Glucosio o Acidi Grassi?
Il concetto di base rimane che, a prescindere dall'attività fisica di un individuo, l'energia disponibile non è mai fornita da un solo nutriente, bensì da una miscela di carboidrati e grassi, in percentuale e quantità che vanno 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 ruolo importante nella produzione energetica, con eccezione per una piccola quantità di amminoacidi ramificati muscolari – prontamente rimpiazzata durante il riposo.
Il rapporto, in percentuale, del consumo di carboidrati rispetto ai lipidi è inversamente proporzionale (ovvero all'aumentare dell'uno diminuisce l'altro) rispetto al massimo consumo di ossigeno (misurabile in Vo2max) o massima potenza aerobica.
Con riferimento alla figura sotto, 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.
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 – classico set di muscolazione ad un'intensità pari al 75-80% del 1RM.
Con riferimento alla figura 2 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), essendoci disponibilità ossigeno (esercizio aerobico), la molecola di glucosio viene a 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. Ricordiamoci che si parla di "percentuali di substrati energetici" e non di grammi.
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.
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. 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 60% circa come avviene in una condizione di riposo.
Implicazioni Pratiche
A questo punto dovremmo riflettere su quanto esposto sopra.
In seguito ad attività aerobica ad intensità medio-alta, come quella di un atleta di endurance, nelle strutture muscolari si verificano degli adattamenti enzimatici e cellulari (ad es. aumento di mitocondri) che migliorano la capacità di ossidare acidi grassi, quindi trigliceridi del tessuto adiposo, al fine riprodurre grandi quantità di energia per lo sforzo. Questo è logico, poiché ossidando i grassi si ricavano più calorie rispetto ai carboidrati, e le loro riserve adipose sono molto più abbondanti rispetto al glicogeno.
Ciò è vero, tuttavia, soprattutto per quegli sportivi di attività aerobica ad intensità medio-bassa e altissimo volume. Non per nulla, chi si allena per le gare "lunghe" (ciclismo, maratona, triathlon, certe gare in mare di nuoto), deve "azzeccare" la giusta andatura per tentare di ossidare quanti più acidi grassi possibile rispetto al glucosio, che andrebbe invece risparmiato. Ricordiamo che stiamo parlando di attività durevoli anche diverse ore, quindi, accelerando troppo si terminerebbe il glicogeno in maniera precoce perdendo completamente la propria capacità di mantenere lo sforzo al livello prestabilito.
Nonostante questi adattamenti, negli sforzi a intensità media o medio-alta, i grassi sono infatti comunque utilizzati in percentuali molto basse, perciò l'effetto dimagrante diretto è contenuto. Normalmente infatti, il consumo maggiore degli sportivi di resistenza rimane a carico del glucosio e il risultato immediato dello sforzo non può essere il dimagrimento, ma una modesta riduzione del peso corporeo dovuta alla perdita di acqua in seguito all'utilizzo dei carboidrati. Questo perché sono pochissime le persone che si allenano effettivamente per le gare lunghe; per lo più, si tratta di sportivi dilettanti che "corricchiano" 40-60' per 3 volte alla settimana.
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 i quali, a seguito di una dieta ipocalorica, nelle primissime settimane si verifica una considerevole riduzione del perso corporeo.
Tuttavia, "le calorie sono sempre calorie". Tale qualunquismo, odiato da tutti gli innovatori del fitness e della nutrizione, è comunque vero. Lo svuotamento delle riserve di glicogeno porta inesorabilmente ad in impegno migliore dei carboidrati alimentari. Normalmente, dopo i pasti avviene una fisiologica liposintesi e deposito adiposo dovuti all'introduzione di macronutrienti energetici – chi pensa di poter gestire l'insulina come vuole, prende un abbaglio! Se però ci troviamo in condizioni di deplezione di glicogeno, i carboidrati alimentari non finiranno nella via liposintetica, riducendo di conseguenza l'anabolismo adiposo. Il risultato nel lungo termine è un effettivo dimagrimento, anche se ottenuto indirettamente.
Ci sarebbe anche sa specificare l'aspetto dell'orientamento metabolico. L'organismo consuma di più il substrato che è abituato a ossidare; è soprattutto una questione di enzimi cellulari. Quindi, se eliminiamo i grassi dalla dieta, il corpo reagisce prediligendo il glucosio e viceversa.
Lo stesso vale per la fascia d'intensità di allenamento. Allenandosi costantemente ad alta intensità si avrà un'ottima efficienza della gestione di carboidrati, ma minore dei lipidi; così come il contrario.
L'attività aerobica, dunque, potrà indubbiamente portare ad un calo del peso corporeo immediato, per la perdita di acqua e di modeste quantità lipidiche ma, se l'intensità di esercizio e la dieta non vengono opportunamente gestite, questa condizione risulterà limitata e non duratura.
Cosa Fare
Sembra chiaro che per avere un effettivo utilizzo dei grassi e in minor misura dai carboidrati, oltre ad eseguire un protocollo di attività aerobica a bassa intensità ed alto volume (ma senza esagerare), bisognerebbe affidarsi soprattutto al riposo. Come precedentemente esposto, minore è la frequenza cardiaca ed il relativo Vo2max maggiore sarà la percentuale di grassi ossidati rispetto ai carboidrati.
