Allenamento ed endorfine: come e perché avviene il rilascio

Allenamento ed endorfine: come e perché avviene il rilascio
Ultima modifica 14.04.2023
INDICE
  1. Sintesi, regolazione, meccanismo e funzioni delle endorfine
  2. Cosa fare per aumentare le endorfine?
  3. L'allenamento fisico migliora le performance mentali

Le endorfine sono ormoni peptidici sintetizzati nel cervello e nel midollo surrenale che riducono la percezione del dolore, aumentano la sensazione di benessere e riducono lo stress nervoso.

Esistono tre tipi di endorfine: α-endorfina, β-endorfina e γ-endorfina, tutte sintetizzate dalla stessa proteina precursore, proopiomelanocortina. Il loro meccanismo d'azione, tuttavia, è differente.

Prodotte e immagazzinate nella ghiandola pituitaria (ipofisi) del cervello, le endorfine sono veri e propri antidolorifici endogeni di natura oppioide, rilasciati soprattutto durante l'esercizio fisico; in tale contesto, dimostrano anche di ridurre gli indolenzimenti muscolari e i crampi.

In questo breve articolo analizzeremo meglio il rilascio di endorfine conseguente all'attività fisica, cercando di capire come, perché e in che misura avviene questo fenomeno - per poterne godere appieno nella vita quotidiana.

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Sintesi, regolazione, meccanismo e funzioni delle endorfine

Come anticipato in premessa, le tre endorfine hanno un meccanismo d'azione differente.

Solo la β-endorfina è realmente dotata di attività oppioide, mentre l'α-endorfina e la γ-endorfina mancano di affinità per i recettori degli oppiacei e quindi non influenzano il corpo allo stesso modo.

Nota: alcuni studi hanno identificato una similitudine tra l'attività dell'α-endorfina a quella degli psicostimolanti, e l'attività della γ-endorfina a quella dei neurolettici [Wiegant, Victor M.; Ronken, Eric; Kovács, Gabor; De Wied, David (1992), "Chapter 29 Endorphins and schizophrenia", Progress in Brain Research, Elsevier, vol. 93, pp. 433–453, doi:10.1016/s0079-6123(08)64588-4, ISBN 978-0-444-89538-7, retrieved 9 November 2020].

La noradrenalina aumenta la produzione di endorfine all'interno dei tessuti infiammati, determinando un effetto analgesico; si ritiene inoltre che la stimolazione dei nervi simpatici mediante l'elettroagopuntura, e il conseguente rilascio di endorfine, sia il meccanismo che sta alla base dei suoi effetti analgesici.

[Binder, W.; Mousa, S. A.; Sitte, N.; Kaiser, M.; Stein, C.; Schäfer, M. (2004). "Sympathetic activation triggers endogenous opioid release and analgesia within peripheral inflamed tissue". The European Journal of Neuroscience. 20 (1): 92–100. doi:10.1111/j.1460-9568.2004.03459.x. PMID 15245482. S2CID 33125103] e ["Electroacupuncture - an overview | ScienceDirect Topics"].

Le endorfine vengono rilasciate dalla ghiandola pituitaria soprattutto in risposta al dolore e possono agire sia nel sistema nervoso centrale (SNC) che nel sistema nervoso periferico (SNP).

L'endorfina che agisce primariamente sul SNP è la β-endorfina.

Le endorfine funzionano inibendo la trasmissione dei segnali del dolore, legando i μ-recettori ei nervi periferici, e bloccando il rilascio della sostanza neurotrasmettitrice P.

Il meccanismo nel sistema nervoso centrale è simile ma funziona bloccando un neurotrasmettitore diverso: l'acido gamma-aminobutirrico (GABA). A sua volta, l'inibizione del GABA aumenta la produzione e il rilascio di dopamina [Chaudhry SR, Bhimji SS (2018). Biochemistry, Endorphin. StatPearls. StatPearls Publishing. PMID 29262177. Retrieved 20 February 2019] e [Sprouse-Blum AS, Smith G, Sugai D, Parsa FD (March 2010). "Understanding endorphins and their importance in pain management". Hawaii Medical Journal. 69 (3): 70–1. PMC 3104618. PMID 20397507].

Cosa fare per aumentare le endorfine?

Le endorfine svolgono quindi un ruolo importante nella risposta inibitoria del corpo al dolore.

La ricerca ha dimostrato che, da parte di individui mentalmente allenati, la meditazione può essere utilizzata per innescare il rilascio di endorfine [Dfarhud D, Malmir M, Khanahmadi M (November 2014). "Happiness & Health: The Biological Factors- Systematic Review Article". Iranian Journal of Public Health. 43 (11): 1468–77. PMC 4449495. PMID 26060713].

Ridere può stimolare la produzione di endorfine ed elevare la soglia del dolore.[Dunbar RI, Baron R, Frangou A, Pearce E, van Leeuwen EJ, Stow J, Partridge G, MacDonald I, Barra V, van Vugt M (March 2012). "Social laughter is correlated with an elevated pain threshold". Proceedings: Biological Sciences. 279 (1731): 1161–7. doi:10.1098/rspb.2011.1373. PMC 3267132. PMID 21920973].

