Metabolismo dei Carboidrati durante l’esercizio fisico - ultima parte

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Nell’esercizio moderato e prolungato il glicogeno presente nel muscolo attivo è in grado di fornire gran parte dell'energia richiesta in quella fase di passaggio che va dallo stato di riposo all'inizio dell' esercizio moderato submassimale, proprio come accade durante l'esercizio intenso. Nei successivi 20 minuti circa, il glicogeno epatico e muscolare fornisce tra il 40 e il 50% dell'energia richiesta, mentre la quota rimanente proviene dal catabolismo dei grassi (trigliceridi intramuscolari), includendo una piccola utilizzazione di proteine. (La miscela di energia da nutrienti dipende dall'intensità relativa dell'esercizio submassimale.

Nell'esercizio leggero i grassi rimangono il principale substrato energetico. Man mano che l'esercizio continua e le riserve di glicogeno muscolare diminuiscono, il glucosio ematico diventa il principale fornitore di energia glucidica, e ancora i grassi forniscono una maggiore percentuale di energia totale. Nel1e fasi finali la concentrazione plasmatica di glucosio diminuisce, perché la produzione epatica non riesce a tenere il passo con l'utilizzo da parte del muscolo.

Sensazione di fatica correlata ai nutrienti. Il profilo metabolico durante l'esercizio prolungato in stato di deplezione glucidica mostra che i livelli di glucosio ematico precipitano man mano che l'esercizio submassimale progredisce, mentre i livelli dei lipidi circolanti nel sangue incrementano notevolmente se confrontati alla situazione che possiamo trovare eseguendo lo stesso esercizio ma in presenza di adeguate riserve di glicogeno. Anche le proteine forniscono un contributo aumentato al pool energetico. Con la deplezione glucidica, la capacità di lavoro (espressa in termini di percentuale massima), diminuisce progressivamente dopo due ore a circa il 50% dell'intensità presente all'inizio dell'esercizio. Questo ridotto livello di potenza è la conseguenza della minore velocità di rilascio energetico che si ottiene dall'ossidazione dei grassi che a questo punto rappresentano la fonte energetica principale. Il catabolismo dei carboidrati e dei grassi utilizza strade identiche per arrivare all'ossidazione dell'acetil-CoA. Dunque, i processi metabolici che precedono il ciclo di Krebs devono render conto del più lento tasso di ossidazione dei grassi in confronto ai carboidrati. La presenza di una concentrazione ridotta di glicogeno epatico e muscolare durante l'esercizio induce l'insorgenza di fatica nonostante la sufficiente disponibilità di ossigeno a livello muscolare e un quasi illimitato potenziale energetico da parte dei grassi di deposito. A causa dell'assenza dell'enzima fosfatasi nel muscolo scheletrico (deputato al rilascio del glucosio dalle cellule epatiche), i muscoli relativamente inattivi trattengono tutto il loro glicogeno. Il motivo per cui la deplezione di glicogeno muscolare durante l'esercizio prolungato coincida con una ridotta capacità di attività è correlata a:

• Utilizzazione del glucosio ematico come energia per il sistema nervoso centrale.

• Ruolo del glicogeno muscolare come "innesco" nel metabolismo dei grassi.

• Un più lento rilascio di energia da parte dei lipidi se confrontato al catabolismo dei carboidrati.

Effetto della dieta sulle riserve muscolari di glicogeno e sulla capacità di endurance.

La composizione dietetica, tuttavia, influenza profondamente le riserve di glicogeno. In un classico esperimento si è valutata la capacità di mantenere un esercizio di resistenza su cicloergometro in soggetti sottoposti per i 3 giorni precedenti a tre tipi di dieta (3). Nella prima condizione sperimentale, pur essendo mantenuta la normale quantità calorica, sei soggetti seguivano per tre giorni una dieta a elevato contenuto lipidico (meno del 5% in carboidrati). Nella seconda condizione i tre giorni di dieta contenevano la percentuale quotidiana raccomandata di carboidrati, lipidi e proteine. Con la terza dieta, i carboidrati fornivano l'82% delle calorie. Una tecnica di prelievi con agobiopsia venne usata per determinare il contenuto di glicogeno del muscolo quadricipite femorale; esso era mediamente di 0,63 g di glicogeno per 100 g peso secco di muscolo con la dieta ad alto contenuto di grassi, 1,75 g con la dieta normale e 3,75 g con la dieta ricca di carboidrati. La capacità di eseguire una prestazione di endurance, valutata al cicloergometro, variò considerevolmente in relazione al tipo di dieta consumata nei 3 giorni precedenti al test. Con una dieta equilibrata, l'esercizio durava in media 114 minuti, che diventavano solo 57 se era stata seguita una dieta a elevato contenuto di grassi, mentre con una dieta iperglucidica durava circa 160 min (3 volte maggiore che nei soggetti che consumavano una dieta ad elevato contenuto lipidico). In tutti gli esempi, il punto di insorgenza della fatica coincideva con il medesimo basso livello di glicogeno muscolare. Quanto detto dimostra chiaramente l'importanza rivestita dal glicogeno nel mantenimento di un'intensità elevata durante un esercizio che duri per più di un'ora.

Una dieta povera di carboidrati esaurisce rapidamente il glicogeno epatico e muscolare; questa situazione, di conseguenza, si ripercuote sia sulla prestazione nell'esercizio (anaerobico) a breve termine, sia nell'esercizio prolungato (aerobico) di endurance ad alta intensità. Quindi affidarsi al digiuno, o alimentarsi utilizzando una dieta ipoglucidica con alto contenuto di grassi o proteine. risulta controproducente per il controllo del peso, per la prestazione fisica, ai fini di una nutrizione ottimale e per lo stato di buona salute. Fare affidamento su una dieta a basso contenuto di carboidrati rende estremamente difficoltoso (dal punto di vista del supporto energetico) intraprendere un'attività fisica vigorosa o un allenamento. Allenarsi o competere in condizioni di scarse riserve di glicogeno, inoltre, aumenta la possibilità di incorrere in lesioni, in conseguenza dell'importante ruolo che i carboidrati svolgono nel mantenimento della funzione del sistema nervoso centrale e della coordinazione neuromuscolare.

Dottor Augusto Innocenti

Bibliografia

1) Innocenti A. “I Macronutrienti: Carboidrati, Proteine, Lipidi” – Spirito Trail 3; 2009

2) Innocenti A. “Metabolismo energetico e bioenergetica dell’attività fisica” – Spirito Trail 7; 2009

3) McArdle, W.D.; Katch F.I.; Katch V.L. “Alimentazione nello sport” Cap 5 - Casa Editrice Ambrosiana

4) Bergstrom, J. “Diet, muscle glycogen and physical performance” – Acta Physiol. Scand. 71:140, 1967