Nutrizione e integrazione nella pratica sportiva naturalia I

Nutrizione ed integrazione nella pratica

sportiva

Dott.ssa STEFANIA PISPISA - Biologa Nutrizionista -

Nutrizione ed integrazione nella pratica sportiva -Dott.ssa STEFANIA PISPISA -

Biologa Nutrizionista -

L’apparato muscolare: funzioni

Circa il 40-50% del peso totale di un uomo (30-40% di una donna) è costituito dal tessuto muscolare.

FUNZIONI:1) Movimento:

volontario o automatico

2) Postura: mantenimento della posizione del corpo nello spazio

L’apparato muscolareI muscoli sono collegati alle ossa mediante strutture fibrose di tessuto connettivo chiamate tendini.

Le ossa possono muoversi le un rispetto alle altre in corrispondenza delle articolazioni, e grazie al particolare modo in cui i muscoli le collegano fra loro.

I muscoli dei vertebrati sono disposti in coppie antagoniste: ad esempio la contrazione del muscolo della tibia e il simultaneo rilassamento dei muscoli del polpaccio fanno flettere il piede; la contrazione dei muscoli del polpaccio e il rilassamento del muscolo della tibia lo fanno estendere.

L’apparato muscolare: struttura

I muscoli scheletrici sono costituiti da fibre muscolari, cellule giganti con numerosi nuclei, le quali si possono estendere per tutta la lunghezza del muscolo.Ogni fibra muscolare racchiude, lungo il suo asse maggiore, numerose fibre più piccole, chiamate miofibrille, alle quali si deve la contrazione.Ogni miofibrilla è costituita dal ripetersi di un’unità funzionale, chiamata sarcomero che, al microscopio, presenta al suo interno bande più scure (bande A) e bande più chiare (bande I).Ciascuna banda A è divisa in due da una stria H posta nella sua parte centrale.Ciascuna banda I è divisa in due da una linea Z.Il sarcomero è compreso fra due linee Z adiacenti (1/2 banda I + banda A + ½ banda I).

L’apparato muscolare: struttura

Ciascun sarcomero consiste di due tipi di filamenti proteici, filamenti più sottili di actina e filamenti più spessi di miosina, intercalati tra loro secondo una disposizione che richiama un po’ quella che si ottiene inserendo le dita di una mano tra quelle dell’altra. E’ appunto la disposizione intercalata di questi filamenti a determinare le bande chiare (zone in cui sono presenti solo filamenti di actina), bande scure (zone in cui ci sono sia filamenti di miosina che di actina) e bande intermedie (solo filamenti di miosina).

L’apparato muscolare: contrazione

La contrazione muscolare è determinata dallo scorrimento dei filamenti di actina e miosina gli uni rispetto agli altri (meccanismo di scorrimento dei filamenti)

L’apparato muscolare: contrazione

Ciascun filamento di miosina è composta da numerose molecole di miosina tenute insieme. Ciascuna molecola ,a sua volta, è costituita da una coda terminante con una testa, che sporge in fuori come il remo di una barca. Quindi ogni filamento di miosina ha molte teste che sporgono, si connettono con le molecole di actina dei filamenti adiacenti e ruotano, come i remi di una barca, esercitando una spinta. Durante la contrazione del muscolo, questo processo di estensione e rotazione si ripete molte volte provocando lo scorrimento dei filamenti.

L’apparato muscolare: bilancio energetico

Perché avvenga la contrazione è necessaria E! Quando la testa di miosina si connette al filamento di actina (quando il remo è nell’acqua), essa tiene uniti a sé un ADP e un gruppo fosfato P.Quando poi la testa di miosina ruota per imprimere la spinta del «remo» e quindi i filamenti scorrono, l’ADP e il P si staccano dalla testa della miosina.Successivamente un ATP si lega alla testa di miosina provocandone il distacco dall’actina (il remo viene tirato fuori dall’acqua). Quando poi la testa di miosina scinde l’ATP in ADP e P, l’E liberata fa sì che la testa della miosina ruoti in avanti e si leghi di nuovo al filamento di actina, pronta a dare origine a un nuovo ciclo

Fisiologia della contrazione

L’impulso al movimento nasce a livello cerebrale nell’area motoria prefrontale.In quest’area ci sono i loci di partenza dello stimolo motorio (motoneuroni) che nel loro insieme formano il cosiddetto «homunculus».


