RESTRIZIONE DI CARBOIDRATI:
AMICI O NEMICI DELLA PERFORMANCE SPORTIVA?
Altro argomento particolarmente dibattuto riguarda i regimi ditetici “low carb”, ossia quelli a ristretto contenuto di carboidrati in particolar modo, quando vengono applicati in ambito sportivo.
Come al solito,prima, è opportuno fare le dovute premesse e precisazioni.
L’organismo possiede delle riserve di carboidrati (sottoforma di glicogeno) che sono però relativamente limitate e possono essere fortemente manipolate con l'assunzione di alimenti o anche con una singola sessione di allenamento (1).
I carboidrati forniscono un combustibile chiave per il cervello e il sistema nervoso centrale, rappresentano, inoltre, un substrato versatile per il lavoro muscolare che può supportare esercizi ad una vasta gamma di intensità sia attraverso processi anaerobici che ossidativi.
In terzo luogo, vi sono prove significative del fatto che le prestazioni di attività prolungate o intermittenti ad alta intensità, sono potenziate da strategie alimentari che mantengono un'elevata disponibilità di carboidrati, mentre l'esaurimento di tali depositi (glicogeno) è associato alla comparsa di affaticamento sotto forma di tassi di lavoro ridotti, abilità e concentrazione compromesse ed aumento della percezione dello sforzo.
AMICI O NEMICI DELLA PERFORMANCE SPORTIVA?
Altro argomento particolarmente dibattuto riguarda i regimi ditetici “low carb”, ossia quelli a ristretto contenuto di carboidrati in particolar modo, quando vengono applicati in ambito sportivo.
Come al solito,prima, è opportuno fare le dovute premesse e precisazioni.
L’organismo possiede delle riserve di carboidrati (sottoforma di glicogeno) che sono però relativamente limitate e possono essere fortemente manipolate con l'assunzione di alimenti o anche con una singola sessione di allenamento (1).
I carboidrati forniscono un combustibile chiave per il cervello e il sistema nervoso centrale, rappresentano, inoltre, un substrato versatile per il lavoro muscolare che può supportare esercizi ad una vasta gamma di intensità sia attraverso processi anaerobici che ossidativi.
In terzo luogo, vi sono prove significative del fatto che le prestazioni di attività prolungate o intermittenti ad alta intensità, sono potenziate da strategie alimentari che mantengono un'elevata disponibilità di carboidrati, mentre l'esaurimento di tali depositi (glicogeno) è associato alla comparsa di affaticamento sotto forma di tassi di lavoro ridotti, abilità e concentrazione compromesse ed aumento della percezione dello sforzo.
In uno studio molto recente (8), sono state messe a confronto diete a basso contenuto di carboidrati e alto contenuto di grassi (LCHF), con diete ricche in carboidrati (“costante” o “periodizzato”: HCHO e PCHO) in atleti di endurance: tutti i gruppi di corridori hanno migliorato la loro capacità aerobica del 3-7% seguendo un programma di allenamento intensificato, indipendentemente dall'intervento dietetico. Nonostante questo, e nonostante la loro maggiore capacità di ossidare il grasso durante l'esercizio fisico ad alta intensità, gli atleti sottoposti ad una dieta LCHF non sono riusciti ad ottenere miglioramenti nelle prestazioni nei 10 km di gara, raggiunti invece dai gruppi HCHO e PCHO. Questo è un risultato cruciale ed i meccanismi alla base di tale condizione (di non miglioramento prestativo) meritano un ulteriore approfondimento e discussione. Altri fattori potrebbero aver contribuito al fallimento del gruppo LCHF nel migliorare le prestazioni in gara, come l'aumento nella percezione dello sforzo durante l'esercizio o agli effetti della ridotta qualità delle singole sedute di allenamento.
Quindi, sostanzialmente, La ridotta disponibilità di carboidrati può portare ad alcuni adattamenti metabolici durante l'allenamento, ma non ha portato a miglioramenti della performance sportiva. questo perchè, Sulla base delle prove esaminate, l'allenamento in condizioni di restrizione di carboidrati ha compromesso l'intensità e la durata dell'allenamento stesso (3).
Quello che si vuole analizzare in questo contesto, però, è anche l'effetto che la dieta LCHF ha avuto sull'economia (metabolica) di un esercizio effettuato a velocità ed intensità richieste in prestazioni competitive. Quello che accade è che viene “speso” ossigeno in maniera più efficiente per la produzione di ATP utilizzando l'ossidazione dei CHO, rispetto al grasso come substrato, e tale affermazione, evidente dalla stechiometria, è nota empiricamente da un secolo (9, 10).
In parole semplici: Quando si lavora ad intensità più elevate (supportate attraverso il processo di fosforilazione ossidativa), il carboidrato offre vantaggi rispetto al grasso come substrato poiché fornisce una maggiore resa di adenosina trifosfato (ATP) per volume di ossigeno che viene “consumato”, (1) migliorando così la resa dell’esercizio fisico (2).
