Gli ultimi macronutrienti da considerare sono le proteine, anche dette protidi. Le proteine, in verità, hanno principalmente un ruolo plastico e di trasporto all’interno dell’organismo umano, mentre il ruolo energetico è solo accessorio. Le proteine, infatti, servono più che altro come materia prima per la costruzione di particolari tessuti biologici, come i muscoli, o come veicoli per il trasporto all’interno del sangue. La transferrina è un egregio esempio di quest’ultima funzione delle proteine. Si tratta di una proteina che ha la funzione di legarsi al ferro e di trasportarlo all’interno del sangue. Il ferro, infatti, non può circolare in forma libera nel sangue, ma deve necessariamente essere legato ad una proteina di trasporto. Forse per il fatto che non hanno una grande influenza sul metabolismo energetico dell’organismo umano, è molto difficile ingrassare per un surplus di proteine. Quando si consumano più proteine di quelle che occorrono all’organismo, infatti, i protidi in eccesso vengono bruciati immediatamente. Solo in caso di deficit di glucosio l’organismo, tramite la gluconeogenesi, le trasforma in quest’ultimo zucchero. Qualcuno afferma che consumare troppe proteine implica che dapprima queste vengano trasformate in glucosio e che poi quest’ultimo venga trasformato in grasso di deposito. In realtà, sebbene talvolta questa eventualità si realizzi, ciò accade molto raramente. Nonostante, come detto, le proteine abbiano soprattutto un ruolo plastico e di trasporto, talvolta possono anche essere utilizzate come fonte energetica. Abbiamo già avuto modo di scoprire, infatti, che le proteine, come i carboidrati apportano mediamente 4kcal per grammo. Per quanto riguarda l’influenza di questo macronutriente sulla composizione corporea, si può affermare che è prevalentemente pro-dimagrimento e pro-aumento della massa muscolare. L’apporto proteico consigliabile ad atleti in cerca di un aumento di massa muscolare è superiore a quello raccomandabile a coloro i quali hanno necessità differenti. Se, tuttavia, si supera una certa soglia, l’influenza delle proteine sulla forma fisica potrebbe mutare.

Valore biologico delle proteine e loro classificazione

  Ora, prima di addentrarsi nel discorso sull’influenza che le proteine hanno sulla composizione corporea e, più generalmente, sulla capacità prestativa dell’atleta è d’uopo una premessa. Bisogna infatti chiarire che alcune proteine sono più idonee di altre a svolgere il loro ruolo biologico. Ciò è dovuto alla loro struttura costitutiva. Più in dettaglio, le proteine sono costituite da svariate unità chiamate aminoacidi (o amminoacidi). Ebbene, questi non sono tutti uguali. In natura esistono (almeno) venti aminoacidi proteinogenici, che possono susseguirsi all’interno della struttura proteica nel modo più vario, dando anche luogo a diverse forme geometriche. Ora, di questi, alcuni possono essere prodotti dal proprio organismo autonomamente partendo da precursori (ovvero da altri aminoacidi). In altre parole, l’organismo umano è in grado di prendere un aminoacido che gli è stato fornito attraverso l’alimentazione e di trasformarlo in un altro aminoacido di cui ha bisogno. Questi ultimi tipi di aminoacidi sono detti non essenziali. Esistono poi degli aminoacidi che, al contrario di quelli non essenziali, devono necessariamente essere assunti con la dieta, perché, nonostante il corpo umano ne abbia necessità, questo non è in grado di produrseli da solo. Per questo, tali aminoacidi vengono chiamati, per l’appunto, essenziali. Infine, esistono degli aminoacidi condizionatamente essenziali, ovvero che possono sì essere prodotti autonomamente dal corpo, ma non in quantità sufficiente a soddisfare il proprio fabbisogno. E’ dunque chiaro che le fonti proteiche da prediligere sono quelle che contengono soprattutto aminoacidi essenziali e condizionatamente essenziali. Proprio in funzione della quantità di aminoacidi essenziali contenuti nelle proteine, è possibile classificare queste ultime in:

• proteine ad alto valore biologico: quelle che contengono una copiosa quantità di aminoacidi essenziali e condizionatamente essenziali;
• proteine a basso valore biologico: quelle che, al contrario, contengono soprattutto aminoacidi non essenziali.

Gli alimenti che contengono proteine a basso valore biologico, se non integrati da quelli che, invece ne contengono di qualitativamente migliori, possono essere completati anche da altri, le cui proteine hanno il medesimo basso valore biologico, ma con un profilo aminoacidico complementare. In altre parole, alimenti le cui proteine mancano di determinati aminoacidi possono essere integrati nella dieta (non necessariamente nel contesto del medesimo pasto) con altri che invece li contengono, pur essendo, invece, carenti di quelli contenuti nei primi. L’esempio più tipico di questo tipo di associazione si trova nelle comuni misture culinarie tra cereali e legumi (e.g. pasta e fagioli, riso e piselli…).

