Attualità di Alimentazione nell’ Attività Fisica : Sport Aero

Attualità di Alimentazione nell’ Attività Fisica : Sport Aerobici & Sport Anaerobici

Università Aperta Imola

Alberto Mario Bargossi m. c .* * Presidente Associazione Italiana Fitness & Medicina

SC immunometria –Lab.centralizzato Az Osp.Sant’Orsola Malpighi Bologna

Carlotta Bargossi dott.in Chimica


Università Aperta Imola 3

Il complesso sistema dell’Allenamento sportivo può esser rappresentato come un insieme che posa su tre pilastri di equivalente importanza:

a) la somministrazione di carichi di lavoro “allenanti” ,

b) il recupero attivo & il riposo,

c) la somministrazione di razioni alimentari appropriate, adeguate e mirate


Allenamento

Componenti dell’Allenamento SportivoComponenti dell’Allenamento Sportivo

Ripetizione dei Carichi di Lavoro

Recupero attivo & Riposo

Alimentazione & Integrazione


Diagramma di Yakovlev o della “Supercompensazione Diagramma di Yakovlev o della “Supercompensazione Adattativa Morfofunzionale”Adattativa Morfofunzionale”

A

A’’

AA A’A’affaticamento

esercizio

supercompensazione

TT

w

L’area A rappresenta il “minus” da affaticamento,L’area A rappresenta il “minus” da affaticamento, l’area A’ il recupero , l’area A’’ il “plus” della supercompensazionel’area A’ il recupero , l’area A’’ il “plus” della supercompensazione


Supercompensazione Adattativa Morfofunzionale”Supercompensazione Adattativa Morfofunzionale”

A

A’’

AA A’A’affaticamento

esercizio

supercompensazione

TT

la supercompensazione adattativa la supercompensazione adattativa morfofunzionale ha carattere morfofunzionale ha carattere diacronico diacronico sia nell’aspetto sia nell’aspetto morfologicomorfologico che nell’aspetto che nell’aspetto funzionale, funzionale, il processo di adeguamento e di il processo di adeguamento e di adattamento non è continuoadattamento non è continuo


Caratteristiche dell’allenamento

• Carico di lavoroCarico di lavoro::• Ripetizioni-Serie• Razioni dietetiche:Razioni dietetiche:• Pre-Intra• Recupero-Riposo:Recupero-Riposo:• Intra-Post

Carico di lavoroCarico di lavoro

Razioni dietetiche:Razioni dietetiche:Pre-Intra-PostRecupero-RiposoRecupero-Riposo


Suscitare la risposta c.d. di “supercompensazione adattativa supercompensazione adattativa morfofunzionalemorfofunzionale” il cui modello è ” il cui modello è sintetizzato nel “sintetizzato nel “diagramma di diagramma di Yakovlev”Yakovlev”


• Carico di lavoro:Carico di lavoro:• Ripetizioni-Serie

• Razioni dietetiche:Razioni dietetiche:• Pre-Intra-Post

• Recupero-Riposo:Recupero-Riposo:• Intra-Post


Espressioni della Forza nel Lavoro Muscolare

Lavoro muscolare2. contrazione isotonica

concentrica (lavoro positivo)

3. contrazione isotonica eccentrica (lavoro negativo)

4. contrazione isometrica (lavoro senza spostamento di segmenti)

5. lavoro pliometrico

Forza2. forza massima3. forza rapida e veloce4. forza reattiva ed

elastica5. forza resistente


Qualità dello stimolodominio del carico & dominio del tempo

dannosiMassimi & Sopramassimi

Adattativi ~ AllenantiMedio intensi & Intensi

eccitantiDeboli

nulliDebolissimi

EfficaciaIntensità degli stimoli


Impegno Muscolare nelle Attività Sportive, Impegno Muscolare nelle Attività Sportive, Richiesta Metabolica, Trasporto dell’ORichiesta Metabolica, Trasporto dell’O22

Richieste di risorse energetiche per l’estrinsecazione di forza e resistenza alla forza

di tipo non aerobico (f = [fosfageno]) di tipo aerobico (f = [fosfageno] + ossidazione dei

substrati)


Nucleotidi fosfati (fosfageno)

La moneta spendibile per la produzione di energia è costituita da :