Questo aspetto non è da sottovalutare: ossia non è importante solo quanta energia (ATP) si ricava da un substrato (carboidrati o grasso), ma anche il dispendio di ossigeno per produrla. Negli sport come corsa, ciclismo, nuoto, l'economia e l'efficienza con cui una molecola viene trasformata in energia e successivamente in forza e movimento è un fattore determinante per le prestazioni.
Gli studi precedenti di LCHF in popolazioni di atleti hanno esaminato la capacità di svolgere un esercizio ad intensità moderate (60-70% V˙ O2max) che non corrispondono certamente al ritmo di gara.
Phinney et al. (11) hanno osservato che sebbene l'adattamento cronico a una dieta LCHF abbia migliorato l'ossidazione dei grassi al punto che la capacità per un esercizio ad intensità submassimale era "paragonabile a quella osservata dopo una dieta ricca di CHO", "il prezzo pagato per tale conservazione di CHO durante l'esercizio sembra essere (essa stessa) una limitazione all'intensità (dell'esercizio) che può essere raggiunta".
In conclusione (8), i risultati dello studio condotto da Burke et al. ha dimostrato che, nonostante l'aumento sostanziale della capacità di ossidazione dei grassi durante un esercizio fisico intenso, l'adattamento cronico ad una dieta a basso contenuto di CHO e ad alto contenuto di grassi, ha compromesso l’economia (metabolica) dell’esercizio ed annullato la capacità aerobica guadagnata con l’allenamento. Al contrario, l'allenamento sostenuto da una dieta ricca di carboidrati è stato associato a migliori risultati in gara.
Altra osservazione, che mi preme fare, è l’importanza dei carboidrati, non soltanto in un regime di allenamento per sport di endurance, ma anche di potenza e riguarda in modo particolare, la crescita muscolare.
Si ritiene che la risposta del metabolismo proteico muscolare ai carboidrati sia dovuta anche all'iperinsulinemia (leggi il mio articolo sulle proteine). L'iperinsulinemia, infatti, dopo un esercizio contribuisce poco alla risposta sulla MPS (sintesi proteica muscolare), ma ha invece un impatto notevole sul processo anabolico netto, in seguito ad una riduzione del catabolismo proteico (4, 5).
Questo per dire che, gli adattamenti metabolici e fisici dei muscoli scheletrici in risposta ad uno stimolo allenante, in associazione all’assunzione di proteine e carboidrati insieme, avviene tramite l’inibizione delle molecole e dei processi alla base della proteolisi (6). La coingestione di proteine e carboidrati durante il periodo di recupero ha comportato, infatti, ad un miglioramento del saldo proteico netto post-esercizio (3).
Tuttavia, per gli atleti di forza fisica, la ricerca e le raccomandazioni sulla nutrizione sportiva si sono concentrate il più delle volte sull'ingestione di sole proteine, con molta meno attenzione ai carboidrati, spesso demonizzati e totalmente eliminati dalla dieta.
I risultati di diversi studi (7), suggeriscono invece, che sebbene una grave restrizione dei carboidrati non possa compromettere gli adattamenti alla forza durante un programma di allenamento, consumare una quantità adeguata di carboidrati può aumentare la forza massima, la resistenza e, come già detto favorire la crescita muscolare.
Quindi, sostanzialmente, La ridotta disponibilità di carboidrati può portare ad alcuni adattamenti metabolici durante l'allenamento, ma non ha portato a miglioramenti della performance sportiva. questo perchè, Sulla base delle prove esaminate, l'allenamento in condizioni di restrizione di carboidrati ha compromesso l'intensità e la durata dell'allenamento stesso (3).
Quello che si vuole analizzare in questo contesto, però, è anche l'effetto che la dieta LCHF ha avuto sull'economia (metabolica) di un esercizio effettuato a velocità ed intensità richieste in prestazioni competitive. Quello che accade è che viene “speso” ossigeno in maniera più efficiente per la produzione di ATP utilizzando l'ossidazione dei CHO, rispetto al grasso come substrato, e tale affermazione, evidente dalla stechiometria, è nota empiricamente da un secolo (9, 10).
In parole semplici: Quando si lavora ad intensità più elevate (supportate attraverso il processo di fosforilazione ossidativa), il carboidrato offre vantaggi rispetto al grasso come substrato poiché fornisce una maggiore resa di adenosina trifosfato (ATP) per volume di ossigeno che viene “consumato”, (1) migliorando così la resa dell’esercizio fisico (2).
Questo aspetto non è da sottovalutare: ossia non è importante solo quanta energia (ATP) si ricava da un substrato (carboidrati o grasso), ma anche il dispendio di ossigeno per produrla. Negli sport come corsa, ciclismo, nuoto, l'economia e l'efficienza con cui una molecola viene trasformata in energia e successivamente in forza e movimento è un fattore determinante per le prestazioni.
