Articolo pubblicato su Hardgainer numero 14. ©2001 by Applied Metabolics, all right reserved
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L'aminoacido più versatile Glutamina: una necessità per il bodybuilding di Jerry Brainum (direttore responsabile dell'edizione internazionale)

      Fino a pochi anni fa la glutamina era una sostanza nutritiva relativamente sconosciuta. Classificata tra gli "aminoacidi non essenziali" perché può essere prontamente sintetizzata dal corpo, la glutamina ha ricevuto un'attenzione di gran lunga minore rispetto ai più importanti aminoacidi essenziali, i quali non possono essere sintetizzati dal corpo e devono essere ricavati da fonti esterne quali gli alimenti proteici.

      Ad ogni modo, stanno venendo fuori ricerche svolte su pazienti clinici che mostrano come la glutamina in pratica sia "condizionalmente" essenziale perché sotto certe condizioni stressanti, per esempio traumi, degenze post-chirurgica, infortuni - perfino allenamenti intensi - la sintesi della sostanza da parte del corpo può non soddisfare la richiesta. Gli studi sulla glutamina coinvolgono di solito pazienti il cui fisico si trova in un grave stato catabolico, per esempio le vittime di ustioni. La somministrazione di glutamina, spesso per mezzo di flebo, ne ha contrastato il catabolismo.

      L'informazione è lentamente trapelata tra gli atleti, dove sono stati suggeriti impieghi potenziali in base alle proprietà note della glutamina. Per esempio, la glutamina è utilizzata come fonte energetica diretta per vari globuli bianchi coinvolti nella risposta immunitaria. Tale risposta si attenua durante un'attività fisica intensa o prolungata, soprattutto per l'aumento del rilascio del cortisolo da parte delle ghiandole surrenali. Alcuni ricercatori ritengono che la glutamina ne possa contrastare l'effetto, ma la conclusione è controversa perché non confermata da tutti gli studi.

      La glutamina è l'aminoacido più abbondante nel plasma e nei muscoli, costituendo il 60% del pool aminoacidico della muscolatura, il principale sito in cui, all'interno del corpo, avviene la sintesi della sostanza in questione. Altri organi possono sintetizzarla, per esempio i polmoni, il fegato e il cervello - e addirittura anche l'adipe. Alcuni studi sulla muscolatura dei ratti indica che le fibre di tipo I, quelle resistenti (a contrazione lenta) immagazzinano il triplo di glutamina di quelle di tipo II (a contrazione veloce). Ciò può essere collegato alla capacità della glutamina di agire da substrato energetico per la sintesi del glucosio.

      Studi effettuati su animali e in particolare cani in addestramento hanno rilevato un aumento di cinque volte maggiore dell'assorbimento della glutamina da parte del fegato durante l'attività fisica, un effetto che i ricercatori ritengono si verifichi perché il fegato richiede la glutamina per sintetizzare il glutatione, un'importante sostanza antiossidante. Poiché le reazioni di ossidazione aumentano durante l'attività fisica, è evidente la correlazione con l'aumento di assorbimento della glutamina da parte del fegato.

La glutamina è l'aminoacido più abbondante
nel plasma e nei muscoli,
costituendo il 60% del pool aminoacidico della muscolatura.

      Studi sui ratti indicano che se il tessuto muscolare smettesse di sintetizzare la glutamina, le riserve intramuscolari di questo aminoacido si svuoterebbero in meno di sette ore. Ciò comporterebbe un aumento della scomposizione delle proteine muscolari, ossia del catabolismo, inibendo al tempo stesso la sintesi proteica muscolare, cosa che spiega perché il tasso di sintesi proteica per la glutamina è più elevato rispetto ad ogni altro aminoacido.

      La glutamina esercita un altro effetto anticatabolico nella muscolatura bloccando l'attività del cortisolo, la principale sostanza che induce il catabolismo. Durante una malattia, il cortisolo promuove il rilascio di glutamina dalla muscolatura. Il cortisolo incrementa l'attività della sintetasi della glutamina, l'enzima muscolare che catalizza la sintesi della glutamina ma che non è sufficiente a bilanciare le perdite di glutamina indotte da livelli maggiori di cortisolo. Le ricerche indicano che la glutamina inibisce direttamente l'interferenza con la sintesi delle proteine muscolari dovuta al cortisolo.

      La glutamina può avere un effetto positivo sulla sintesi proteica in ancora un'ulteriore maniera, tanto più quanto maggiore è il livello di idratazione cellulare. Aumentare l'idratazione cellulare fa scattare un segnale anabolico che inizia le reazioni di sintesi proteica. Al contrario, quando predomina la disidratazione cellulare, si verifica il catabolismo muscolare. Come ci si aspetterebbe, chi è affetto da gravi malattie catabolizzanti presenta sempre una disidratazione cellulare.

      Sebbene varie sostanze, comprese l'insulina e il potassio, favoriscono l'idratazione cellulare, gli studi mostrano che la sostanza nutriente più potente sotto tale aspetto è la glutamina. Le cellule epatiche aumentano di volume del 12% entro due minuti da un'infusione di glutamina e rimangono idratate fin quando è presente la glutamina. Altri studi condotti con animali indicano che l'aminoacido può aumentare la sintesi proteica muscolare in assenza di insulina.

      La glutamina è impiegata pure come principale substrato energetico per le cellule delle pareti intestinali. Gli enterociti, questo è il loro nome, si distaccano ogni tre giorni e hanno necessità della glutamina per avere l'energia che azioni la sostituzione. Le ricerche mostrano che il 40% della glutamina totale impiegata dall'organismo è per la sintesi preposta alla sostituzione delle cellule gastrointestinali. Aiutando a preservare l'integrità delle cellule sulle pareti dei visceri, la glutamina può servire a prevenire malattie correlate alle invasioni batteriche.