ATP, ADP, AMP . sono molecole costituite da una base purinica: Adenina, uno zucchero: Riboso, un’unità di : tri-/di-/mono-

fosfato (P) in posizione γ, β, α

N

NN

N

NH2

O

OHOH

HHHH

OP

O-

O

OPO-

O

OP-OO-

O

Adenosin Tri Fosfato

N

NN

N

NH2

O

OHOH

HHHH

OPO-

O

OP-OO-

O

Adenosin Di Fosfato

N

NN

N

NH2

O

OHOH

HHHH

OP-OO-

O

Adenosin Mono Fosfato


Sequenze metaboliche della contrazione muscolare

ATP ADP + Pi + Energia

ADP + CP C + ATP + Pi + Energia

ADP + ADP ATP + AMP + Pi + Energia


Sequenze metaboliche della contrazione muscolare


ADP + CP C + ATP + Pi + Energia

ADP + ADP ATP + AMP + Pi + Energia

AMP

IMP + NH3(1) = adenosin deaminasi

(1)


Sequenze metaboliche della contrazione muscolare La reazione di Lohmann


ADP + CP (1)

C + ATP

CP = Creatinfosfato(1) = enzima (CK)Creatin (fosfato) Chinasi [EC 2.7.3.2 ]

per la “creatin phosphate shuttle” è centrale la probabile

compartimentalizzazione del CK


Attività a totale o prevalente componente anaerobica

< 10’’ “di potenza” [destrezza] WL; PL; Concorsi; 100 m; 110 hs; ciclismo velocità

> 20’’< 45’’ “prev.anaerobico” 200m; 400 m; ciclismo: Km da fermo

> 40’’< 4’-5’ “ aerobico-anaerobico massivo” 800m; 400 hs; nuoto m100 ;

ciclismo inseguimento ; c.canadese C2 100m ; K1


Classificazione delle attività sportive “gesto atletico” ≠ da “allenamento”

in riferimento alle principali risorse energetiche utilizzate

Di tipo aerobico• distretti muscolari

predominanti• % delle masse muscolari

impegnate• periodicità e ciclicità

dell’azione

Di tipo anaerobico• distretti muscolari

predominanti• % delle masse muscolari

impegnate• periodicità e ciclicità

dell’azione



< 10’’ “di potenza” [destrezza]WL; PL; Concorsi; 100 m; 110 hs; ciclismo velocità

>20’’<45’’ “prev.anaerobico”200m; 400 m; ciclismo: Km da fermo

>40’’< 4’-5’ “aerobico-anaerobico massivo” 800m; 400 hs; nuoto m100 ;

ciclismo inseguimento ; c.canadese C2 100m ; K1



< 10’’ “di potenza” [destrezza] parametro di chim. Clim. : NH3 - NH4 ; [ Ac.urico]

>20’’<45’’ “prev.anaerobico” parametro di chim. Clim. : lattato; [ Ac.urico]

>40’’< 4’-5’ “aerobico-anaerobico massivo” parametro di chim .clim. : lattato ; NEFA; [ Ac.urico]


Attività a prevalente o totale componente aerobica

> 4’-5’ “prevalentemente aerobico” attività di endourance ; sci di fondo; attività di Fitness“aerobico anaerobico alternato” (durata determinata dai regolamenti & dalle tecniche di gara) Sport di squadra; di combattimento; tennis


Attività a prevalente o totale componente aerobica

> 4’-5’ “prevalentemente aerobico” “aerobico anaerobico alternato” parametro di chim .clim. : lattato; NEFA; & variazione dei substrati ossidabili

:glucosio (sg & ur) ; Trigliceridi ; AAcidi


L’emoglobina e la mioglobina sono proteine respiratorie contenenti eme capaci (nella forma ferrosa) di legare reversibilmente l’ossigeno molecolare.-La funzione fisiologica dell’emoglobina è di trasportare ossigeno ai tessuti La mioglobina funziona come riserva di ossigeno- e facilita la diffusione di questo gas -dai capillari ai mitocondri dove l’O2 è utilizzato- per la respirazione cellulare.


Trasporto e cessione dellO2

• L’O2 è trasportato dagli eritrociti e legato all’Hb

• (Hb-Fe++).• L’O2 viene ceduto ai tessuti

in funzione di condizioni specifiche di temperatura e di pH

• La mioglobina (una cromoproteina) è il pigmento respiratorio specifico del muscolo (rosso) capace di scambiare l’O2 con l’Hb saturandosi facilmente già a basse ppO2


Reciprocità delle curve di dissociazione di emoglobina (Hb) e di mioglobina (Mgb)

• Muscolo a riposo• A ppO2 pari a circa 100-110 mmHg (polmone) Hb è in

forma di OssiHb circa al 96%;• A ppO2 pari a circa 40 mmHg (muscolo a riposo)

l’OssiHb cede O2 e rimane satura circa al 75%; in tale condizione la Mgb si satura a OssiMgb circa al 95%



