Test genetici di nutrzione sportive di precisione nel metabolism cardiorespiratorio

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dr. Marco Zanetti

La Biossport in associazione con la allergo line Biotech mette a disposizione una serie di test specifici per effettuare la valutazione dello sportivo in modo molto specifico

Gli sport di resistenza (come il nuoto, la corsa e il canottaggio) richiedono agli atleti di svolgere un lavoro di intensità da bassa a media per un lungo periodo di tempo. Questi tipi di sport differiscono dalla forma esplosiva di energia e forza muscolare necessaria negli sport di potenza (come il lancio del peso, il sollevamento pesi). I metodi di allenamento mirano a migliorare e sviluppare sistemi efficienti di produzione di energia necessari a questi atleti per mantenere la domanda durante le competizioni e gli eventi. Il cuore dell’atleta (dimensione cardiaca modulata) è tra gli adattamenti osservati a tali condizioni di allenamento. Eppure questo tratto mostra notevoli variazioni tra atleti e tirocinanti. Recentemente, Karlowatz et al.3 hanno riferito che questo adattamento è correlato ai polimorfismi genetici nel fattore di crescita insulino-simile 1 (IGF1). L’analisi del gene IGF1, del recettore IGF1 (IGF-R), della miostatina (MSTN) e lo screening delle mutazioni del gene MSTN in 110 atleti d’élite impegnati nell’allenamento di resistenza e la loro relazione con la massa ventricolare sinistra (LVM) hanno rivelato che i polimorfismi nel gene IGF1 e IGF1-R, come la sostituzione da G ad A in posizione 3174, ha una relazione significativa con l’ipertrofia ventricolare sinistra (LVH) negli atleti di sesso maschile. Il team ha anche confermato l’effetto di un ulteriore polimorfismo non notato (delezione dell’allele che sposta da AAA ad AA) che ha come bersaglio il primo introne del gene MSTN, che aumenta l’effetto miostatico.

Nell’ultimo decennio, gran parte dell’attenzione sui polimorfismi e sulle associazioni di allenamento di resistenza è stata rivolta all’enzima di conversione dell’angiotensina (ACE), che fa parte del sistema renina-angiotensina (RAS). L’ACE svolge un ruolo chiave nell’omeostasi circolatoria degradando le chinine vasodilatatrici e generando angiotensina II, un fattore di crescita. L’introne 16 del gene umano ACE è stato collegato alla risposta all’allenamento di resistenza da due polimorfismi.Uno è un’inserzione (allele I) e l’altro è una delezione (allele D) di un frammento di 287 paia di basi (bp). Il polimorfismo di delezione è associato a una minore attività ACE sierica e tissutale, mentre l’allele I è associato a prestazioni di resistenza e si trova con una frequenza maggiore del solito negli atleti d’élite

In uno studio condotto da Karjalainen,  l’LVM è stato misurato in ottanta giovani atleti di resistenza d’élite (età 25 ± 4 anni) sottoponendo a screening l’angiotensinogeno (AGT), l’enzima di conversione dell’angiotensina (ACE) e il recettore di tipo 1 dell’angiotensina II ( AT1) rispettivamente per i polimorfismi M235T, inserimento/delezione (I/D) e A1166C. Lo studio ha concluso che il polimorfismo M235T che colpisce il gene dell’angiotensinogeno era significativamente associato alla variabilità di LVH indotta dall’allenamento di resistenza e che gli atleti portatori di alleli T omozigoti sviluppavano i cuori più grandi. Entrambi i polimorfismi ACE e AT1 hanno mostrato poca associazione con la variabilità LVH.

