Sport senza doping - Integratori

Integratori

Una dieta ben equilibrata, con un apporto di nutrienti e calorie adeguati, con pasti in orari appropriati è fondamentale per un allenamento ottimale e può contribuire a ottimizzare le prestazioni sportive.

Tuttavia, è comunemente ritenuto che l’assunzione di integratori possa migliorare ulteriormente le performance degli atleti, ma spesso questa affermazione, per lo meno per alcune di queste sostanze, non ha supporto scientifico da parte di studi che ne dimostrino l’efficacia e la tollerabilità, mentre per altre le informazioni disponibili sono spesso contrastanti [1-5]. In ogni caso, nel considerare gli effetti degli integratori energetici occorre distinguere il tipo di sforzo fisico, l’intensità con la quale viene eseguito e se si tratta di sport individuale o di squadra [3]. L’affaticamento muscolare dopo una prestazione è, infatti, diverso a seconda del tipo di sport [6-8]. Gli integratori possono migliorare alcuni tipi di prestazioni in alcuni sport e non altri, in sport individuali e non in sport di squadra e viceversa [1-5]. Gli sport di squadra generalmente richiedono sforzi massimi o vicini al massimo per periodi brevi (decine di secondi circa) nel corso di un evento sportivo della durata di qualche ora (da una a quattro ore) [8]. Quando poi questi scatti vengono ripetuti occorre distinguere gli esercizi in sforzi o sprint intermittenti di breve durata (decine di secondi), intramezzati da periodi di recupero lunghi (centinaia di secondi), e esercizi con sforzi o sprint ripetuti, scatti brevi di una decina di secondi alternati a pause brevi (meno di sessanta secondi). La differenza sostanziale tra questi due tipi di esercizi è che negli sprint intermittenti non c’è solitamente diminuzione della prestazione durante l’evento, mentre nel caso degli scatti ripetuti si può avere una diminuzione marcata della performance [9-14].

In molti sport di squadra vengono richiesti all’atleta elevazioni o accelerazioni improvvise; sono, dunque, richieste forza, velocità, potenza, capacità di scatti ripetuti e intermittenti, resistenza allo sforzo e rapidità di recupero. I fattori limitanti responsabili di una diminuzione delle prestazioni comprendono una diminuita disponibilità di apporto energetico (sottoforma di ridotta resintesi di alcune molecole come la fosfocreatina o di glicolisi aerobia e anaerobia), l’accumulo di metaboliti (fosfato; protoni H+). Una riduzione della capacità contrattile dei muscoli può limitare le performance. In questo caso gli integratori sportivi possono attenuare, ad esempio, l’influenza negativa derivante dall’acidità migliorando la capacità negli scatti e nei salti. Inoltre, gli integratori agirebbero aumentando la capacità di recupero in seguito a sforzi molto intensi dopo gare o allenamenti.

Gli integratori più utilizzati dagli sportivi per migliorare le prestazioni sono creatina, caffeina (vedi sezione sulle bevande energizzanti), ribosio, aminoacidi e agenti alcalinizzanti. Di seguito sono riassunte alcune informazioni sugli effetti delle più comuni sostanze in gran parte tratte da un’interessante revisione della letteratura sull’argomento [1].

1. Creatina

La creatina è un composto intermedio del metabolismo energetico, sintetizzato prevalentemente nel fegato (1 g/die) a partire dagli aminoacidi arginina, S-adenosil metionina e glicina ed utilizzata per rigenerare ATP durante i primi secondi della contrazione muscolare. La creatina viene immagazzinata per il 95% nei muscoli scheletrici, dove è presente in forma libera o fosforilata come fosfocreatina.

L’assunzione di creatina (3-5 g /die) prima di una sessione di esercizi può promuovere e aumentare l’assorbimento muscolare di creatina. Per potenziarne l’accumulo nei muscoli si aggiungono carboidrati (circa 100 g) o carboidrati più proteine (circa 50 g), il tutto seguito da una sospensione per un periodo di 2-4 settimane ogni 6-8 settimane di assunzione (wash out), sulla base dell’osservazione che l’effetto della creatina assunto come integratore diminuisce dopo 2 mesi.