• Muscolo non a riposoMuscolo non a riposo• A ppO2 compresa tra 20 e 40 mmHg (lavoro muscolare)

l’OssiHb cede molto più O2 ; • anche in tale condizione la Mgb riesce a saturarsi a OssiMgb

circa al 90%.• Mgb cede O2 a pressioni parziali coerenti con l’intensa

attività di ossidazione dei coenzimi respiratori ridotti della catena respiratoria mitocondriale



• Il variare della temperatura e soprattutto del pH , come avviene in modo continuo e coerente durante il lavoro muscolare, [con accumulo di CO e conseguente aumento di H+] crea , nel torrente circolatorio e nei tessuti situazioni capaci di modificare la saturazione di Hb e di Mgb (effetto Bohr)

• COCO22 + H + H22O HO H22COCO33 HCO HCO33-- + H + H++

• HbOHbO22 + H + H+ + HbHHbH+ + + O+ O22


Reciprocità delle Curve di Dissociazione di Emoglobina (Hb) e Mioglobina (Mgb)

COCO22 + H + H22O O HH22COCO33 HCO HCO33-- ++ H H++

HbOHbO2 2 + + HH+ + HbHHbH+ + + O+ O22

La cessione di O2 è condizionata anche dalla concentrazione del 2,3-DPG eritrocitario che può essere espresso come risposta supercompesativa allo stimolo ipossico

L’efficienza eritrocitaria è mantenuta dal ciclo G-SH GSSG

anidrasi carbonicaanidrasi carbonica


Ciclo di Rapoport –LueberingCiclo di Rapoport –Lueberingall’interno della via glicolitica intraeritrocitariaall’interno della via glicolitica intraeritrocitaria

3-PGliceraldeide 1,3-DPG

2,3-DiPhosphoGlicerato

3- P-Glicerato

Piruvato

( +1ATP ) (mutasi)

(fosfatasi)

Pi


V ’O2max (#)

In valore assoluto è: V’O2 max uomo = V’O2 max donna + 30%

Se si riparametra sul peso corporeo (kg) é :

V’O2max uomo = V’O2max donna + 15 ~ 20 %

sulla massa magra (FFM) é :

V’O2max uomo = V’O2max donna +(3~4) %

# : f = [Hb] donna < [Hb] uomo


Semeiotica di LaboratorioL’Emo Gas Analisi ,

eseguita su campioni di sangue opportunamente trattati,

misura pH, pO2, pCO2

e ricalcola altri parametri tra cui la Sat O2%

La determinazione (HPLC-UV) degli intermedi (Inosina Ipoxantina, Xantina , ecc.) del Ciclo dei nucleotidi purinici costituisce una misura predittiva della effettiva disponibilità di O2 per i cicli ossidativi


Raccomandazioni alimentari giornaliere per sportivi e atleti

quota lipidica in % compresa tra 20 e 25; preferiti olii e grassi con prevalenza di ac.grassi monoinsaturi;

va rispettata la necessità di bilanciare gli AGE e i PUFA

glucidi

lipidiprotidi

Quota proteica compresa Quota proteica compresa tra 1.5 e 2.0 g/kg di massa magratra 1.5 e 2.0 g/kg di massa magrapreferite proteine con buon preferite proteine con buon PER & NPUPER & NPU

quota glucidica in % quota glucidica in % delle calorie giornaliere delle calorie giornaliere compresa tra 57 e 65 ;compresa tra 57 e 65 ;preferiti zuccheri complessi (amidi)preferiti zuccheri complessi (amidi)con piccoli apporti di zuccheri semplicicon piccoli apporti di zuccheri semplici


Substrati ossidabili :intra-extra -muscolari

Glicogeno- glicolisi

β-Ossidazione

Ossidazione dei substrati Proteico Aacidici

Ciclo degli acidi tricarbossilici o di Krebs


Substrati ossidabili:intra-extra -muscolari

Glicogeno => via della Glicogeno-glicolisi

Ac. Piruvico & Ac.Lattico

Trigliceridi (ac. grassi esterificati con glicerolo)

β-ossidazione

problema del “cross – over”problema del “cross – over”


Qualità e quantità della quota glucidica nella razione pregara

L’Agonista (e l’atleta) di qualsivoglia sport deve giungere al momento dell’espressione del gesto atletico con depositi di glicogeno muscolare repleti.