L’influenza delle proteine sui DOMS

  Molti atleti, in particolare quelli che praticano il bodybuilding, sono soggetti ad un particolare tipo di dolore muscolare che compare in ritardo rispetto all’applicazione del carico allenante: si tratta dei cosiddetti DOMS (acronimo inglese di Delayed Onset Muscle Soreness), ovverosia dolori muscolari post-allenamento. Tali sintomi sono dovuti al fisiologico danno muscolare causato dallo sforzo, il quale implica la fuoriuscita degli ioni calcio (Ca⁺) che normalmente si trovano nell’ambiente intracellulare e l’invasione da parte di questi dello spazio esterno alle cellule. Qui vengono solitamente racchiusi all’interno di vescicole semipermeabili che li rilasciano progressivamente. Quando la concentrazione di ioni calcio nell’ambiente extracellulare oltrepassa una determinata soglia si iniziano ad accusare quei tipici dolori muscolari che spesso vengono erroneamente attribuiti ad un accumulo di acido lattico. Ciò avviene, normalmente, dopo 24-48 ore dall’applicazione del carico. Ebbene, a tal proposito, alcuni studi (Flakoll, 2004; Millard-Stafford, 2005; Shimomura, 2006) hanno provato che un’assunzione regolare di proteine consente di ridurre l’entità dei DOMS.

L’influenza delle proteine sull’insulina

  A proposito dell’influenza delle proteine sugli ormoni, è bene iniziare chiarendo che, oltre ai glucidi, pure l’assunzione di cibo proteico stimola il pancreas endocrino a produrre insulina, sebbene molto meno di quanto facciano i carboidrati. Infatti, anche un pasto proteico causa la produzione di picchi insulinici. Ciò conduce agli stessi problemi e agli stessi benefici concernenti la secrezione di insulina visti nella parte sui carboidrati, solo che, in questo caso, sono di portata molto ridotta. Volendosi, però, focalizzare sul rapporto delle proteine con l’insulino-resistenza, è possibile dire che solitamente le proteine riducono l’insulino-resistenza. E’ infatti provato che una dieta iperproteica (ovvero una dieta ad alto tenore di proteine) favorisce l’incremento della quantità di recettori GLUT-4 sulle cellule muscolari ed una diminuzione degli stessi sugli adipociti.

Proteine e testosterone

  Anche le proteine, però, hanno il loro lato oscuro: un eccesso di proteine nella dieta può provocare una riduzione dei livelli di testosterone (l’ormone sessuale maschile per antonomasia), cosa questa che può tradursi, talvolta, in problematiche di forma fisica, soprattutto per gli uomini. La ragione di questo influsso delle proteine sul testosterone è da ricercare in una delle funzioni di quest’ultimo. Poco fa si è detto che le proteine sono costituite da aminoacidi. Ora, gli aminoacidi, come, del resto, anche le proteine, hanno per lo più una funzione plastica, ma esiste una classe di aminoacidi che ha prevalentemente una funzione trofica (cioè di nutrimento): gli aminoacidi ramificati, anche detti BCAA (acronimo di Branched Chains Amino Acids). Essi sono veicolati dal torrente ematico all’interno delle cellule, affinché queste ultime siano nutrite, mediante il testosterone. Ma se i BCAA nel sangue, a causa di un’alimentazione iperproteica, sono molti, la necessità di un veicolo che li porti all’interno delle cellule viene meno (se non altro in parte). Ecco, dunque, che l’organismo riduce la produzione di testosterone. Come detto, questo non è benefico per la forma fisica: i livelli di forza e massa muscolare, infatti, sono strettamente dipendenti dalla quantità di testosterone. Questa, in effetti, è la ragione per cui di norma, gli uomini possiedono livelli più elevati delle donne, per l’appunto, di forza e massa muscolare. Una riduzione di forza si tradurrà inevitabilmente in un peggioramento di tutte le prestazioni atletiche di intensità (potenza e velocità). Inoltre, sebbene in modo indiretto, un calo dei livelli di testosterone può influenzare negativamente anche le prestazioni estensive (resistenza): l’ormone maschile per antonomasia, infatti, è responsabile, tra le altre cose, dello stimolo alla produzione di un altro ormone, chiamato eritropoietina. Quest’ultimo a sua volta è responsabile della produzione di globuli rossi, ovvero quelle cellule che veicolano l’ossigeno attraverso il sangue per nutrire le cellule. Ebbene, una riduzione della quantità di globuli rossi si tradurrà in un minor rifornimento di ossigeno per le cellule periferiche, le quali non disporranno più di una delle materie prime essenziali per la produzione di energia attraverso il metabolismo aerobico (quello, per l’appunto, che si serve dell’ossigeno), conducendo ad un peggioramento delle prestazioni estensive. Per riassumere, dunque, si tratta di una reazione a catena per la quale:

1. un eccesso di proteine conduce ad una minore produzione di testosterone;
2. il calo dei livelli di testosterone conduce ad un calo anche dei livelli di eritropoietina;
3. la diminuzione dei livelli di eritropoietina conduce ad una riduzione della quantità di globuli rossi;
4. una minore quantità di globuli rossi implica una minore disponibilità di ossigeno per le cellule periferiche, le quali, di conseguenza, produrranno meno energia durante le performance estensive.