L’uso della creatina non è considerato una infrazione dalla World Anti-Doping Agency (WADA) e non compare nella lista delle sostanze e metodi proibiti aggiornata al 2012. La creatina è considerata una sostanza ergogenica, capace quindi di migliorare le prestazioni sportive, anche se diversi dati sperimentali suggeriscono che questa affermazione è corretta solo per alcuni tipi di sport. L’uso di creatina monoidrato come integratore a dosi di 20 g/die per 3-5 giorni o di 5 g/die per 30 giorni, aumentando la quantità di fosfocreatina del 20-30% nella muscolatura scheletrica, può incrementare significativamente, anche se solo di 1-2%, la massa muscolare e le prestazioni durante sport che richiedono sforzi intensi (nuoto, corsa, ciclismo). Non ci sono studi che comprovino l’efficacia nell’aumentare le prestazioni a dosi superiori a quelle descritte [15]. Non è ancora chiaro se l’aumento della massa muscolare provocato dall’assunzione di creatina dipenda dalla ritenzione idrica o dall’aumento della massa magra e quindi della sintesi proteica. Quest’ultimo effetto, infatti, non è mai stato osservato dopo consumo di creatina come integratore [16]. Una prova indiretta dell’azione della creatina sulla sintesi proteica è suggerita dall’analisi di alcuni geni la cui trascrizione di mRNA appare aumentata.

Per quanto riguarda il miglioramento delle performance in alcuni sport è stato proposto che possa dipendere dal fatto che la creatina porta ad un aumento dell’immagazzinamento di fosfocreatina, la quale, a sua volta, interviene riducendo la degradazione eccessiva di ATP. L’assunzione di creatina contribuisce ad una più veloce resintesi di fosfocreatina negli intervalli tra gli sforzi dovuti a scatti o salti. Inoltre, l’uso della creatina potrebbe diminuire la dipendenza dalla glicolisi anaerobia e quindi ridurre la formazione di protoni H+. Altri studi hanno dimostrato che integratori a base di creatina aumentano l’accumulo di glicogeno nei muscoli e che questo contribuisce all’effetto ergogenico della sostanza. L’aumento di massa corporea può essere un vantaggio negli sport di contatto come rugby, football, mentre potrebbe essere uno svantaggio in altri sport di agilità.

La lunghezza dell’intervallo di recupero tra gli sforzi è un parametro fondamentale di cui tener conto per valutare l’efficacia degli integratori. Per esempio, la creatina, che si è dimostrata ergogenica in sport come corsa e nuoto su distanze brevi, è utile anche negli sport in cui sono previsti brevissimi sforzi intermittenti (>30 secondi), ma solo quando la lunghezza del recupero tra uno sforzo è l’altro è superiore al minuto e non in quelli in cui il periodo di recupero è inferiore a 30 secondi o che richiedono uno sforzo continuo come negli sport di resistenza [1, 17].

1.1 Effetti avversi

Alle dosi di 3-5 g/die per un periodo di 8 settimane l’assunzione di creatina non si è rivelata dannosa. Per dosi maggiori ai 20 g/die e per lunghi periodi di assunzione sono stati descritti effetti tossici; sono stati, infatti, riportati casi aneddotici di convulsioni, disturbi gastrointestinali e cardiaci, trombosi, danni renali, rabdomiolisi, crampi muscolari e traumi muscolo-tendinei, sviluppo di un comportamento aggressivo e violento [16-20]. Si è, inoltre, osservato un aumento del rischio mutageno o cancerogeno associato all’uso di creatina come integratore per la produzione di amine eterocicliche [16-20]. Queste osservazioni hanno indotto le agenzie nazionali di vigilanza sanitaria francese e brasiliana a limitare l’uso di integratori a base di creatina.

Nonostante studi su soggetti sani non abbiano confermato gli effetti avversi sulla funzionalità renale di soggetti adulti o anziani, gli stessi autori sconsigliano l’uso di creatina in pazienti con preesistenti problemi di funzionalità renale [1]. L’uso di creatina è spesso accompagnato da aumento di peso (1 o 2 kg) nelle prime due settimane di assunzione, probabilmente come risultato di ritenzione idrica o di accumulo di glicogeno nelle cellule muscolari, dovuto all’aumentato immagazzinamento di creatina. L’aumento di acqua nei muscoli potrebbe in alcuni casi essere molto pericoloso; può, infatti, aumentare la pressione intramuscolare con il rischio di una sindrome compartimentale con conseguente ischemia dell’arto e rischio di necrosi [21].

I maggiori rischi derivati dall’uso della creatina sono da attribuire alla tendenza degli atleti ad associare alte dosi di creatina con altri integratori. L’effetto di tali combinazioni è, infatti, sconosciuto e difficilmente analizzabile, ma potrebbe essere potenzialmente molto dannoso soprattutto su fegato e rene.