Una volta originati, i motoneuroni, si organizzano in fasci che attraversano tutto l’encefalo, entrano nel midollo spinale, occupando la parte anteriore del midollo, per poi arrivare ai muscoli grazie alle placche motrici.

Tutti i motoneuroni del SN scheletrico vanno direttamente dal SNC al muscolo, dove entrano in contatto grazie alle placche motrici.Al contrario i neuroni del SN Autonomo, prima di arrivare ai visceri, prendono sinapsi con altri neuroni a formare i gangli



Le fibre nervose motorie si ramificano ripetutamente in seno al connettivo muscolare terminando a ridosso di siti specifici delle fibre muscolari, siti chiamati «placche motrici».A livello della placca motrice la fibra nervosa perde la guaina mielinica e si divide in 200-300 piccole ramificazioni che si adagiano sulla superficie del sarcolemma.Nei terminali assonici sono presenti numerose vescicole contenenti Acetilcolina (Ach)


Quando un neurone è stimolato, si crea un potenziale d’azione che decorre lungo tutta la fibra fino alle placche motrici.Qui l’onda di depolarizzazione determina la liberazione quantica di Ach dalla fibra nervosa all’interno della fessura sinaptica.Un «quanto» di Ach corrisponde alla quantità di questa molecola contenuta in una singola vescicola.L’Ach è sintetizzata nel corpo cellulare del neurone e poi trasportato lungo l’assone fino alle sue terminazioni mediante un processo noto come «flusso assonico»


Nello spazio intersinaptico l’Ach si lega a recettori specifici distribuiti sulla mambrana postsinaptica; in seguito a questo legame il recettore subisce una modificazione conformazionale.


Il cambiamento sterico del recettore determina l’apertura dei canali ionici che fanno defluire il Na dall’esterno all’interno e il K dall’interno all’esterno del sarcolemma (depolarizzazione).L’ultimo evento che provoca la contrazione del muscolo è la diffusione dell’impulso dal sarcolemma all’interno della fibra e l’attivazione del sistema miosina-actina.L’onda di depolarizzazione si propaga dal sarcolemma ai tubuli T e, tramite giunzioni di bassa resistenza che connettono questi tubuli alle cisterne terminali, invade tutto il sistema di cisterne che avvolgono le singole miofibrille.

KNa


Una volta avvenuta la depolarizzazione del reticolo sarcoplasmatico, si ha la liberazione di ioni Ca dal reticolo stesso; il Ca diffonde all’interno delle miofibrille ed attiva il sistema contrattile.Terminato l’impulso nervoso, per mezzo di una pompa, il Ca è catturato di nuovo nelle cisterne terminali del reticolo sarcoplasmatico.L’acetilcolina è rapidamente scissa dall’acetilcolinesterasi che è un enzima localizzato a livello della placca motrice (MP dell’assone e della fibra muscolare)

L’apparato muscolare: riassumendo…Quando un impulso nervoso arriva alla giunzione neuromuscolare, esso provoca la liberazione, da parte del neurone, di acetilcolina nella fessura sinaptica. Il legame dell’acetilcolina ai recettori presenti sulla MP della fibra muscolare genera, in quest’ultima, un potenziale d’azione che si irradia dalla superficie della fibra muscolare, attraverso i tubuli trasversi, al reticolo sarcoplasmatico, inducendo il rilascio nel citoplasma della fibra muscolare di ioni Ca immagazzinati nel reticolo. Sono gli ioni Ca così liberati che fanno sì che i filamenti scorrano gli uni sugli altri con conseguente contrazione. Subito dopo, una pompa del Ca, azionata dall’ATP, immagazzina di nuovo gli ioni Ca nel reticolo sarcoplasmatico, rendendo la fibra muscolare pronta ad effettuare una nuova contrazione

La contrazione muscolare: fonti di ATP

Perché avvenga la contrazione, è necessario ATP.Esistono tre sistemi che forniscono ATP alle fibre muscolari: - Un sistema immediato- Un sistema a medio termine- Un sistema a lungo termine

