LE PROTEINE E LO SPORT • • • • • • • • • • • • • • Le proteine, o protidi, sono tra i composti organici più complessi e sono i costituenti fondamentali di tutte le cellule animali e vegetali. Dal punto di vista chimico, una proteina è un polimero (e anche una macromolecola) di residui amminoacidi uniti mediante un legame peptidico, spesso in associazione con altre molecole e/o ioni metallici (in questo caso si parla di proteina coniugata). Si parla di proteine che svolgono diverse funzioni: Funzione strutturale nei muscoli; Funzione di trasporto dentro e fuori dalla cellula; Funzione di anticorpi, ovvero difesa dell'organismo da sostanze esterne ed estranee all'organismo Descrizione Le proteine hanno una struttura tridimensionale molto complessa a cui è associata sempre una funzione biologica. Da questa considerazione deriva uno dei dogmi fondamentali della biologia: "Struttura <--> Funzione", nel senso che ad ogni diversa organizzazione strutturale posseduta da una proteina (detta proteina nativa) è associata una specifica funzione biochimica. Da questo punto di vista le proteine possono essere classificate in due grandi famiglie: le proteine globulari e le proteine a struttura estesa o fibrosa. Queste due organizzazioni riflettono le due grosse separazioni funzionali che le contraddistinguono: Le proteine estese o fibrose svolgono funzioni generalmente biomeccaniche, esse rientrano nella costituzione delle unghie, dei peli, dello strato corneo dell'epidermide, dei muscoli (actina e miosina) opponendo una valida difesa contro il mondo esterno. Composizione elementare La molecola proteica risulta costituita da atomi di carbonio, ossigeno, idrogeno e azoto; spesso contiene anche zolfo (presente negli amminoacidi metionina, cisteina e cistina) e, talvolta, fosforo e/o metalli come ferro, rame, zinco ed altri. Le proteine sono dei polipeptidi con più di 90-100 amminoacidi. Gli amminoacidi presenti negli organismi viventi sono numerosissimi ma solo venti di essi (tutti della serie stereochimica L) sono sottoposti al controllo genetico, come conseguenza dei processi evolutivi e contenuti nelle proteine: acido aspartico (monoamminodicarbossilico) acido glutammico (monoamminodicarbossilico) alanina (monoamminomonocarbossilico) • • • • • • • • • • • • • • • • • arginina (diamminomonocarbossilico) asparagina cisteina (monoamminomonocarbossilico) fenilalanina (monoamminomonocarbossilico) glicina (o glicocolla) glutammina isoleucina istidina leucina lisina (diamminomonocarbossilico) metionina prolina (iminoacido) serina (monoamminomonocarbossilico) tirosina treonina triptofano (monoamminomonocarbossilico) valina • • Proprietà Le proprietà delle proteine si ricollegano a quelle dei loro costituenti, gli amminoacidi: sono elettroliti anfoteri, possono essere sottoposte ad elettroforesi, sono otticamente attive (levogire) e presentano il fenomeno di Tyndall. Il punto isoelettrico o PI di una proteina è rappresentato da quella concentrazione di idrogenioni del mezzo, che si comporta in modo da far assumere al protide una forma di anfoione. Per ottenere il peso molecolare o PM delle proteine si deve far ricorso a tecniche e metodologie di non sempre facile attuazione. Tra le tante, quella che fornisce i risultati più precisi è senza dubbio la spettrometria di massa. Integratori alimentari utili nello sport Negli sport di potenza (Sollevamento pesi, body building, gare di sprint ecc.) si possono utilizzare i seguenti integratori: Creatina: migliora il recupero, aumenta la forza e l'esplosività del gesto motorio, tampona l'acidosi e aumenta le masse muscolari (effetto presunto non ancora accertato). Deficit di creatina si possono registrare nei vegetariani, mentre chi assume notevoli quantità di proteine animali 9 volte su 10 non trae alcun beneficio dall'integrazione Integratori di proteine e di aminoacidi: utilizzati con lo scopo di aumentare la massa