Da ciò l’opportunità di consumare una razione alimentare iperglucidica, soprattutto glucidi complessi la sera (o come ultimo pasto) precedente l’impegno agonistico


Alimentazione generale e specificaAlimentazione generale

Il regime dietetico deve consentire lo svolgimento di un’attività

fisica volta al mantenimento o alla acquisizione di uno stato di forma

pagare il costo di:5. metabolismo basale, 6. regolazione termica, 7. azione dinamico specifica degli

alimenti, 8. lavoro muscolare durante l’attività

lavorativa e sportiva9. fabbisogno per le sintesi plastiche

Proteine &Aacidi

Lipidi animali

Lipidi vegetali

Glucidi semplici & complessi


Lipidi : miscele di Acidi GrassiLipidi : miscele di Acidi Grassigrassi (solidi) e olii (liquidi)

SATURICOOH

MONOINSATURICOOH

POLIINSATURICOOH

LIPIDI

ACIDI GRASSI

SATURI POLINSATURI MONOINSATURI


Biosintesi dei PUFABiosintesi dei PUFA

Ac. EICOSAPENTAENOICO(EPA) 20: 5

Ac. DOCOSAESANOICO (DHA) 22:6

Ac. DOCOSAPENTAENOICO (EPA) 22:5

Ac. ARACHIDONICO (AA) 20: 4

Ac. DI-OMO γ- LINOLENICO20:3

∆-6 DESATURASI

18:4

Ac. α- LINOLENICO 18:3 Ac. LINOLEICO 18: 2

Serie ω 3 Serie ω 6

Ac. γ- LINOLENICO 18: 3ELONGASI

20:4 ∆-5 DESATURASI

ELONGASI

22:5 22:4ELONGASI

24:5 24:4∆-6 DESATURASI

24:6 24:5β-Ossidazione


Acidi grassi

Il confronto tra la Il confronto tra la configurazione di un configurazione di un acido grasso saturo e acido grasso saturo e di uno polinsaturo ne di uno polinsaturo ne mostra il diverso mostra il diverso ingombro sterico a ingombro sterico a parità di numero di Cparità di numero di CLo stesso vale per gli Lo stesso vale per gli Ac.Grassi ConiugatiAc.Grassi Coniugati

Ac Linoleico Coniugato (CLA )

Dall’ Ac Linoleico C18:2 Ω6 , per riaggiustamento (coniugazione) di doppi legami in posizione 9-11, 11-13, 10-12, e quindi con una caratteristico ingombro sterico differente da quello dell’ Ac Linoleico, si formano alcuni isomeri sia cis ( c ) che trans ( t ) ;particolarmente efficaci sembrano gli isomeri (c) 9 (t) 11; e ( c ) 12 (t)12.


Ac Eicosapentaenoico (EPA)Ac Eicosapentaenoico (EPA)

C20:5C20:5 Omega Omega 33

Ac Docosaesaenoico (DHA)Ac Docosaesaenoico (DHA)

C22:6 C22:6 Omega Omega 33


Alimenti & Nutrienti Alimenti & Nutrienti

Protidi /AAcidici3. animali (Met Hcy)

4. vegetali (soia); (Arg ADNO )


La quota proteica in funzione dell’attività fisica allenante deve essere funzionale alla risposta di supercompensazione adattativa.supercompensazione adattativa. Essa è assai variabile : da individuo a individuo, da sport a sport e per il medesimo individuo, da periodo a periodo ; rappresenta infatti una funzione del valore calorico della razione alimentare,della composizione bromatologica della dieta, e della qualità delle proteine assunte


Quando si definisce il fabbisogno proteico, bisogna presupporre che la dieta e la razione alimentare utilizzata sia isocalorica e adeguata . Inoltre nella stima del fabbisogno proteico si presuppone la buona qualità delle proteine della dieta.


Dopo Astrand e Rodhal un importante studio di Lemmon (1995) ha cercato di individuare i quantitativi proteici adatti per sportivi di varie discipline. Nelle conclusioni si arriva a suggerire un quantitativo di 1,8 – 2.0 gr x kg di peso corporeo nelle discipline di potenza e in 1,2 - 1,5 gr/kg nelle discipline di resistenza aerobica

Astrand & Rodhal “test book of work physiology” 1986 Lemmon “ Do athlete need more dietary proteins and amino acids? Int J Sport Nutr”


C. Uno studio di Kleiner & Bazarre ( “Int J Sport Nut 1994 4 (1):54-69) su atleti di Body Building individua in 2,5 -2,8 gr/Kg il fabbisogno proteico degli atleti in esame

D. Analogamente la Buttirfield ( “Med Sci Sport Ex 1987; 19:s157-s165) propone un apporto fra

2,5 – 3.0 gr/kg come quantità ideale per la muscolazione.


a) In uno studio del 91 Fern & Bielinski & Schutz ( “Experientia 1991; 47(2) 168-72) un apporto proteico pari a 4 volte la RDA (3.3 gr/kg) in atleti di forza mostra un incremento della sintesi proteica anche confrontato con una assunzione di 2 volte la RDA (1,6 gr/kg)

b) Altra prova portano Bigard & Satabin & Lavier ( “Eur J Appl Phisiol 1993; 66(1):5-10 :durante attività fisiche intense,un apporto proteico di 2,5 gr/kg modifica positivamente i livelli di BCAA sierici rispetto ad una assunzione di 1,5 gr/kg

Prove di risposte complesse dose-dipendenti


Ci sono rischi legati ad una alimentazione iperproteica ?