La contrazione muscolare: fonti di ATP

SISTEMA IMMEDIATOEnergia disponibile all’istante per un’attività breve (fino a 1 minuto) e intensa (es. lancio del peso).Questo sistema sfrutta: - Creatinfosfato, molecola ad alta E immagazzinata

in maggiore quantità rispetto all’ATP nella fibra muscolare (SISTEMA ANAEROBICO ALATTACIDO)

SISTEMA A MEDIO TERMINEEnergia per attività fisiche che durano da 1 a 3 minuti (per es. 800 m di corsa, 200

m stile libero di nuoto).Questa E viene ricavata dalla glicolisi

(SISTEMA ANAEROBICO LATTACIDO)

SISTEMA A LUNGO TERMINEEnergia per attività muscolari che durano più di 3

minuti, a lunga durata e intensità moderata (per es. footing o bicicletta…).

Questo sistema attinge E dalla respirazione cellulare (SISTEMA AEROBICO)

Classificazione delle fibre muscolari

Le fibre muscolari non utilizzano tutte quante lo stesso sistema di rifornimento energetico.In base al tipo di sistema energetico che le fibre utilizzano, queste possono essere classificate in: fibre muscolari rosse e fibre muscolari bianche

Le fibre muscolari «rosse» o «lente» o «di tipo I»

- Sono piccole e danno contrazioni poco intense ma di lunga durata- Conferiscono resistenza al muscolo- Ricavano l’E dal Sistema a Lungo Termine (dalla respirazione cellulare)- Sono fortemente irrorate- Contengono numerosissimi mitocondri- Contengono grandi quantità di mioglobina (proteina rossa) che

immagazzina l’ossigeno- Svolgono funzioni importanti per la sopravvivenza .- Sono predominanti in atleti che praticano discipline sportive di

resistenza (maratoneti, ciclisti su strada, sciatori di fondo…)

Il petto d’anatra è carne scura perché è fatta di fibre muscolari rosse che, per la loro resistenza alla fatica, sono capaci di sostenere il prolungato battito delle ali nei lunghi voli di migrazione

Le fibre muscolari «bianche» o «veloci» o «di tipo II»

- Sono lunghe e danno contrazioni intense ma di breve durata- Conferiscono potenza al muscolo- Ricavano l’E dal Sistema a Medio Termine (dalla glicolisi)- Sono poco irrorate- Contengono pochi mitocondri- Contengono poca mioglobina - Contengono moltissimi filamenti di actina e miosina (bianchi) .- Sono predominanti in atleti che praticano discipline sportive in cui

serve la potenza piuttosto che la resistenza: sollevatori di pesi, velocisti, lanciatori del peso….

La carne bianca del petto di pollo è costituita da fibre bianche che forniscono la potenza necessaria e permettono a questo animale di volar via di colpo all’avvicinarsi di un nemico, quale per es. una volpe

Le fibre muscolari intermedie

Affianco alle fibre veloci che sviluppano forze elevate ma si affaticano facilmente, esistono altre fibre con una velocità di contrazione leggermente inferiore ma dotate di maggiore resistenza : fibre di transizione.Tale transizione è stimolabile attraverso allenamenti specifici

L’allenamento può modificare le caratteristiche delle fibre muscolari

Anche se i tipi di fibre muscolari sono determinati geneticamente, un allenamento costante può modificarne le caratteristiche: per es. un allenamento volto ad incrementare la resistenza muscolare può far sì che sia le fibre rosse che le bianche sviluppino una maggiore capacità di ricorrere alla respirazione cellulare.Viceversa un allenamento volto a incrementare la forza muscolare aumenta l’efficienza del Sistema di rifornimento a breve e medio termine, riducendo l’efficienza del Sistema a Lungo Termine che si basa sulla respirazione cellulare.

Ordine di reclutamento dei vari di fibre

In risposta ad uno stimolo intenso si attivano prima le unità motorie più piccole, cioè le fibre lente e, man mano che l’intensità aumenta, si ha un progressivo reclutamento delle fibre veloci.Le fibre veloci si attivano solo quando il reclutamento delle fibre lente è massimo.