muscolare possono favorire l'anabolismo soltanto se l'alimentazione non riesce a fornire sufficienti quantità di proteine. Integratori di amminoacidi ramificati: favoriscono il recupero dopo un allenamento particolarmente intenso e prolungato. Integratori di sali minerali: una dieta ricca di proteine e povera di latticini può causare a lungo andare carenze di calcio Carnitina: ottimizza la metabolizzazione dei grassi risparmiando il glicogeno muscolare. La sua efficacia è controversa. • • • • • • • • ALLENAMENTO, ALIMENTAZIONE, RIPOSO E RECUPERO • Sono questi i quattro fattori che bisogna tenere in considerazione per aumentare la propria massa muscolare. Ci si allena, si mangia, si dorme, si recupera e si cresce. Il discorso è semplice. Ma allora com'è possibile che ogni settimana esca un nuovo articolo in cui personaggi più o meno qualificati illustrano le loro tecniche segrete per aumentare muscoli e definizione? Forse perché aumentare la propria massa muscolare non è poi così facile? Sicuramente. Forse perché attorno a questa difficoltà ruota un business molto redditizio? Sicuramente. • • • • • • ALIMENTAZIONE E INTEGRAZIONE • Per garantire il massimo sviluppo muscolare bisogna fornire ai muscoli tutte le sostanze nutritive di cui necessitano per crescere. Gli alimenti sono costituiti, in misura differente, da macro e micronutrienti. Nella prima categoria rientrano carboidrati, grassi e proteine, mentre nella seconda rientrano minerali e vitamine a cui aggiungiamo per completezza l'acqua. Che non esistano cibi magici o completi è risaputo. Nessun alimento di per sé è in grado di fornire tutti i nutrienti nelle giuste proporzioni, per questo uno dei primi consigli che vengono dati è quello di seguire una dieta varia. Il secondo punto riguarda il concetto di "equilibrio", la capacità, cioè, di assumere tutti i nutrienti nelle giuste proporzioni. Ed è proprio su questo punto che si accendono i dibattiti. Quanti grammi di proteine per kg servono al giorno? 1g, 1,5g, 2g, 2,5g?! La risposta? Non può essere che una... dipende! E da cosa dipende? Dal tipo di allenamento, dalla percentuale di massa grassa, dalla capacità dell'organismo di assorbirle, dal recupero, dall'equilibrio ormonale, dal tipo di proteine assunte, dallo stile di vita, dalla forma di assunzione, dalla presenza nel pasto di altri alimenti che ne favoriscono l'assorbimento e chi ne ha più ne metta. • • • • • • • • • • • • Ma allora?! Allora lasciate perdere tutte quelle mode alimentari, evitate di calibrare la vostra dieta con il bilancino, di assumere 10 tipi diversi di integratori al giorno e createvi una sana cultura alimentare: leggete le etichette delle barrette, siete davvero convinti che sciroppo di glucosio e grassi vegetali idrogenati siano davvero l'ideale per aumentare la vostra massa muscolare? Mangiate la bresaola, poiché contiene molte proteine e pochi grassi, giusto, perfetto, ottima scelta! E i nitriti dove li mettiamo? E il tonno al naturale, che dire, 26 grammi di proteine su 100 non sono poche! E il mercurio dove lo mettiamo??! Discorso analogo per i residui ormonali che si possono trovare nelle carni E vai con i cibi integrali, hanno un indice glicemico basso, l'ideale per crescere senza ingrassare! E i residui che si accumulano nella parte esterna del chicco che normalmente viene eliminata ma che nelle farine integrali viene macinata dove li mettiamo? Avete mai pensato che un eccesso di nutrienti potrebbe ostacolare la crescita tanto quanto un difetto? Non sarà quell'integratore dalle tanto pubblicizzate proprietà a farvi crescere così come non sarà quella fetta di dolce a trasformarvi in un ammasso di lardo! E' l'insieme che conta, il sottile equilibrio tra alimentazione, integrazione, allenamento riposo e recupero. Carboidrati I Carboidrati, detti anche glucidi o, più modernamente, glicidi, sono sostanze organiche costituite da carbonio, idrogeno, ossigeno, con