Incide la qualità delle proteine utilizzate?

Quale è il quantitativo di proteine realmente assimilabili in ogni singolo pasto?

Quale è il peso corporeo da utilizzare per il calcolo dell’apporto proteico?


PER = rapporto efficienza proteica(guadagno di peso in gr/gr di proteine assunte)VB = Valore Biologico(Azoto ritenuto/Azoto assorbito x 100)PDCAAS = punteggio AAcidico corretto della digeribilità

proteica (Modello AAc. degli umani fra i 2 ed i 5 anni)

maggiore e’ la qualita’ delle proteine e minore la quantita’ richiesta

metodi principali per valutare la qualità delle proteine della dieta


Classifica della qualità proteica

0,42 1,5 54Frumento(sfarinato)

0,91 2,1 74Soia (sfarinato)

0,92 2,9 80Carne di manzo

1,22 3,6 104Siero del latte (tal quale)

1,21 3,1 91Latte (caseina)

1,18 3,8 100Uovo (albume)

PDCAAS PER VBProteine da:


Macronutrienti glucidici nella Preparazione e Reintegro in Sports Aerobici ed Anaerobici

• La quota di zuccheri nella dieta di preparazione

• La quota nella razione pregara

• La quota “intra gara” e “d’attesa”

• La quota di zuccheri nella razione di recupero

Qualita’e caratteristiche delle diverse scelte devono esser intese come funzione della diversità dei carichi allenanti e dei gesti atletici


Impiego degli Integratori Glucidici nella Preparazione e nel Reintegro negli Sports Aerobici

ed Anaerobici

• E’ ipotesi largamente condivisa che la disponibilità di riserve di zuccheri (glucidi - glicogeno) sia pregiudiziale per lo svolgimento adeguato del gesto atletico e che “lato sensu” sia la fatica muscolare e periferica che quella centrale risentano (attraverso meccanismi biochimici integrati) della deplezione delle scorte glucidiche.


Qualità e quantità della quota glucidica nella razione pregara

L’Agonista (e l’atleta) di qualsivoglia sport deve giungere al momento dell’espressione del gesto atletico con depositi di glicogeno muscolare repleti.

Da ciò l’opportunità di consumare una razione alimentare

iperglucidica, soprattutto glucidi complessi la sera (o come ultimo pasto) precedente l’impegno

agonistico


Caratteristiche quali /quantitative della quota di zuccheri costituenti la Razione “d’attesa”

e “intra gara”

La Razione “d’attesa” deve fornire modeste quote di carboidrati di facile assimilabilità. Poiché spesso si tratta di prodotti commerciali in forma liquida con associati elettroliti ne vanno considerati i valori di osmolarità.

La Razione “intra gara” deve fornire

nelle gare di lunga durata o articolate in “batterie” eliminatorie,

carboidrati facilmente assimilabili per reintegrare la spesa in glicogeno sopportata dal muscolo.


Tempi di somministrazione e caratteristiche quali /quantitative della quota di zuccheri costituenti la

“razione di recupero”.

La Razione deve fornire in tempi rapidi CHO o meglio un mix CHO - Aacidi (Gln) o Proteine per eintegrare le scorte di glicogeno muscolare.

J.Appl .Phys.:72,1992

Il glicogeno muscolare viene più rapidamente ricostituito se CHO (Gluc.>Sacc.>Frut.) sono somministrati precocemente entro le prime ore dal termine dell’esercizio

Med .Sci. Sports Exerc. :19(5)1987


G.U. Min.Sanità“Circolare 7giugno 1999 nr 8”

riprende DL 77/1993

50 mg/ L≤ 4.1 m Eq / LMg

292 mg/ L≤ 7.5 m Eq / LK

1278 mg/ L≤ 36 m Eq / LCl

1035 mg/ L≤ 45 m Eq / LNa

per una Osmolalità 200÷330 mOsm/Kg

≤ 5 g/LCHOSaccarosio & Mdx > Glucosio > Fruttosio

Attualità di Alimentazione nell’ Attività Fisica : Sport Aero

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