Recentemente, è stato suggerito che anche il gene del recettore alfa attivato dal proliferatore del perossisoma (PPAR-α) sia coinvolto nell’LVH. Originariamente, questo recettore regola i geni coinvolti nell’ossidazione degli acidi grassi nel cuore e nei muscoli scheletrici. Un polimorfismo in questo recettore che prende di mira l’introne 7 (con un cambiamento da G a C) è associato alla crescita del ventricolo sinistro in risposta all’esercizio. Atleti orientati alla resistenza, atleti orientati alla potenza e atleti con attività mista di resistenza/potenza sono stati testati per questo polimorfismo. È stata riscontrata una tendenza lineare crescente dell’allele C con l’aumento della componente anaerobica della prestazione fisica. Gli omozigoti GG erano più diffusi tra gli atleti orientati alla resistenza. La seconda osservazione interessante che è stata trovata in questo studio è la connessione tra la variante del gene PPAR-α e la composizione del tipo di fibra. Biopsie muscolari da m. vastus lateralis che sono stati analizzati hanno rivelato che gli omozigoti GG hanno percentuali significativamente più elevate di fibre a contrazione lenta rispetto agli omozigoti CC.

I risultati di cui sopra mostrano l’importanza dei polimorfismi che interessano diverse vie di segnalazione (recettori e fattori di crescita) su vari gradi di ipertrofia fisiologica degli atleti. Alcuni di questi polimorfismi conferiscono un effetto vantaggioso, molto probabilmente mediato da una migliore efficienza muscolare con benefici secondari in termini di conservazione della massa magra

A ognuno quindi il proprio Sport e la scuola dello sport dovrebbe vedere le predisposizioni oltre che le attitudini per creare Atleti di prima categoria

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PERIODIZZAZIONE DELLA DIETA DI PARI PASSO CON QUELLA DELL’ALLENAMENTO

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In generale, le persone non consumano gli stessi cibi e bevande giorno dopo giorno. Anche se uno schema può essere seguito per tutta la settimana, le persone possono cambiarlo durante i fine settimana. Questo è il motivo per cui i nutrizionisti e io incluso istruiscono gli atleti ad essere il più vario possibile. Inoltre, il costo del cibo, la disponibilità, l’origine etnica e le tradizioni familiari, tra gli altri fattori, possono influenzare i tipi e le quantità di cibo e bevande che le persone consumano durante tutto l’anno, il che aumenta la difficoltà di condurre valutazioni dietetiche accurate. I nutrizionisti sportivi devono tenere conto dei modelli di periodizzazione specifici per ogni sport quando valutano l’assunzione dietetica degli atleti. Devono conoscere gli schemi di allenamento specifici durante le stagioni “in” e “off”, così come durante i periodi pre e post gara, che sono accompagnati da diversi valori nutrizionali e bisogni che dovrebbero essere considerati durante la loro valutazione dietetica.

Come sappiamo nei programmi di allenamento esiste infatti la periodizzazione.

La periodizzazione prevede diversi cicli di allenamento, inclusi cicli di carico, cicli di recupero, cicli di picco e cicli di condizionamento, che vengono implementati in base alle esigenze sportive degli atleti e programmi di gara. I cicli di carico sono considerati la parte costruttiva del programma e si svolgono durante la bassa stagione, nel periodo precompetitivo. I cicli di recupero si concentrano sul fornire all’atleta periodi di riposo attivo che fungono da transizione tra la fase di costruzione e quella competitiva. Ogni ciclo di recupero aiuta l’atleta a essere preparato per i successivi cicli di picco più impegnativi. I cicli di picco sono progettati per promuovere il massimo guadagno di forza, consentendo allo stesso tempo di lavorare sulle capacità motorie specifiche dello sport. I cicli di picco vengono implementati durante o immediatamente prima del periodo competitivo e durano all’incirca la stessa quantità di tempo dei cicli di carico. Dopo la stagione agonistica, gli atleti si impegnano in cicli di condizionamento, che sono periodi di riposo attivo che consentono agli atleti di riposarsi dall’allenamento pesante evitando il decondizionamento.

L’implementazione di questi cicli consente agli allenatori di separare il piano di allenamento annuale in tre periodi principali: preparazione (cicli di carico seguiti da cicli di recupero e cicli di picco), competizione (cicli di picco) e transizione (cicli di condizionamento e cicli di recupero). Seguendo questo schema, un atleta verrà allenato per raggiungere le massime prestazioni durante la stagione agonistica. Poiché ciascuno dei cicli differisce per intensità e tipo di allenamento, anche le richieste nutrizionali per ciascun periodo sono diverse. Per tenere conto dello stato nutrizionale specifico degli atleti durante tutto l’anno, le valutazioni dietetiche dovrebbero essere condotte in ciascuno dei diversi periodi di allenamento/gara.