Le proteine e l’IGF-1

  Come ben noto, il testosterone è un ormone anabolizzante, per cui una sua carenza implica necessariamente scarsa massa muscolare. Nonostante l’effetto deleterio che, talvolta, le proteine possono avere sul testosterone, esse vanno comunque considerate tendenzialmente un nutriente che favorisce l’anabolismo di massa muscolare ed ossea (Cayol, 1997). Ciò per via dell’influsso sull’insulin-like growth factor 1, ovvero IGF-1 (Dawson; Hughs, 2004). Questo, infatti, è, come il testosterone, un ormone anabolizzante, ed avendo le proteine una funzione stimolante la produzione di tale ormone, l’assunzione protidica favorirà, per questa via, l’apposizione di nuova massa muscolare ed ossea.

Le proteine ed il pH ematico

  Un’altra nota dolente delle proteine è il suo deleterio influsso sul pH del sangue. Il pH è la concentrazione di protoni liberi (idrogenioni) presenti nel sangue (ricordo che i protoni sono quelle particelle subatomiche dotate di carica positiva). Più in dettaglio, come già precedentemente visto, tutte le funzioni dell’organismo umano devono costantemente mantenersi in equilibrio (omeostasi): la glicemia non può essere né troppo alta, né troppo bassa; la temperatura corporea deve sempre attestarsi intorno ai 37°C, senza aumentare né diminuire; la pressione arteriosa non deve essere né eccessivamente elevata, né troppo ridotta, ecc. Tra tutti questi parametri che devono necessariamente mantenersi in equilibrio, pena la perdita della salute, vi è anche il pH del sangue. Ebbene, un eccessivo consumo di proteine può spostare il delicato equilibrio dell’organismo, relativamente al pH ematico, verso l’acidità. Come spesso accade, il nostro organismo può contare su dei meccanismi di difesa per tutelarsi. In questo caso, uno dei meccanismi di difesa consiste nel prelevare dalle fibre muscolari e dal tessuto osseo dei tamponi alcalini (ioni calcio) da riversare nel sangue al fine di bilanciare l’acidità causata dall’eccesso proteico. Ora, il prelevamento di tali tamponi dai muscoli presuppone che le fibre muscolari vengano distrutte e ciò si traduce inevitabilmente in perdita di massa muscolare. E se da un lato questo condurrà ad una perdita di forza e, di conseguenza, ad una riduzione delle abilità motorie ad essa associate, dall’altro sarà causa di un potenziale ulteriore ingrassamento. Come già visto prima, infatti, i miociti competono con gli adipociti per la captazione di acidi grassi e glucosio dal sangue. Più massa muscolare si ha, minori sono le probabilità di ingrassare, e viceversa. Per quel che, invece, concerne la massa ossea, anche questa viene distrutta a seguito di prelevamento di tamponi alcalini, cosa questa che si ripercuote negativamente sia sulla salute sia sulla forma fisica. Il termine osteoporosi dovrebbe già essere sufficiente a mettere in guardia. Per la verità, l’effetto deleterio delle proteine sulla massa muscolare e su quella ossea è piuttosto controverso. Molti ritengono che l’effetto acidificante delle proteine sul sangue non implichi la distruzione di tessuto muscolare. Infatti, esistono altri meccanismi di cui si serve l’organismo per smaltire l’acidità in eccesso, meccanismi che non implicano danni cellulari. Io ritengo che la verità stia nel mezzo: il corpo umano è in grado di tamponare l’eccesso di acidità senza distruggere muscoli ed ossa solo entro certi limiti. Se l’introito proteico supera un certo limite (altissimo, difficilmente raggiungibile con un’alimentazione normale), allora si verifica la perdita di massa muscolare e ossea. E’ nota una malattia, e questa non è un’opinione ma un fatto, chiamata inedia da coniglio (rabbit starvation), la quale ha colpito i primi esploratori che si sono avventurati nel continente americano. Questi uomini si sono alimentati per molti giorni unicamente di carne di coniglio, notoriamente molto magra e proteica. Ebbene, tale malattia li ha condotti, proprio a seguito dell’eccesso di acidità ematica, dapprima ad una progressiva perdita di massa muscolare e ossea, e poi alla morte. Ma ciò non deve spaventare: come detto, è altamente improbabile che un’alimentazione normale possa condurre qualcuno ad ammalarsi in questo modo.