Ma veniamo all'attività fisica. La produzione di endorfine può essere innescata da un intenso esercizio aerobico. È stato dimostrato che il rilascio di β-endorfina contribuisce al fenomeno noto come "runner's high".[Boecker, Henning; Sprenger, Till; Spilker, Mary E.; Henriksen, Gjermund; Koppenhoefer, Marcus; Wagner, Klaus J.; Valet, Michael; Berthele, Achim; Tolle, Thomas R. (1 November 2008). "The Runner's High: Opioidergic Mechanisms in the Human Brain". Cerebral Cortex. 18 (11): 2523–2531. doi:10.1093/cercor/bhn013. ISSN 1047-3211. PMID 18296435] e [Kolata G (27 March 2008). "Yes, Running Can Make You High". The New York Times. ISSN 0362-4331. Retrieved 26 May 2016].

Tuttavia, diversi studi hanno supportato l'ipotesi che l'euforia provata dallo sportivo è dovuto soprattutto al rilascio di endocannabinoidi piuttosto che a quello di endorfine.[Reynolds, Gretchen (10 March 2021). "Getting to the Bottom of the Runner's High". The New York Times. ISSN 0362-4331. Retrieved 16 March 2021].

Le endorfine contribuiscono comunque all'effetto positivo dell'esercizio su ansia e depressione [Anderson E, Shivakumar G (23 April 2013). "Effects of exercise and physical activity on anxiety". Frontiers in Psychiatry. 4: 27. doi:10.3389/fpsyt.2013.00027. PMC 3632802. PMID 23630504].

Lo stesso fenomeno può tuttavia svolgere un ruolo nella dipendenza da esercizio. L'allenamento regolare e intenso può indurre il cervello a sotto-regolare la produzione di endorfine nei periodi di riposo per mantenere l'omeostasi, spingendo gli sportivi ad allenarsi di più intensamente per ottenere la stessa sensazione [Freimuth M, Moniz S, Kim SR (October 2011). "Clarifying exercise addiction: differential diagnosis, co-occurring disorders, and phases of addiction". International Journal of Environmental Research and Public Health. 8 (10): 4069–81. doi:10.3390/ijerph8104069. PMC 3210598. PMID 22073029].

L'allenamento fisico migliora le performance mentali

In questo paragrafo proporremo l'estratto di un significativo e interessante studio, intitolato "The Effects of Acute Exercise on Mood, Cognition, Neurophysiology, and Neurochemical Pathways: A Review" (Gli effetti dell'esercizio acuto su umore, cognizione, neurofisiologia e percorsi neurochimici: una revisione).

Il lavoro non tratta direttamente l'effetto delle endorfine, ma esamina un quadro molto più complesso, che tuttavia interesserà sicuramente i lettori di questa pagina:

Molti lavori hanno già osservato gli effetti dell'esercizio acuto, definito come una singola sessione di attività fisica, sull'umore e sulle funzioni cognitive negli esseri umani.

Se da un lato i risultati sono stati chiariti a sufficienza, la loro base neurobiologica (cambiamenti cognitivi e comportamentali) è stata meno approfondita.

I tre effetti cognitivi/comportamentali più coerenti sono:

Si osservano veri e propri cambiamenti neuro-fisiologici post-esercizio, come la variazione dei livelli neurochimici dei neurotrasmettitori, dei metaboliti, dei fattori di crescita e dei neuromodulatori, che lascia intendere la complessità delle risposte cerebrali all'esercizio acuto.

Non dimentichiamo però che molti altri fattori possono influenzare gli effetti dell'esercizio acuto sulla fisiologia e sulla funzione del cervello, tra cui l'età, l'indice di massa corporea, il sesso, lo stato di salute e il livello di forma fisica. Questo deve lasciar dedurre che anche l'impatto dell'allenamento può risultare differente a seconda del caso.

Ad ogni modo, i cambiamenti neuro-fisiologici post-esercizio più rilevanti sono a carico delle strutture cerebrali:

e suggeriscono la presenza di1.

  • miglioramenti della memoria a lungo termine
  • del ricordo
  • dell'apprendimento basato sulla ricompensa
  • della capacità motoria.

Questi cambiamenti cerebrali sono coerenti con i risultati che mostrano che l'esercizio acuto migliora le funzioni di apprendimento e di memoria dell'ippocampo, le funzioni motorie dipendenti dallo striato e dalle cortecce motorie.

Inoltre, poiché l'esercizio viene ripetuto in modo regolare nel tempo, i cambiamenti cerebrali non solo si ripeteranno regolarmente, ma probabilmente coinvolgeranno anche una varietà di meccanismi cerebrali di feedback, compensativi e a lungo termine basati sulla plasticità.

Questi cambiamenti possono determinare modifiche nei livelli neurochimici di base, portando a cambiamenti strutturali/anatomici e fisiologici a lungo termine, descritti a seguito dell'esercizio a lungo termine.

Tali informazioni ci aiuteranno nell'utilizzare l'esercizio non solo come strumento terapeutico per aiutare a ritardare, prevenire o trattare il declino cognitivo negli individui anziani, ma anche per usarlo come un potente strumento per migliorare il funzionamento del cervello in individui sani.

In effetti, una delle implicazioni più importanti sarebbe nell'affrontare le condizioni in cui l'attenzione e l'umore possono essere compromessi (ad es. invecchiamento, disturbo da deficit di attenzione e iperattività e depressione), ma anche per migliorare l'attenzione, l'umore e la resistenza allo stress nelle popolazioni normali.

Autore

Riccardo Borgacci

Riccardo Borgacci

Dietista e Scienziato Motorio
Laureato in Scienze motorie e in Dietistica, esercita in libera professione attività di tipo ambulatoriale come dietista e personal trainer