formula generale Cx(H2O)y; ogni grammo di carboidrati fornisce quattro calorie e a seconda del numero di zuccheri semplici presenti nella formula si suddividono in monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi. Sono presenti in modo consistente nei tessuti dei viventi con funzione energetica attraverso il processo di respirazione; inoltre, hanno funzione di riserva (amido, glicogeno) e di sostegno (cellulose, emicellulose ecc. dei vegetali, chitina degli Insetti). Si originano nelle piante dall'anidride carbonica dell'aria e dall'acqua del suolo tramite l'energia solare in presenza di clorofilla (fotosintesi). Dal punto di vista chimico sono alcoli polivalenti, cui si collega o una funzione chetonica o una aldeidica. Sono stati identificati più di duecento monosaccaridi formati da una sola molecola di zucchero semplice. I più importanti monosaccaridi sono il glucosio (la cui concentrazione nel sangue è detta glicemia), il fruttosio e il galattosio. I disaccaridi (per esempio il saccarosio e il lattosio) sono formati dall'unione di glucosio e di un altro monosaccaride. I polisaccaridi sono carboidrati complessi (fino a migliaia di zuccheri). Fra quelli di origine vegetale è da ricordare l'amido; sono importanti polisaccaridi anche le fibre che, pur non essendo digerite né assorbite dall'organismo, giocano un ruolo essenziale nell'alimentazione. Fra i polisaccaridi di origine animale sicuramente il più importante è il glicogeno; infatti nell'organismo sono presenti circa 350-500 g di carboidrati, quasi tutti sotto forma di glicogeno: 250-400 g nei muscoli e 80-100 g nel fegato. Meno dell'1% (2-5 g) è rappresentato da glucosio circolante nel sangue. Le scorte di carboidrati possono fornire all'organismo circa 2000 calorie (pari a circa 500 g di glicogeno), una quantità paragonabile alla spesa energetica di una corsa di 30 km. Solo il glicogeno del fegato può essere scomposto in glucosio e liberato nel sangue, in modo da servire gli organi, principalmente il cervello. L'indice glicemico di un carboidrato esprime la velocità con cui aumenta la glicemia (ovvero la concentrazione di glucosio nel sangue) in seguito all'assunzione di 50 g del carboidrato sotto esame. L'indice è espresso in termini percentuali, rapportandolo alla velocità di aumento con la stessa quantità di glucosio (indice pari a 100): un indice glicemico di 50 vuol dire che l'alimento innalza la glicemia con una velocità che è la metà di quella del glucosio. Indice o carico glicemico? - La definizione di indice glicemico ha portato alla ridicola demonizzazione di alcuni cibi (come per esempio banane, carote, patate) prima che si capisse che ciò che conta è sempre l'aspetto quantitativo del problema definito dal carico glicemico. Per approfondire, si consulti l'articolo sul carico glicemico La “Nuova” Piramide Il fabbisogno di carboidrati Il fabbisogno giornaliero di glucosio per il cervello e per il sangue (cioè quello essenziale) è di circa 180 g (720 calorie) per un uomo del peso di 70 kg. Per esprimere il fabbisogno glicidico essenziale in grammi si può proporre la seguente formula (P è il peso): FG=2,6*P I carboidrati vengono utilizzati per produrre energia in attività di una certa intensità, sia sportive sia lavorative. A stretto rigore di logica per un sedentario il fabbisogno di carboidrati si riduce a poco più di quello essenziale, mentre per uno sportivo o per chi ha un lavoro molto faticoso (per esempio un traslocatore) tale fabbisogno cresce nettamente. I carboidrati assunti in eccesso vengono trasformati in grasso secondo un meccanismo descritto in Perché si ingrassa. Se invece l'apporto di glucosio con le scorte è insufficiente, la glicemia si abbassa (ipoglicemia) e la sofferenza cerebrale può manifestarsi con capogiri e senso di spossatezza. Se il glucosio scarseggia e non c'è sufficiente apporto di carboidrati, il fegato sintetizza glucosio da proteine