Fisiologia dell’esercizio fisico

- L’ipotalamo invia tutta una serie di segnali a vari organi

- Aumento della glicemia e degli acidi grassi (fonti di energia)

- Aumento della frequenza cardiaca e della pressione sanguigna (per far arrivare più carburante ai muscoli)

- Aumento della frequenza respiratoria (per assorbire più ossigeno)

- Le ghiandole surrenali secernono adrenalina (per intensificare e prolungare i vari effetti)

- Rilascio del cortisolo (per la demolizione delle proteine, l’immissione degli AA nel sangue e loro trasformazione in glucosio)

- L’ipofisi secerne l’ormone della crescita che favorisce la riparazione dei tessuti che eventualmente si danneggiano durante lo sforzo.

- Secrezione dell’ormone antidiuretico ADH (per indurre i reni a ridurre l’escrezione dell’acqua in quanto questa può essere essenziale in caso di abbondante sudorazione).

GH

ADH

Biochimica dell’esercizio fisicoI muscoli sono il motore del nostro corpo e, come tutti i motori necessitano di

energia per funzionare. Tale E è fornita dall’ATP, una molecola che consente di trasformare l’E chimica in E meccanica. Il cibo ingerito viene prima metabolizzato e «smontato» in molecole semplici quali glucosio e acidi grassi; questi vengono trasportati nel muscolo e qui utilizzati per produrre ATP.Il glucosio viene polimerizzato in glicogeno e immagazzinato nel muscolo.La prestazione di un muscolo dipende da quanto velocemente esso è in grado di produrre ATP. La produzione di ATP può avvenire in modo aerobico (ciclo di Krebs) o anaerobico (glicolisi anaerbia e sistema creatinfosfato/creatina).I meccanismi aerobici e anaerobici avvengono contemporaneamente e poi, a seconda del tipo di sforzo, gli uni prevalgono sugli altri e viceversa.

Biochimica dell’esercizio fisico

MECCANISMO AEROBIO

Ciclo di Krebs

MECCANISMO ANAEROBIO

Sistema Creatinfosfato/creati

na(meccanismo alattacido)

Glicolisi anaerobia

(meccanismo lattacido)


In presenza di Ossigeno, (meccanismo aerobico) dalla demolizione dei glucidi, viene prodotta una notevole quantità di E (36 molecole di ATP per ogni molecola di glucosio) grazie al Ciclo di Krebs.Il meccanismo aerobico di produzione di ATP, quindi, è il più efficiente, ed inoltre, ha il grande vantaggio di poter utilizzare anche i grassi per la sintesi di E.Ma il suo limite è rappresentato dal fatto che l’ossigeno deve essere trasportato ai muscoli attraverso il sangue il quale ha una capacità di trasporto molto limitata per cui è un meccanismo lento.

MECCANISMO AEROBIO: CICLO DI KREBS


In assenza di Ossigeno (meccanismo anaerobio), i glucidi possono fornire E attraverso la glicolisi anaerobia, con produzione di 2 ATP e Piruvato per ogni molecola di glucosio.

Meccanismo anaerobio lattacido: glicolisi anaerobia


Perché la glicolisi anaerobia non si fermi, è necessario che le molecole di Piruvato vengano allontanate: ciò avviene tramite la formazione di acido lattico ad opera della lattato deidrogenasi

Meccanismo anaerobio lattacido (glicolisi)


L’acido lattico prodotto viene depositato:- Nelle fibre muscolari

rosse- Nel cuore che lo utilizza

massivamente- Nel fegato per la

formazione nuovamente di glucosio attraverso il ciclo di Cori

In tutti questi casi il lattato deve essere prima riconvertito in Piruvato, sempre ad opera dell’enzima lattato-deidrogenasi con riduzione del NAD+ a NADH

Meccanismo anaerobio lattacido (glicolisi)

Meccanismo anaerobio lattacido: glicolisi

anaerobia

Il calo del pH dovuto all’accumulo di acido lattico inibisce l’enzima fosfofruttochinasi, enzima che determina la velocità della della glicolisi.Di conseguenza un eccessivo calo di pH dovuto ad un eccesso di produzione di acido lattico, determina un rallentamento della glicolisi.