2. Ribosio

Il ribosio è uno zucchero presente in tutte le cellule, implicato nella produzione di ATP, la fonte energetica primaria del nostro organismo. Non è contenuto in modo significativo in alcun alimento ma è presente in alcuni integratori alimentari e sportivi. Gli studi sperimentali condotti finora non hanno dimostrato miglioramenti di performance né aumento della capacità di recupero dopo gare o intenso allenamento. Alle dosi inferiori a 100 mg al giorno non sono stati riportati effetti avversi [22-25].

3. Aminoacidi

3.1 Aminoacidi ramificati

Gli aminoacidi sono le molecole che costituiscono le proteine. Esistono 20 aminoacidi e di questi 9 sono considerati essenziali cioè non possono essere prodotti in quantità sufficienti e devono essere assunti con la dieta. Gli aminoacidi ramificati o Branched Chain AminoAcids (BCAA) (leucina, isoleucina e valina) sono aminoacidi essenziali, che vengono ossidati nei muscoli scheletrici. L’ossidazione degli aminoacidi, che si verifica già nelle prime fasi dell’esercizio a scopo energetico, acquisisce sempre più importanza con il perdurare e l’intensificarsi dello sforzo. Le dosi di aminoacidi raccomandate sono 7-10 mg al giorno per Kg di peso, al di sopra di tali quantità gli aminoacidi ramificati possono aumentare la concentrazione di ioni ammonio nel sangue e quindi di ammoniaca, che può passare la barriera ematoencefalica e contribuire all’affaticamento dovuto a meccanismi che originano nel sistema nervoso centrale [26]. Durante l’esercizio l’aumentata ossidazione dei BCAA porta alla liberazione di acidi grassi nel sangue che entrano in competizione con un altro aminoacido essenziale, il triptofano, per il legame con una proteina plasmatica, l’albumina. Pertanto un aumento di acidi grassi e una diminuzione di BCAA portano allo spiazzamento del triptofano dai siti di legame con conseguente aumento del triptofano in forma libera. Il triptofano in forma non legata può quindi superare facilmente la barriera ematoencefalica innalzando così i livelli nel cervello della serotonina, un neurotrasmettitore che potrebbe limitare le perfomance fisiche e mentali degli atleti. É stato, quindi, ipotizzato che l’aggiunta di BCAA nella dieta possa prevenire la diminuzione di BCAA nel plasma (che avviene durante lo sforzo fisico). In tal modo, riducendo la concentrazione di triptofano in forma libera e attenuando il conseguente aumento di serotonina nel cervello, contribuisce a ridurre l'affaticamento durante lo sforzo [27, 28]. Oltre a diminuire la fatica sono state descritte altre azioni dei BCAA. Tali aminoacidi potrebbero ridurre i danni prodotti dall’esercizio fisico o aumentare la sintesi proteica migliorando il recupero dopo le gare o gli allenamenti intensi [29, 30]. Nonostante, però, ci siano tutti questi presupposti razionali per pensare che i BCAA possano essere utili per migliorare le prestazioni, diminuire la fatica e facilitare il recupero, nessuno studio sperimentale è riuscito a dimostrare l’efficacia di questi aminoacidi nel migliorare le performance degli atleti. Infatti, il triptofano utilizzato come integratore non migliora le prestazioni rispetto ad una dieta naturale con carboidrati e proteine né negli sport di resistenza, né negli esercizi con sforzi brevi che andavano via via incrementando [26, 27], e neanche in uno studio dove venivano esaminati sforzi intermittenti con scatti e corse che simulavano il gioco del calcio [27]. Inoltre, non sono stati neanche dimostrati benefici dell’uso di BCAA nel ridurre i tempi di affaticamento.

3.1.1 Effetti avversi

I BCAA sono considerati abbastanza innocui, anche se le alte dosi possono portare a sofferenza gastrointestinale o interferire con l’assorbimento di altri aminoacidi [4].

3.2 Idrossi-beta-metilbutirrato

L’idrossi-beta-metilbutirrato è un metabolita della leucina che è uno degli aminoacidi ramificati (sopradescritti); è prodotto in piccole quantità in seguito all’ossidazione della leucina ed è presente negli agrumi e in alcune specie di pesci. Come integratore solitamente viene assunto sotto forma di calcio idrossibutirrato. Alle dosi raccomandate di 3 g/die per 3-8 settimane prolunga la resistenza agli allenamenti e aumenta la massa muscolare magra di soggetti non allenati [31].

Il calcio idrossibutirrato funziona come agente anti-catabolico, impedisce cioè la degradazione di proteine che segue al danno muscolare. Questi effetti non si osservano però nei soggetti allenati. Questo sembra dovuto all’adattamento dell’organismo all’esercizio fisico ripetuto che sarebbe accompagnato da un minore ricambio proteico.