e da lipidi con un processo denominato gluconeogenesi. Tale processo provoca però un eccesso di urea (con sovraccarico renale) e un accumulo di corpi chetonici (scorie provenienti dall'utilizzo degli acidi grassi) con conseguente acidosi. Per riassumere: un eccesso di carboidrati provoca un aumento di peso e un'iperinsulinemia che a sua volta innesca altri processi negativi; una carenza rende particolarmente difficile il rifornimento di glucosio all'organismo, soprattutto per i lavori di una certa intensità. I carboidrati: l'energia di pronto uso La principale funzione dei carboidrati o glucidi o zuccheri è quella di fornire energia all'organismo. Negli alimenti troviamo carboidrati con diversa struttura chimica. Schematicamente possiamo distinguerli in zuccheri semplici e complessi. Gli zuccheri semplici, quali fruttosio, glucosio e saccarosio, sono presenti nello zucchero da cucina, nel latte, nel miele, nella frutta, negli ortaggi, nelle marmellate e nei dolciumi in genere. Essi vengono rapidamente assorbiti dall'organismo e la loro energia si rende disponibile in pochi minuti. Nella dieta non dovrebbero superare il 15% delle calorie totali. Gli zuccheri complessi sono rappresentati da amido e maltodestrine e si trovano soprattutto in riso, pasta, pane, legumi. Essi vengono assorbiti più lentamente e pertanto la loro energia si rende disponibile in modo graduale. Almeno il 45% delle calorie della dieta abituale di uno sportivo dovrebbe derivare dagli zuccheri complessi. IL FABBISOGNO DI CARBOIDRATI NELLO SPORT Le riserve energetiche corporee da carboidrati si aggirano attorno alle 2.000 calorie, di cui circa 1.500 (corrispondenti a circa 4 etti di zucchero) sono immagazzinate sottoforma di glicogeno muscolare. La restante riserva di glicogeno, pari a circa 400 calorie, si trova nel fegato, mentre nel sangue troviamo 100 calorie circa costituite da glucosio. In una dieta bilanciata di 3.000 calorie, circa il 60% dovrebbe essere apportato dai carboidrati, il che corrisponde a circa 4 etti e mezzo di zuccheri. Questa quantità è sufficiente a coprire i fabbisogni di glicogeno corporeo. Introducendo quindi una giusta quantità di pane, riso, pasta, legumi, frutta e zucchero da cucina si riesce ad assicurare la quota energetica necessaria. Se ciò non accadesse avremmo effetti negativi sulla prestazione fisica, con i tipici segnali di stanchezza fisica e mentale. Inoltre, quando le scorte diminuiscono drasticamente, la macchina uomo va a cercare subito altra energia disponibile oltre ai grassi e utilizza ingiustamente le proteine. Di conseguenza il ruolo dei carboidrati nell'alimentazione dello sportivo è anche quello di risparmio dei tessuti magri. Proteine e carboidrati, inoltre, hanno un moderato potere saziante, superiore a quello dei grassi. Per l'atleta affamato, giova allentare la morsa della fame con uno spuntino a base di biscotti, merendine, panini che non appesantiscono poichè facilmente digeribili. E per concludere: durante le gare più estenuanti occorre introdurre piccole dosi di energia attraverso bevande dolci che contengano un cucchiaino di zucchero per bicchiere. RICORDATI CHE : • Gli zuccheri sono energia di pronto uso • La sensazione di fatica è il segnale dell'impoverimento delle scorte in zucchero • Il glicogeno muscolare ed il glucosio del sangue sono il maggior carburante dell'organismo durante il lavoro muscolare • Nel periodo precedente l'attività fisica o la competizione si può innalzare l'introito di carboidrati sino a costituire il 70% del fabbisogno calorico totale • Il consumo abituale di giuste quantità di carboidrati protegge la massa magra • Le bevande troppo zuccherine, dopo la prima frustata di energia, possono provocare un abbassamento della glicemia e quindi favorire un maggior senso di affaticamento ISTITUTO PROFESSIONALE di STATO SETTORE INDUSTRIA e ARTIGIANATO MANUTENZIONE E ASSISTENZA TECNICA ATTILIO ODERO