Consumo energetico nello sport

Aspetti fisiologici dell'utilizzazione dei nutrienti (carboidrati e grassi) nella performance atletica, nel riposo e per la composizione corporea


A cura del Dott. Antonio Parolisi


Molte concezioni moderne sulla pratica dell'attività fisica si ostinano a contrapporsi a ciò che la fisiologia applicata allo sport ci insegna da più di un secolo; in particolar modo con riferimento all'utilizzo di substrati energetici durante il lavoro muscolare e a riposo.
Il concetto base è che, a prescindere dall'attività fisica di un individuo, l'energia a disposizione non è mai fornita da un solo nutriente, bensì da una miscela di carboidrati e grassi in funzione dell'attività stessa. Le proteine, in condizioni fisiologiche normali quindi non atipiche come una eccessiva o totale deplezione di glicogeno dal fegato e dai muscoli, non hanno un contributo importante, quindi il loro rendere a scopo energetico può essere considerato trascurabile.
Il rapporto, in percentuale,  del consumo di carboidrati rispetto ai lipidi è inversamente proporzionale (ovvero all'aumentare dell'uno diminuisce l'altro) rispetto al Vo2max (massimo consumo di ossigeno) o massima potenza aerobica.

Con riferimento alla figura 1a, si evince che maggiore è l'utilizzo dell'ossigeno durante un impegno fisico e maggiore risulterà il consumo di carboidrati; ciò è spiegato dal "quoziente respiratorio" (QR), ovvero dal rapporto tra la produzione di anidride carbonica e l'utilizzo dell'ossigeno (QR= CO2/O2). Nel caso dei carboidrati, il quoziente respiratorio ha valore numerico 1.00, vale a dire che la quantità di anidride carbonica prodotta risulta uguale alla quantità di ossigeno utilizzato.

 

Consumo energetico carboidrati

Fig 1a Consumo di Carboidrati in funzione del Vo2max


La biochimica ci insegna che quando nella glicolisi, come fenomeno di liberazione di energia per uno sforzo,  non c'è disponibilità di ossigeno (quindi una prova anaerobica), il glucosio viene trasformato in acido piruvico e conseguentemente in acido lattico. Questo comporta accumulo di lattato, con conseguente riduzione delle capacità prestative. Tale situazione si osserva in specialità di breve durata e di elevata intensità come i 100 metri nel nuoto, i 400 metri in atletica o in serie di 8-15 ripetizioni con una durata dai 30 ai 60 secondi di tensione continua, in un classico set di muscolazione ad un'intensità pari al 75-80% del 1RM.

 

Consumo energetico grassi

Fig 1b Consumo dei grassi in funzione del Vo2max


Con riferimento alla figura 1b si osserva, invece, che minore è il consumo di ossigeno e maggiore risulta l'utilizzo di grassi. Nel caso dei lipidi il quoziente respiratorio ha valore numerico 0.7, quindi la disponibilità di ossigeno è superiore rispetto all'anidride carbonica prodotta: ciò comporta che durante uno sforzo di bassa intensità (ad es. una passeggiata), essendovi disponibilità ossigeno (esercizio aerobico), la molecola di glucosio venga ridotta ad acido piruvico senza formazione di acido lattico. L'acido piruvico entra successivamente nel ciclo di Krebs, dove verrà completata l'ossidazione del glucosio e degli acidi grassi.
Paradossalmente il massimo consumo di grassi lo si avrebbe se la potenza aerobica si avvicinasse a valori basali, ed essendo il Vo2max quasi in diretta proporzione con il battito cardiaco, dovrebbero verificarsi frequenze cardiache di pochissimi battiti al minuto. Situazione assurda, realizzabile solo in teoria.
Ricordo che sto parlando di "percentuali di substrati energetici" e non di grammi. Quelli verranno dopo...
A questo punto sembra evidente che le ossidazioni glucidiche e quelle lipidiche per la produzione energetica debbano opportunamente combinarsi creando le giuste proporzioni in funzione del Vo2max. (fig 2).