L’atleta è in grado di smaltire l’acido lattico in un tempo inferiore rispetto al sedentario.I livelli di lattemia ritornano nelle condizioni basali nel giro di un’ora.E’ sbagliato attribuire all’accumulo di acido lattico l’indolenzimento muscolare che accompagna i giorni successivi ad un allenamento particolarmente intenso


L’indolenzimento dopo le prime sedute di attività fisica è dovuto molto probabilmente a:- Microlesioni a livello muscolare- Risposta infiammatoria a tali microtraumi- Eccessive contrazioni e spasmi muscolari- Accumulo di Radicali Liberi nei muscoli.

Per evitare i dolori muscolari post attività fisica occorre:- Aumentare l’intensità

dell’allenamento molto gradualmente

- Finire ogni seduta di allenamento con esercizi di stretching

- Alcuni studi hanno dimostrato l’effetto benefico terapeutico e preventivo di un’integrazione con Omega 3 (antinfiammatorio naturale) e Vitamina E (antiossidante naturale)


Meccanismo anaerobio Alattacido (Sistema

creatinfosfato/creatina)Il meccanismo anaerobio del Sistema creatinfosfato/creatina prevede la formazione di ATP a partire da una molecola di Creatinfosfato, che cede una molecola di P, la quale legandosi all’ADP, formerà ATP. Dopo la cessione il creatinfosfato diventa creatina, la quale, dopo una serie di reazioni chimiche, si ritrasformerà in creatinfosfato, pronto a innescare la sintesi di altro ATP.

La quantità di creatinfosfato è molto bassa, pertanto tale meccanismo si esaurisce in pochi secondi (mediamente, una decina). Nei 100 metri piani, sollevamento pesi, salto in alto, salto con l’asta, tale meccanismo è quello quantitativamente più importante.


I LIPIDI

Per quanto riguarda i lipidi, la quota di acidi grassi utilizzata per sintetizzare ATP, dipende da vari fattori:- Dalla loro concentrazione

ematica- Dalla disponibilità dei

carboidrati (si dice che i grassi «bruciano» al fuoco dei carboidrati: quando finiscono le scorte dei carboidrati, i grassi NON possono essere utilizzati come fonte di E)

- Dal tipo di allenamentoI grassi vengono trasformati in ATP in modo meno rapido rispetto ai glucidi. Maggiore è lo sforzo, maggiore deve essere la velocità di sintesi di ATP, quindi maggiore sarà la quantità di carboidrati utilizzati e minore la quantità di grassi.In una corsa lenta l’E è ottenuta bruciando zuccheri e grassi in egual misura; in una corsa veloce, la % dei grassi scende al di sotto del 5%.


LE PROTEINE

Quando le riserve di zucchero iniziano a scarseggiare, l’organismo incomincia a cannibalizzare i propri muscoli, trasformando le proteine muscolari in glucosio per cercare di prolungare la prestazione il più possibile. Tale meccanismo inizia ad essere quantitativamente importante solo per sforzi piuttosto prolungati e di intensità medio alta. Durante la corsa di un’ora ad alta velocità, si stima che il 10% dell’Energia venga prodotta utilizzando proteine muscolari. Per questo motivo gli atleti di resistenza dovrebbero curare in modo particolare la quantità e la qualità delle proteine assunte con l’alimentazione.

Successione dei tre meccanismi energetici: fosforilazione ossidativa, glicolisi anaerobia, ciclo di Krebs

MECCANISMO ANAEROBIO (o ALATTACIDO): Sistema Creatinfosfato/Creatina

Il meccanismo anaerobico consente di produrre E senza Ossigeno e assume importanza rilevante in 2 casi:- durante gli sforzi

massimali- nelle primissime fasi

della prestazione.Questo sistema, di solito, si innesca prima della glicolisi anaerobia perché è una fonte di E pronta, ma si esaurisce quasi subito perché si consuma il creatinfosfato e da questo momento in poi subentra la glicolisi anaerobia con formazione di acido lattico.