3.2.1 Effetti avversi

Alle dosi raccomandate non sono stati riportati effetti collaterali, ma non si conoscono gli effetti avversi per dosaggi superiori o per trattamenti lunghi (in questo caso superiori alle 8 settimane), in quanto non sono stati studiati.

3.3 Beta-Alanina

La beta alanina è un aminoacido non-essenziale presente in diversi cibi specialmente nella carne; è un importante precursore della carnosina (beta alanina istidina) che ha notevoli proprietà tampone, si oppone cioè alle variazione del pH nei muscoli che seguono all’esercizio intenso. Teoricamente, un 60% di aumento di carnosina nei muscoli porterebbe ad un aumento del 6% circa di capacità tampone nei confronti dei protoni H+, che si generano durante lo sforzo muscolare dalla scissione dell’ATP e che influiscono negativamente sulla contrazione muscolare. In uno studio di simulazione di gare ciclistiche gli atleti, che hanno fatto uso di beta alanina, hanno presentato un aumento significativo della performance nello sprint finale al termine di un esercizio di resistenza [32].

È stato ipotizzato che una più elevata capacità tampone, attraverso l’integrazione con beta alanina, possa provocare un miglioramento della performance negli scatti multipli, negli sprint intermittenti o ripetuti. Tuttavia, negli sprint ripetuti (2 sessioni, ad intervalli di 2 minuti, di 5 serie di scatti brevi con 45 secondi di recupero) la beta alanina come integratore non ha migliorato la performance [33].

3.3.1 Effetti avversi

In un solo studio dopo assunzione di alte dosi di beta alanina sono state descritte reazioni cutanee [34].

3.4 L-Carnitina

La L-carnitina è un aminoacido generato prevalentemente nel fegato e nei reni ed è responsabile di un aumento del metabolismo. É stato dimostrato che una dieta integrata con L-carnitina fa aumentare il consumo di ossigeno e il metabolismo dei grassi [35]. La L-carnitina protegge l’organismo dai danni cellulari e nel riprendersi velocemente dallo stress indotto dall’esercizio fisico, promuove la produzione di globuli rossi e previene la morte cellulare delle cellule immunitarie. Un’integrazione alimentare con L-carnitina sembra avere effetti benefici negli allenamenti fino a dosi di 2 g. Persone sane e che seguono un regime alimentare equilibrato non necessitano di integrazione di carnitina. La somministrazione di carnitina non ha dimostrato alcun effetto ergogenico [36].

3.4.1 Effetti avversi

Dosi superiori ai 2 g non aggiungono ulteriori effetti benefici, ma possono indurre effetti collaterali sull’apparato gastrointestinale, quali nausea, vomito, crampi addominali e diarrea. Inoltre il suo uso è controindicato nei pazienti con disturbi tiroidei o di epilessia perché può dare origine a convulsioni.

4. Sostanze alcalinizzanti

Gli ioni idrogenocarbonati HCO3- (bicarbonato) sono utilizzati per mantenere stabile il valore del pH; fanno parte di un sistema presente sia nei fluidi intracellulari sia in quelli extracellulari, che agisce per contrastare i cambiamenti di concentrazione di ioni idrogeno H+, responsabili dell’acidificazione dei fluidi che avviene durante un esercizio fisico ad elevata intensità. Gli ioni H+ si liberano in quantità elevate per l’aumento della scissione dell’ATP (ATP⇒ADP e P e viene liberata energia). Le membrane cellulari sono relativamente impermeabili agli ioni HCO3-, ma la somministrazione di bicarbonato di sodio (NaHCO3), prima dell’esercizio fisico, aumenta la capacità tampone extracellulare e l’efflusso di H+ dal muscolo al sangue, mantenendo il pH dei muscoli a livelli prossimi al valore normale durante gli sforzi fisici intensi. Il contenuto di HCO3- nel fluidi dell’organismo può essere aumentato dall’ingestione di 0,3 g di sodio bicarbonato (NaHCO3) per Kg di massa corporea. Il momento giusto per ottenere l’effetto tampone è assumere il bicarbonato di sodio 60-120 minuti prima dell’esercizio. Il bicarbonato di sodio viene somministrato in capsule o in soluzione mediante iniezione endovenosa e può essere sostituito come sostanza alcalinizzante dal citrato di sodio. Diversi studi hanno analizzato gli effetti di sostanze alcalinizzanti su prestazioni che richiedono sforzi molto intensi mentre ancora pochissimi dati sono ancora disponibili per dimostrare che queste sostanze siano utili in sport di squadra che richiedono sforzi intensi e ripetuti [1].