Un’altra considerazione da notare con gli atleti è che diversi sport richiedono che gli atleti competano tutto l’anno, mentre altri richiedono che competano intensamente solo durante una stagione. I fabbisogni energetici e nutrizionali di questi due gruppi di atleti sarebbero diversi durante i periodi di allenamento, pre-gara e post-gara e richiederebbero ai nutrizionisti sportivi di tenere conto di queste disparità durante le valutazioni dietetiche. La stagionalita’ dello sport richiede anche valutazioni differenti importanti, giocare o allenarsi d’inverno e’ diverso che allenarsi d’estate e al caldo.

È molto importante che il nutrizionista sportivo, così come ogni altro membro del team di professionisti della salute dell’atleta, abbia familiarità con le esigenze fisiche e gli orari dei diversi sport.

Oltre alla periodizzazione dell’allenamento fisico, la periodizzazione dietetica deve essere presa in considerazione quando si eseguono valutazioni dietetiche. La periodizzazione dietetica si riferisce alla manipolazione dei nutrienti energetici ottenuti dalla dieta che sono correlati ai cambiamenti che l’atleta subisce durante i diversi periodi di allenamento. Queste manipolazioni dietetiche hanno un impatto sull’utilizzo di carburante durante l’esercizio, specifico per il periodo di allenamento e lo sport praticato dall’atleta. Una di queste manipolazioni utilizzata dai nutrizionisti sportivi per aumentare l’immagazzinamento di carburante muscolare dell’atleta e la successiva fornitura, specialmente durante eventi che durano più di 90 minuti , è il carico di carboidrati. Prendiamo, ad esempio, un fondista, che durante il ciclo di picco può essere consigliato da un nutrizionista sportivo di impegnarsi in un carico di carboidrati al fine di aumentare le riserve di glicogeno muscolare e migliorare le prestazioni durante la gara. Questa periodizzazione dietetica comporterebbe un aumento del consumo di carboidrati da parte dell’atleta rispetto alla bassa stagione o ad altri periodi di allenamento, in cui l’elevato consumo di carboidrati potrebbe non essere enfatizzato.

Durante il processo di valutazione della dieta dovrebbero essere prese in considerazione sia le periodicità di allenamento che quelle dietetiche utilizzate dagli atleti. Dal momento che queste manipolazioni sono in corso, i nutrizionisti sportivi dovrebbero tentare di raccogliere dati sull’assunzione dietetica dalle diverse fasi di periodizzazione dell’esercizio e della dieta. Di conseguenza, è possibile identificare schemi alimentari specifici per ciascuna delle fasi di periodizzazione per determinare se l’atleta è in grado di seguire le raccomandazioni dietetiche e per valutare se queste raccomandazioni sono efficaci nel mantenere l’atleta in salute, nonché nell’aiutarlo a soddisfare il fabbisogni energetici e nutritivi dell’allenamento e della competizione. Non essere a conoscenza del programma dell’atleta per quanto riguarda la periodizzazione potrebbe comportare un’errata interpretazione della valutazione dietetica. Seguendo l’esempio del maratoneta, non sapendo che questo atleta è nel ciclo di picco dell’allenamento, seguire una dieta a base di carboidrati in preparazione per una gara imminente potrebbe portare all’errata interpretazione che l’atleta stia consumando quantità inadeguate di grassi e proteine.

Al fine di garantire una corretta pianificazione della valutazione dietetica e la raccolta dei dati sull’assunzione dietetica in ogni ciclo di periodizzazione, i nutrizionisti sportivi devono avere familiarità con i tempi della periodizzazione dell’allenamento e i calendari dei diversi sport , nonché con qualsiasi specifica periodizzazione dietetica associati ai diversi cicli di allenamento o periodi di gara.