Meccanismo anaerobico lattacido:Glicolisi anaerobia

La glicolisi anaerobia si «accende» a seconda della richiesta di E.Si possono verificare 3 situazioni:

1) Il meccanismo aerobico è in grado di fornire tutta l’E necessaria: dopo un iniziale aumento di Acido Lattico, una volta che il meccanismo aerobico è arrivato a regime, la concentrazione dell’acido lattico torna al livello di riposo.

2) Il meccanismo aerobico non riesce a fornire tutta l’E necessaria, quindi l’E che manca viene fornita dalla glicolisi anaerobia; in tal caso se la velocità di produzione dell’acido lattico eguaglia quella di smaltimento, la concentrazione dell’acido lattico rimane costante e così questo meccanismo può durare x parecchio tempo (da una decina di minuti a 3 ore).

3) La richiesta di E è troppo alta per cui l’acido lattico prodotto non riesce ad essere smaltito, la sua concentrazione nei muscoli cresce e l’organismo, per difendersi dal danno che il lattato provocherebbe, invia segnali al cervello che fanno ridurre la prestazione e quindi la richiesta di E (bruciore muscolare, nausea)


MECCANISMO AEROBIO: ciclo di krebs

Il meccanismo aerobico è il sistema più efficiente di produzione di E (36 ATP), ma si innesca lentamente e lentamente arriva a regime (ci vogliono 2-4 minuti per arrivare a regime). L’altro vantaggio è che può sfruttare sia carboidrati che grassi.I grassi, però vengono utilizzati in modo meno rapido rispetto ai carboidrati, per cui > è lo sforzo, più veloce deve essere la formazione di ATP, quindi < sarà il contributo dei grassi (troppo lenti).In una corsa lenta, l’E necessaria è ottenuta bruciando carboidrati e grassi in egual misura; in una corsa veloce la % di grassi scende al di sotto del 5%.


Sport anaerobici alattacidi (sforzo massimale fino a 10 sec): sollevamento pesi, corsa 100 m piani, salto con l’asta, salto in alto.Sport anaerobici lattacidi (sforzo massimale > 10 sec fino a 2 min): Sci da discesa, corsa 800 m piani, nuoto 200 m stile libero, ciclismo fino a 1 km).Sport misti aerobici/anaerobici: basket, calcio, pallavolo…

PROCESSO COMBUSTIBILE POTENZA DURATA TIPO di SPORT

REAZIONE di BASE ATP ALTISSIMA FINO A 3” GESTI SINGOLI 8salti, lanci, tuffi)

ANAEROBICO ALATTACIDODISGREGAZIONE della Fosfocreatina

(CP)ALTA 10” – 15”

ATLETICA LEGERA

100 e 110 hs

Lanci (disco, giavellotto, martello, peso)

Salti (alto, lungo, triplo, asta)

SOLLEVAMENTO PESI -PATTINAGGIO (velocità)

ANAEROBICO LATTACIDOSCISSIONE

del GLICOGENO GLICOLISI

ELEVATA 15” – 45”

ATLETICA LEGERA800 – 1500 – 400 hs.

PATTINAGGIOGhiaccio 3000 mt. - Rotelle 1500 mt.

NUOTO 400 mt.

ANAEROBICI AEROBICI MASSIVI

SCISSIONE del GLICOGENO

GLICOLISIELEVATA 45” – 180”

ATLETICA LEGERA200 e 400 piani PATTINAGGIO

Ghiaccio 5 - 10 Km. - Rotelle 3 – 20 Km.NUOTO

50 e 100 mt. stile libero

AEROBICOOSSIDAZIONE degli ZUCCHERI - GRASSI

MODERATASUPERIORI

a 180”

ATLETICA LEGERA3.000 siepi, 5.000 mt., 10.000 mt., maratona, marcia

PATTINAGGIOGhiaccio 500 mt. - Rotelle 300 mt.

NUOTO 800 mt., 1.500 mt.

