Gli alimenti hanno la facoltà di influenzare il processo di recupero post-allenamento (nonché, come si vedrà successivamente, la composizione corporea) indipendentemente dal loro contenuto calorico. Questa capacità deriva da alcune delle particolari sostanze che costituiscono gli alimenti, dette sostanze nutritive o, più semplicemente, nutrienti.

Le sostanze nutritive

  I nutrienti, banalmente, sono tutte quelle sostanze che nutrono il corpo, fornendogli da un lato l’energia che gli occorre per sopravvivere (calorie) e dall’altro il materiale plastico per costruire e ricambiare particolari strutture biologiche, nonché per regolare determinate funzioni vitali. Per i nostri scopi, le sostanze nutritive possono classificarsi in due gruppi:

1. i macronutrienti: sono quelle sostanze che apportano calorie;
2. i micronutrienti: si tratta di quelle sostanze che non apportano calorie.

I macronutrienti sono costituiti essenzialmente da:

1. carboidrati (anche detti glucidi o zuccheri) e fibre alimentari. I carboidrati forniscono mediamente 4kcal per ogni grammo;
2. grassi (o lipidi), che forniscono mediamente 9kcal per grammo;
3. proteine (o protidi), che, come i carboidrati, forniscono 4kcal per grammo.

I micronutrienti invece sono:

1. vitamine;
2. minerali.

Oltre a ciò, bisogna considerare l’importantissima acqua, da consumare in abbondanza ogni giorno. Delle due classi di sostanze nutritive, ai fini del recupero e della manipolazione della composizione corporea, è quella dei macronutrienti ad essere più importante. Per questo si parlerà più approfonditamente dei macronutrienti che dei micronutrienti (e dell’acqua). Ciononostante, la dieta, affinché ci si possa mantenere in salute, dovrà per forza di cose includere anche alimenti che contengono i micronutrienti. Non si potrà, quindi, trascurare completamente questa classe di sostanze nutritive, ancor più perché alcuni di essi hanno un’influenza indiretta sul metabolismo.

Il metabolismo

  Abbiamo già avuto modo di incontrare, precedentemente, il termine metabolismo. Lo si può considerare come tutto quell’insieme di reazioni chimiche volte a produrre l’energia di cui necessita l’organismo. In questa sezione se ne approfondirà il concetto e si evidenzierà il legame tra questo e le sostanze nutritive per il conseguimento degli scopi dell’atleta. Il metabolismo può classificarsi in due differenti tipologie:

1. il metabolismo aerobico;
2. il metabolismo anaerobico.

Quest’ultimo, a sua volta, può dividersi in:

1. metabolismo anaerobico alattacido;
2. metabolismo anaerobico lattacido.

Il metabolismo aerobico necessita del consumo di ossigeno per la produzione di energia, mentre quello anaerobico non se ne serve. Nel metabolismo anaerobico lattacido, oltre alla produzione di energia, si finisce per produrre anche del lattato (o acido lattico) a livello del distretto muscolare che si contrae. L’anaerobico alattacido, infine, non implica la produzione di lattato, bensì quella di un metabolita non tossico ma inutile: la creatinina.