Gli studi precedenti di LCHF in popolazioni di atleti hanno esaminato la capacità di svolgere un esercizio ad intensità moderate (60-70% V˙ O2max) che non corrispondono certamente al ritmo di gara.
Phinney et al. (11) hanno osservato che sebbene l'adattamento cronico a una dieta LCHF abbia migliorato l'ossidazione dei grassi al punto che la capacità per un esercizio ad intensità submassimale era "paragonabile a quella osservata dopo una dieta ricca di CHO", "il prezzo pagato per tale conservazione di CHO durante l'esercizio sembra essere (essa stessa) una limitazione all'intensità (dell'esercizio) che può essere raggiunta".
In conclusione (8), i risultati dello studio condotto da Burke et al. ha dimostrato che, nonostante l'aumento sostanziale della capacità di ossidazione dei grassi durante un esercizio fisico intenso, l'adattamento cronico ad una dieta a basso contenuto di CHO e ad alto contenuto di grassi, ha compromesso l’economia (metabolica) dell’esercizio ed annullato la capacità aerobica guadagnata con l’allenamento. Al contrario, l'allenamento sostenuto da una dieta ricca di carboidrati è stato associato a migliori risultati in gara.
Altra osservazione, che mi preme fare, è l’importanza dei carboidrati, non soltanto in un regime di allenamento per sport di endurance, ma anche di potenza e riguarda in modo particolare, la crescita muscolare.
Si ritiene che la risposta del metabolismo proteico muscolare ai carboidrati sia dovuta anche all'iperinsulinemia (leggi il mio articolo sulle proteine). L'iperinsulinemia, infatti, dopo un esercizio contribuisce poco alla risposta sulla MPS (sintesi proteica muscolare), ma ha invece un impatto notevole sul processo anabolico netto, in seguito ad una riduzione del catabolismo proteico (4, 5).
Questo per dire che, gli adattamenti metabolici e fisici dei muscoli scheletrici in risposta ad uno stimolo allenante, in associazione all’assunzione di proteine e carboidrati insieme, avviene tramite l’inibizione delle molecole e dei processi alla base della proteolisi (6). La coingestione di proteine e carboidrati durante il periodo di recupero ha comportato, infatti, ad un miglioramento del saldo proteico netto post-esercizio (3).
Tuttavia, per gli atleti di forza fisica, la ricerca e le raccomandazioni sulla nutrizione sportiva si sono concentrate il più delle volte sull'ingestione di sole proteine, con molta meno attenzione ai carboidrati, spesso demonizzati e totalmente eliminati dalla dieta.
I risultati di diversi studi (7), suggeriscono invece, che sebbene una grave restrizione dei carboidrati non possa compromettere gli adattamenti alla forza durante un programma di allenamento, consumare una quantità adeguata di carboidrati può aumentare la forza massima, la resistenza e, come già detto favorire la crescita muscolare.
PRINCIPALI RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI:
- Spriet LL. New insights into the interaction of carbohydrate and fat metabolism during exercise. Sports medicine. 2014;44(Suppl 1):S87–96.
- Cole M et al. Improved gross efficiency during long duration submaximal cycling following a short-term high carbohydrate diet. International Journal of Sports Medicine. 2014;35(3):265–269.
- Thomas DT et al. American College of Sports Medicine Joint Position Statement. Nutrition and Athletic Performance. Sci Sports Exerc. 2016;48(3):543-68.
- Tipton KD et al. Dietary protein for muscle hypertrophy. Nestle Nutr Inst Workshop Ser. 2013;76:73-84.
- Biolo G et al. Insulin action on muscle protein kinetics and amino acid transport during recovery after resistance exercise. Diabetes 1999;48: 949–957.
- Margolis LM et al. PI3K-AKT-FOXO1 pathway targeted by skeletal muscle microRNA to suppress proteolyticgene expression in response to carbohydrate intake during aerobic exercise. Physiol Rep. 2018;6(23):e13931.
- Cholewa JM et al. Carbohydrate restriction: Friend or foe of resistance-based exercise performance? Physiol Rep. 2018;6(23):e13931.
- Burke LM et al. Low carbohydrate, high fat diet impairs exercise economy and negates the performance benefit from intensified training in elite race walkers. J Physiol. 2017;595(9):2785-2807.
- Leverve X et al. Choosing the right substrate. Novartis Found Symp. 2007;280:108–121.
- Krogh A et al. The relative value of fat and carbohydrate as sources of muscular energy: with appendices on the correlation between standard metabolism and the respiratory quotient during rest and work. Biochem. 1920;14:290–363.
- Phinney SD et al. The human metabolic response to chronic ketosis without caloric restrictions: Preservation of submaximal exercise capacity with reduced carbohydrate oxidatio n. Metabolism. 1983;32:769–776.