CICLISMO SU STRADA, CANOA

AEROBICO ANAEROBICO ALTERNATO

SPORT di SQUADRA – TENNIS - SQUASH

Classificazione bioenergetica degli sport

Regolazione ormonale dell’andamento glicemico durante l’attività fisica

All’inizio della performance si verifica un aumento dell’utilizzazione muscolare del glicogeno, ma la glicemia rimane costante perché subentra una compensazione sotto il controllo ormonale.Infatti all’inizio dello sforzo fisico, si ha una riduzione del rilascio di insulina da parte del pancreas, ciò comporta un aumento della liberazione epatica del glucosio per compensare l’aumentata utilizzazione muscolare. Contemporaneamente, si ha un aumento del rilascio del glucagone e, se l’esercizio si protrae, anche dell’ormone della crescita e, dopo la 2-3 ora, anche del cortisolo.Questi ormoni stimolano la glicogenolisi epatica e muscolare per rifornire l’organismo di glucosio e, quando le scorte di glicogeno cominciano ad impoverirsi, attivano (grazie al cortisolo) la gluconeogenesi, cioè la sintesi del glucosio a partire da substrati non glucidici.

L’attività fisica protegge il cervello

L’attività fisica aerobica ha un’azione protettiva del cervello e del tessuto nervoso in genere:

•Incrementa la abilità cognitive

•Attenua i deficit motori

•Stimola la produzione di nuove cellule nervose (neurogenesi)

•Migliora i deficit neurologici in malattie neurodegenerative (l’Alzheimer, sclerosi multipla)

•Blocca la perdita di neuroni collegata all’età (fattore anti-invecchiamento)

•Ha effetti del tutto simili ai farmaci antidepressivi e ansiolitici.

Perché l’attività fisica protegge il cervello?

L’attività fisica aumenta la disponibilità cerebrale di un fattore di crescita nervoso chiamato: BDNF (Fattore Nervoso di Derivazione Cerebrale).

Il BDNF nell’animale da esperimento aumenta la capacità di sopravvivenza dei neuroni, promuove la crescita di assoni e dendriti, crea nuove sinapsi soprattutto nell’area ippocampale.

La depressione è collegata ad un deficit di BDNF.

Il movimento dei grossi muscoli comporta l’attivazione di molti centri cerebrali (aree corticali prefrontali, corteccia motoria, i gangli della base, il cervelletto, il setto, il mesencefalo).

Tali aree cerebrali liberano neurotrasmettitori come acetilcolina e serotonina.

I muscoli in attività, da parte loro, liberano due sostanze neuroattive: IGF-1 e l’Anandamide.

Il cervello, quindi, aumenta l’assorbimento di IGF-1 circolante.

L’IGF-1 stimola la sintesi di BDNF.

L’Anandamide (“felicità interiore”) si lega al recettore cannabinoide di primo tipo, quello a cui si lega anche la marijuana: l’anandamide è una sostanza grassa che passa facilmente la barriera emato-encefalica.

L’attività fisica migliora la memoria

Un gruppo di medici dell’Università di Washington ha pubblicato i risultati di uno studio su 150 malati di Alzheimer, sottoposti a un programma di attività fisica di 3 mesi.

Alla fine del programma il gruppo che aveva esercitato l’attività fisica presentava uno stato di salute nettamente migliorato rispetto al controllo, la qual cosa nell’arco di 2 anni di successivi controlli, ha prodotto una significativa riduzione dei ricoveri e dell’istituzionalizzazione dei pazienti.

Anche la depressione che è sempre associata all’Alzheimer, ha registrato una significativa riduzione nei pazienti allenati.

L. Teri et al. «Exercise plus behavioral management in patients with Alzheimer disease. A randomized controlled trial» JAMA, 2003; 290; 2015-2022

L’attività fisica modifica l’attività dei geni

Usando il «microarray», il sistema di analisi delle modificazioni dell’attività dei geni, è stato studiato il profilo dell’espressione genica di quasi 5000 geni cerebrali di animali da esperimento.

Dopo 3 settimane di esercizio fisico, numerosi geni cerebrali hanno modificato la loro attività:

- 37% dei geni attivati riguarda la crescita e riorganizzazione del cervello (plasticità cerebrale)

- 24% i processi metabolici

- 15% proteine antinvecchiamento

- 11% attività immunitaria

- 10% altre funzioni L. Tong et al. «Effects of exercise on gene expression profile in the rat hippocampus» Neurobiol Dis, Dicembre 2001; 8(6): 1046-56

Nutrizione e integrazione nella pratica sportiva naturalia I

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