspond to decrement in lower body power following basketball match. Sci sports (2017)

[21] S Geraldini et al Isotonic sports drink promotes rehydration and decreases proteinuria following karate training Braz. J. Nephrol. (J. Bras. Nefrol.) 2017;39(4):362-369

[22] Maughan et al A randomized trial to assess the potential of different beverages to affect hydration status: development of a beverage hydration index. Am J Clin Nutr. 2016 Mar;103(3):717-23. doi: 10.3945/ajcn.115.114769. Epub 2015 Dec 23.

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Prospettive sulla Finestra Anabolica, Dott.re Luigi Valerio Ciccolella Biologo Nutrizionista

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