4.1 Effetti tossici

Per dosi superiori a 0,3 g per Kg di massa corporea, l’assunzione di bicarbonato di sodio può causare in alcuni soggetti dolori addominali, nausea, crampi, diarrea e alcalosi metabolica. La somministrazione orale di dosi inferiori per 5 giorni prima dello sforzo fisico può evitare i problemi gastrointestinali. Dosi eccessive di sostanze alcalinizzanti possono indurre grave alcalosi metabolica e complicazioni come aritmie [37, 38].

Rischi dell’uso degli integratori

Molti degli integratori non sono di per sé dannosi se usati alle dosi raccomandate. Tuttavia, spesso gli atleti sono convinti che più alta è la dose, maggiori sono gli effetti. Questa convinzione deve essere smentita; infatti, più elevata è la dose di una sostanza introdotta e più è probabile che insorgano effetti avversi. Inoltre, alcuni studi hanno dimostrato che la combinazione di integratori diversi può essere causa di effetti avversi. L’uso di integratori da parte di adolescenti deve essere sconsigliato; va, infatti, considerata attentamente l’osservazione rilevata da diversi studi che l’utilizzo di queste sostanze per migliorare le prestazioni sportive è associato ad un’aumentata frequenza di assunzione di sostanze illegali e comportamenti a rischio [1-4].

Prima di assumere gli integratori, gli atleti devono essere consapevoli che si tratti effettivamente di quello che intendono prendere; devono, cioè, verificare che non siano presenti anche altre sostanze illegali o vietate dalla WADA che possano portare ad una positività ai controlli antidoping. Effettivamente è preoccupante l’osservazione che gli integratori, soprattutto quelli comprati su internet, contengono sostanze vietate e non dichiarate sulle etichette [39-41]. Da uno studio condotto in Svizzera su un centinaio di integratori è risultato che circa il 20% conteneva sostanze non dichiarate, tra cui steroidi anabolizzanti, come metaboliti del testosterone e nandrolone [41]. Diversi sono i casi di atleti di diversi sport trovati positivi ai controlli antidoping e che dichiarano di aver assunto solo integratori.

Conclusioni

Gli integratori migliorano le prestazioni sportive?

Non tutti gli integratori si sono rivelati efficaci nel migliorare le prestazioni sportive in studi sperimentali controllati. Molte sostanze come aminoacidi ramificati, idrossimetilbutirrato, beta alanina, non si sono rivelate, in realtà, efficaci nel migliorare le prestazioni di atleti in sport di resistenza o in quelli esplosivi e neanche in grado di apportare benefici nel recupero dalla fatica [1].
Pur essendoci evidenze sperimentali a supporto dell’efficacia di alcune sostanze come la creatina nel migliorare le prestazioni in alcuni sport individuali, non ci sono ancora dati che confermano la loro azione negli sport di squadra. Non ci sono, infatti, garanzie che una sostanza che apporti un beneficio in un esercizio isolato (in uno scatto o un salto), poi abbia lo stesso effetto in un periodo lungo come quello della gara di uno sport a squadre.

Gli integratori sono necessari nello sport?

Gli aminoacidi sono normalmente presenti in una dieta equilibrata (che deve essere opportunamente modificata nel periodo degli allenamenti intensi e gare); usarli come integratori avrebbe un senso solo nel caso di dieta carente di proteine, che comporta in effetti una perdita di tessuto muscolare. Nessuna prova scientifica sostiene l’ipotesi che un eccesso di aminoacidi possa favorire una maggiore sintesi proteica e incrementare la massa muscolare. In generale la quota proteica assunta con la dieta dovrebbe essere sufficiente a sostenere qualsiasi impegno sportivo. Secondo le raccomandazioni del Ministero della Salute, l’apporto totale di proteine (dieta più integratore) non deve essere superiore a 1,5 g/al giorno per Kg di peso corporeo. Una dieta ricca di carboidrati (amidi, contenuti in pane, pasta e riso, e zuccheri semplici) costituisce il carburante naturale per i muscoli; l’assunzione di questi cibi prima di praticare qualsiasi attività sportiva assicura infatti un apporto energetico costante e duraturo.

Gli integratori possono causare effetti avversi?

L’assunzione di alte dosi o di associazioni di integratori o un consumo di essi per un lungo periodo può essere dannoso alla salute degli sportivi, in quanto queste sostanze possono provocare danni al fegato, al rene e al cuore. Infine, l’uso di integratori si è rivelato spesso associato a comportamenti a rischio negli adolescenti (uso di droghe, alcol, tabacco, l’alta velocità nella guida, i rapporti sessuali non protetti, ecc.. )