Il metabolismo aerobico

  Vediamo ora, più in dettaglio, in che cosa consiste ciascun tipo di metabolismo. Il metabolismo aerobico non è altro che una reazione di combustione controllata in cui il combustibile è l’idrogeno e il comburente è l’ossigeno. Mentre il primo viene estratto dall’aria circostante attraverso la respirazione polmonare e trasportato nella sede in cui occorre attraverso il sangue, il secondo proviene dagli alimenti. Tutti i macronutrienti possono fungere da fonte di idrogeno per il metabolismo aerobico. Per quanto concerne i carboidrati, durante la digestione essi vengono scissi nello zucchero più semplice in assoluto: il glucosio. Questo zucchero è l’unico che può circolare all’interno del torrente ematico (il sangue) ed è l’unico zucchero dal quale è possibile ricavare energia. Esso si trova come tale all’interno del sangue, mentre nelle cellule muscolari ed epatiche esso può venire immagazzinato, entro una certa misura, sottoforma di glicogeno. Nel contesto del metabolismo aerobico, il glucosio, attraverso una sequenza relativamente complessa di reazioni chimiche chiamata glicolisi, dà luogo alla formazione di piruvato o acido piruvico. Dal piruvato l’organismo ricava una seconda molecola, chiamata acetil-CoA (leggi acetil-coenzima A), la quale, attraverso un’altra sequenza di reazioni chimiche chiamata ciclo di Krebs o ciclo dell’acido citrico, viene usata per produrre energia metabolica. Se l’organismo utilizza il glicogeno per la produzione di energia, esso deve prima venire scisso in glucoso-6-fosfato, un altro zucchero, attraverso un processo detto glicogenolisi, il quale, poi, viene utilizzato per produrre piruvato allo stesso modo in cui viene usato il glucosio per il medesimo scopo. Infine, per quanto concerne i grassi, i lipidi che vengono utilizzati per produrre energia nel contesto del metabolismo aerobico sono detti triacilgliceroli o, più comunemente, trigliceridi. Anche a partire dai trigliceridi è possibile ricavare acetil-CoA, attraverso una serie di reazioni chimiche chiamata β-ossidazione (leggi beta-ossidazione), ed anche in questo caso l’acetil-CoA viene introdotto nel ciclo di Krebs per produrre energia. Per quanto concerne le proteine, avendo esse principalmente un ruolo plastico e di trasporto all’interno dell’organismo, raramente vengono utilizzate per la produzione di energia. Più in dettaglio, quando gli altri due macronutrienti sono poco disponibili, esse, in sede epatica (nel fegato), possono essere utilizzate come precursore per la produzione di glucosio, il quale, poi, viene impiegato come sopra descritto. Il processo per il quale si ottiene glucosio dalle proteine è chiamato gluconeogenesi. In conclusione, dunque, per produrre energia chimica attraverso il metabolismo aerobico occorre in primo luogo aria, da cui estrarre l’ossigeno, ed in secondo luogo carboidrati, da cui estrarre il glucosio (o il glucoso-6-fosfato), o, in alternativa, trigliceridi. Solo raramente l’organismo si serve delle proteine per produrre energia attraverso il metabolismo aerobico.

Il metabolismo anaerobico lattacido

  Abbiamo visto che il metabolismo aerobico consta di un processo di combustione controllata. Nel contesto di tale processo e, più in particolare, nel ciclo di Krebs, l’idrogeno viene ceduto ad accettori progressivamente più affini fino a che non raggiunge l’ossigeno, attivando la combustione. Il compito di cedere l’idrogeno è affidato a due molecole dette nicotinamide-adenin-dinucleotide e flavin-adenin-dinucleotide, più comunemente note rispettivamente come NAD e FAD.  Ora, nel momento in cui le richieste di energia da parte delle cellule sono molto elevate, poiché l’estrazione di ossigeno dall’aria ed il suo trasporto nella sede in cui è richiesto sono processi relativamente lenti, potrebbe esserci una scarsità di queste molecole. Ciò implica l’impossibilità da parte del NAD e del FAD di scaricare l’idrogeno di cui si fanno carico. E’ qui che entra in gioco il metabolismo anaerobico lattacido: esso consiste di un’unica reazione per la quale il NAD ed il FAD, anziché far entrare l’idrogeno nel ciclo di Krebs, più rapidamente lo scaricano sul piruvato prodotto tramite glicolisi. Tale reazione, chiamata glicolisi anaerobica, implica la trasformazione del piruvato in lattato (anche detto acido lattico) con produzione di energia chimica. E’ particolarmente importante sottolineare che il piruvato necessario al metabolismo anaerobico lattacido viene prodotto a partire dal glucosio.

Il metabolismo anaerobico alattacido

  Infine il metabolismo anaerobico alattacido. Esso viene coinvolto in modo importante quando le richieste di energia eccedono anche la capacità di produzione tramite glicolisi anaerobica. Esso consta di un’unica reazione chimica, ancor più rapida rispetto a quella implicata nel metabolismo lattacido, tra una molecola detta fosfocreatina ed un’altra, chiamata adenosin-di-fosfato (ADP). Il risultato è una molecola di creatina e, naturalmente, l’energia. Una volta esauritasi la necessità di una così grande quantità di energia, l’organismo rifosforila la creatina (ossia la ritrasforma in fosfocreatina). Ciò avviene mediante il metabolismo aerobico, il quale, per il breve lasso di tempo necessario affinché tale operazione abbia luogo, risulta più attivo.