 

consumo energetico nutrienti

Fig 2   Sovrapponendo i grafici si osservano le percentuali dei substrati utilizzati ad una precisa percentuale del vo2max


Durante la pratica di un'attività sportiva, come nel caso di un soggetto che è impegnato in una corsa o in una qualsiasi attività ad elevata intensità pari o superiore al 75% della frequenza cardiaca massima (il che corrisponde a più del 60% del Vo2max), le fonti energetiche principali sono i carboidrati ed in secondo luogo i grassi, orientativamente nelle rispettive percentuali: carboidrati 70% c.a. e Grassi 30% c.a. Ripeto l'intervento proteico è trascurabile infatti si definisce il "quoziente respiratorio non proteico".

Ovviamente tale rapporto varierà in funzione del Vo2max, infatti se l'intensità aumenta fino ad arrivare al 90% della FCmax le percentuali cambieranno: carboidrati 85% circa e grassi 15% circa. Se invece diminuirà fino al 50% della FCmax, le percentuali saranno: carboidrati 40% circa e grassi 40% circa come avviene in una condizione di riposo. Quest'ultimo punto dovrebbe farci riflettere... Siate clementi ma il discorso è sempre approssimativo, anche se concettualmente funziona proprio così. È  la fisiologia!

In seguito ad attività aerobica ad intensità medio-alta, come quella di un atleta di endurance (ciclismo, maratona, sci di fondo ecc.), nelle strutture muscolari si verificano degli adattamenti enzimatici e cellulari (aumento di mitocondri) che migliorano la capacità di ossidare trigliceridi, quindi tessuto adiposo, al fine riprodurre grandi quantità di energia per lo sforzo. Tali adattamenti non daranno come risultato principale il dimagrimento ma una modesta riduzione del peso corporeo dovuta alla perdita di acqua in seguito all'utilizzo dei carboidrati. Negli sforzi a intensità medio-alta i grassi sono utilizzati in percentuali molto basse, perciò l'effetto dimagrante è ridotto.

È importante ricordare che una molecola glucidica è legata a 3 molecole di acqua e ciò spiega la perdita di peso in seguito all'utilizzo di tale substrato. Questo è anche uno dei motivi per il quale, a seguito di una dieta  ipocalorica, nelle primissime settimane si verifica una considerevole riduzione del perso corporeo.

L'attività aerobica resta, comunque e sempre, l'arma migliore per migliorare l'efficienza del sistema cardiovascolare, nonché favorire l'eliminazione delle tossine, la produzione di endorfine e il relativo stato di benessere, una migliore utilizzazione dell'ossigeno e tanti altri vantaggi che solo tale pratica offre a condizione che ci si dedichi con moderazione e nei limiti fisiologici per non sovraccaricare il sistema.

L'attività aerobica, dunque, potrà indubbiamente portare ad un calo del peso corporeo per la perdita di acqua e di modeste quantità lipidiche, ma questa condizione risulterà limitata e non duratura. Essa  purtroppo non è il mezzo migliore per il dimagrimento, quindi per la riduzione del grasso corporeo. Non confondete mai i concetti di perdere peso e dimagrire! Il primo è riferito alla discesa dell'ago della bilancia indifferentemente dalla provenienza di tale perdita, mentre il secondo è riferito alla perdita di massa grassa a favore di quella magra. Il segreto sta proprio qui!

A questo punto sembra chiaro che per avere un effettivo utilizzo dei grassi e in minor misura dai carboidrati, bisognerebbe affidarsi al riposo, in quanto, come precedentemente esposto, minore è la frequenza cardiaca ed il relativo Vo2max maggiore sarà la percentuale di grasso ossidato rispetto ai carboidrati.

Qualcuno potrebbe pensare, quindi, che per liberarsi del tessuto adiposo basta stare seduti comodamente in poltrona guardando la televisione o ascoltando della buona musica o magari leggendo un libro divertente.
In linea di massima tale concezione non è del tutto sbagliata, ma bisogna che si verifichino alcune condizioni fondamentali, ovvero: 1) riduzione del battito cardiaco a riposo (HHR); 2) aumento del metabolismo basale; 3) controllo glicemico; 4) personalizzazione della quota calorica.


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Ultima modifica dell'articolo: 17/06/2016