Tuttavia a riposo si consuma poco. Come potremmo implementare, quindi, l'impegno metabolico a favore dei grassi in fase di non attività motoria?
- Migliorando la fitness generale, soprattutto cardiovascolare, respiratoria e metabolica (riducendo le pulsazioni a riposo)
- Instaurando un EPOC considerevole e continuo
- Aumentando la muscolazione generale, che ha un impatto sia sul consumo calorico a riposo, sia sull'efficienza della gestione dei nutrienti calorici
- Controllando la dieta, quindi l'apporto calorico, il carico glicemico complessivo e l'apporto di grassi dietetici.
Fitness Generale
Un miglioramento della fitness generale corrisponde all'ottimizzazione della capacità di fatica; ergo, meno impegno per una maggiore prestazione.
Abbiamo già detto che l'ossidazione dei lipidi è maggiore negli sforzi di blanda intensità, identificabili con frequenza cardiaca (FC) più bassa; da qui la necessità di ridurre i battiti cardiaci per minuto.
Ciò può essere ottenuto attraverso programmi di fitness aerobici, anche ad intensità elevate, che mirino al miglioramento delle capacità cardiovascolari, ventilatorie e periferiche muscolari.
L'adattamento allo sforzo porta ad un conseguente abbassamento della FC a riposo – fino alla bradicardia nel cuore d'atleta – e ad una minore fatica.
Excess Postexercise Oxygen Consumption
All'Excess Postexercise Oxygen Consumption (EPOC) corrisponde un aumento transitorio del metabolismo basale.
Dovuto alla moltitudine di processi che si richiedono al ripristino dell'omeostasi periferica e centrale, l'epoc ha diverse conseguenze positive sulla condizione basale. In particolare: aumento del consumo energetico a riposo – buona parte del quale da acidi grassi – e ottimizzazione della destinazione metabolica dei carboidrati alimentari (che ripristineranno le scorte di glicogeno).
L'epoc è proporzionale all'impegno dell'allenamento svolto, quindi al carico di lavoro. Siccome quest'ultimo è dato da volume, intensità e densità, l'aumento di anche uno solo di questi parametri implica un incremento dell'EPOC.
Per solito tuttavia, è più semplice ottenere un epoc elevato da lavori di alta intensità, poiché la bassa intensità prevederebbe volumi davvero molto elevati – fino all'esaurimento delle scorte di glicogeno muscolare (>60-90'). Sui lavori di muscolazione, si è soliti aumentare l'aspetto "metabolico" – che ha un maggior effetto sull'epoc – e diminuendo leggermente l'intensità e aumentando la densità di lavoro.
Muscolazione
Il tessuto muscolare è quello che "consuma" di più a riposo, quindi è il maggior responsabile del depauperamento energetico basale.
Incrementando la muscolatura scheletrica, sarà utilizzata l'energia di riserva lipidica per sostenere e nutrire il muscolo stesso quando la richiesta calorica sarà lenta ma costante.
Per tentare di aumentare il metabolismo di base è opportuno praticare esercizi di muscolazione a sfondo ipertrofico, in modo da incrementare il tessuto muscolare.
Dieta
L'orientamento metabolico dei nutrienti assunti e la scelta dei substrati energetici consumati subisce inesorabilmente l'influsso della dieta. Questo per diversi motivi:
- L'orientamento dei nutrienti deriva dallo stato metabolico di base. Se l'organismo è iper-nutrito e si trova in condizioni anaboliche (insulina), l'acetilCoA accumulato nelle cellule finirà per dare origine ad acidi grassi da stoccare nel tessuto adiposo. Viceversa, se l'organismo è ipo-nutrito e si trova in condizioni cataboliche (glucagone ecc), l'avidità dei tessuti ottimizzerà l'uso dei nutrienti assunti usando i carboidrati per riempire le riserve e i grassi a scopo energetico;
- L'orientamento dei nutrienti è influenzato dall'efficienza metabolica generale, quindi dal monte calorico. Se abituiamo l'organismo a gestire costantemente piccole quantità di nutrienti energetici in più del dovuto, esso perderà efficienza nel convertirli in grassi e depositarli. È un vero e proprio peggioramento della capacità di risparmiare energia, anti-evolutivo, ma positivo ad esempio per il dimagrimento. Ovviamente vale anche il contrario, ragione per la quale le diete ipocaloriche non andrebbero mai protratte a lungo;
La scelta dei substrati energetici deriva dalla disponibilità degli stessi; significa che se "disabituiamo" i muscoli a consumare grassi, perché li eliminiamo dalla dieta, nel lungo termine si perderà l'efficienza di consumare anche quelli del tessuto adiposo. Lo stesso vale per i carboidrati; togliendoli dalla dieta avverrà un peggioramento del metabolismo del glucosio e un "effetto rimbalzo" appena inseriti nuovamente.
Fabbisogno calorico quotidiano
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