L’efficienza energetica del metabolismo ed il suo rapporto con l’attività atletica

  Abbiamo visto che alcune forme di metabolismo sono più rapide di altre nella produzione di energia. Più in particolare, che il metabolismo anaerobico lattacido è più rapido di quello aerobico e che quello anaerobico alattacido è il più veloce di tutti. La rapidità con cui si produce energia, tuttavia, non è l’unico aspetto rilevante. E’ importante, infatti, anche la durata nell’efficienza. Essa è massima per il metabolismo aerobico (illimitata) e minima per il metabolismo anaerobico alattacido. Il metabolismo anaerobico lattacido, per quanto concerne tale parametro, si colloca a metà tra gli altri due. Più in dettaglio, è possibile utilizzare il metabolismo anaerobico alattacido per al massimo una ventina di secondi, quello lattacido per al più qualche minuto e l’utilizzo della glicolisi nel contesto del metabolismo aerobico per una ventina di minuti. Ora, è evidente che sforzi di allenamento differenti richiedono l’utilizzo di metabolismi differenti. Un atleta la cui efficienza energetica deve mantenersi a lungo utilizzerà principalmente il metabolismo aerobico, mentre chi ha bisogno di una grande mole di energia in breve tempo si servirà in gran parte dei meccanismi anaerobici. Tali necessità devono necessariamente essere tenute presenti durante l’impostazione di un protocollo alimentare. Infatti, quanto più è breve il tempo che si ha a disposizione per produrre energia, tanto maggiore è la richiesta di glucosio. Ne consegue che atleti di resistenza, come i maratoneti, hanno, in proporzione rispetto alle calorie totali assunte, una necessità minore di carboidrati (glucosio o altri glucidi da cui ricavare il glucosio) rispetto ad atleti le cui performance sono più intensive, come i mezzofondisti. Allo stesso modo i sedentari ne hanno meno degli atleti. E’ dunque d’uopo analizzare con minuzia le esigenze energetiche richieste dall’attività svolta, perché la proporzione tra carboidrati e grassi deve essere funzionale (anche) ad essa.

Le esigenze plastiche

  L’alimentazione non è funzionale unicamente a ricavare energia per il metabolismo. Essa ha anche lo scopo di procurare all’organismo materiale plastico. A tale scopo sono particolarmente importanti alcuni tipi di grassi, detti insaturi, e le proteine, costituenti primi del tessuto muscolare (il discorso sui grassi insaturi verrà approfondito successivamente). Per quanto concerne i grassi, in nutrizione sono ben noti i cosiddetti acidi grassi essenziali (AGE) o, in lingua inglese, essential fatty acids (EFA). Questi sono dei particolari grassi di cui l’organismo necessita, ma che non è in grado di produrre autonomamente a partire da precursori. Devono pertanto essere necessariamente assunti con la dieta. Si tratta dell’acido α-linolenico (alfa-linolenico) e dell’acido linoleico. Le loro funzioni biologiche sono svariate, spesso svolte indirettamente in quanto precursori di altri grassi. Più in dettaglio, i principali grassi che si ottengono mediante processazione degli essenziali sono i due eicosanoidi semiessenziali acido eicosa-penta-enoico (EPA) e docosa-esa-enoico (DHA), sintetizzati dall’acido α-linolenico, nonché l’acido arachidonico, pure semiessenziale, prodotto a partire dall’acido linoleico. A proposito della loro nomenclatura, l’acido eicosa-penta-enoico è anche detto acido timnodonico, mentre l’acido docosa-esa-enoico è anche detto acido cervonico. In quanto semiessenziali, sebbene possano essere prodotti a partire da precursori, la quantità che di questi acidi grassi potrà essere sintetizzata endogenamente risulterà comunque insufficiente, pertanto, almeno in parte, andranno assunti pure esogenamente, come nel caso dei grassi essenziali. I grassi essenziali ed i loro derivati sono implicati nella regolazione del processo infiammatorio ed in quello della coagulazione del sangue, nel metabolismo di glucidi e lipidi, nonché nella regolazione della pressione arteriosa e nella prevenzione di ateromi (ossia occlusioni di arterie, potenzialmente letali); costituiscono inoltre parte delle membrane cellulari (in special modo quelle del sistema nervoso) e hanno funzione di trasporto all’interno del flusso sanguigno. Quanto invece alle proteine, il fabbisogno proteico degli atleti è notoriamente superiore rispetto a quello dei sedentari poiché l’attività fisica produce, fisiologicamente, dei danni alla struttura muscolare, la quale richiede della nuova “materia prima” per poter ricostruire il tessuto danneggiato. Tale necessità è ancor maggiore nel caso di atleti che devono incrementare la massa muscolare, poiché alle proteine necessarie a riparare i danni causati dall’allenamento devono aggiungersi quelle necessarie all’apposizione di nuovo tessuto. Anche queste esigenze sono rilevanti e vanno tenute presenti durante l’impostazione di una dieta.