      Questa "fame" di glutamina che hanno le cellule gastrointestinali costituisce il principale problema della glutamina orale: fino all'85% di una dose assunta per bocca viene "rubata" dalle cellule intestinali. Per quanto il problema possa essere aggirato con una somministrazione endovena di glutamina, ci sono altre soluzioni più pratiche, come vedrete.

      La glutamina è prodotta nel cervello perché è necessaria per disintossicare dall'ammoniaca risultante dal normale metabolismo proteico. Inoltre agisce da precursore di importanti neurotrasmettitori cerebrali, come il glutamato, un neurotrasmettitore eccitatore, e il GABA, un neurotrasmettitore inibitorio.

      La glutamina mantiene a livelli ottimali il glucosio, soprattutto in caso di digiuno. Assume un ruolo pure durante un processo a livello epatico chiamato gluconeogenesi, il quale riguarda il mantenimento di importanti livelli della glicemia. Apportando carbonio, la glutamina può accrescere i depositi epatici di glicogeno, anche se all'interno della comunità scientifica le opinioni in materia sono contrastanti.

      Uno studio che ha confrontato le infusioni di aminoacidi glicina e alanina - entrambi precursori del glucosio - con la glutamina hanno indicato che due ore dopo l'attività fisica l'infusione di glutamina produceva un aumento del tasso della sintesi del glicogeno muscolare rispetto agli altri due aminoacidi. I ricercatori speculano che la glutamina di per sé possa agire da precursore diretto per il ripristinio del glicogeno muscolare dopo l'esercizio.

L'effetto sull'adipe

      Uno studio nel quale la glutamina veniva somministrata a topi geneticamente grassi e che seguivano una dieta iperlipidica indicava un effetto positivo. In particolare, i ratti presentavano un minore incremento della glicemia (iperglicemia) e una ridotta incidenza di livelle elevati di insulina. Anche se il meccanismo dietro all'effetto non era chiaro, i ricercatori suggeriscono che possa coinvolgere la capacità della glutamina di diminuire la resistenza all'insulina indotta dalla dieta iperlipidica. Altri studi nei quali la glutamina veniva somministrata ai soggetti per via endovenosa con emulsioni di grassi confermano che previene l'intolleranza al glucosio e la resistenza all'insulina, che conseguirebbe altrimenti dall'assunzione concentrata di grassi.

      L'integrazione con glutamina può essere particolarmente importante nelle diete a ridotto contenuto di carboidrati, le quali promuovono un calo pari al 25% dei livelli di glutamina nel corpo. Ance se inibisce la formazione di chetoni, che sono sottoprodotti intermedi del metabolismo lipidico che aumentano durante le diete ipoglucidiche, può anche aiutare a conservare le riserve di glucosio ematico nel corpo. Per quanto i chetoni esercitino un effetto anticatabolico evitando il catabolismo muscolare in assenza di un'assunzione adeguata di carboidrati, la glutamina può esercitare simili effetti anticatabolici interferendo con il catabolismo muscolare indotto dal cortisolo.

      L'importanza di assumere una quantità adeguata di glutamina quando si segue una dieta con dosi limitate di carboidrati è illustrata perfino in uno studio del 1999 su un gruppo di ciclisti sotto allenamento. Lo studio mostrava che consumare una dieta ipoglucidica comportava una riduzione maggiore della glutamina insieme ad un aumento del cortisolo ematico, mentre allenarsi seguendo una dieta iperglucidica non aveva alcun effetto sui livelli di glutamina.

      Anche se la glutamina sembra incoraggiare le perdite di grasso corporeo attraverso un aumento della sensibilità all'insulina, alcuni studi indicano che non solo inibisce la formazione di corpi chetonici, ma promuove pure la lipogenesi, ossia un incremento della sintesi dell'adipe. Lo studio appena citato, comunque, riguardava cellule isolate di fegato di ratto - e quei risultati possono non ripetersi in una misura consistente all'interno di un corpo umano integro.

Un aiuto ergogenico

       Il superallenamento spesso comporta un aumento dei livelli di cortisolo in abbinamento ad una riduzione di quelli degli ormoni anabolizzanti, come il testosterone, un depauperamento delle riserve di glicogeno e un ottundimento della risposta immunitaria. Svariati ricercatori hanno suggerito che una diminuzione dei livelli di glutamina è un marker biochimico del superallenamento perché la glutamina contrasta i fattori negativi che ne derivano.

      Tale connessione si riflette in uno studio che confrontava i livelli di glutamina ematica in sette uomini che si allenavano con svariate intensità una volta la settimana a quelli di cinque soldati che si allenavano intensamente due volte al giorno per 10 giorni. Nei sette uomini i livelli di glutamina scendevano in misura significativa quando raggiungevano il picco dell'intensità d'allenamento. Però, con l'allenamento intenso dei soldati, scendeva subito in quattro di loro, con tutti e cinque che mostravano livelli significativamente più bassi dopo 11 giorni.

      Uno studio sui maratoneti che assumevano o glutamina o un placebo subito e a due ore di distanza di una corsa indicavano che in chi prendeva proprio la glutamina, l'81% riferiva una minore incidenza di infezioni una settimana dopo la corsa. A differenza, i corridori del gruppo trattato con placebo riferivano una riduzione pari al 49% delle infezioni dopo una settimana. Un altro studio mostrava un calo del 20% nei valori di glutamina un'ora dopo che i soggetti avevano preso parte ad una maratona. Uno studio di follow-up rilevava che la glutamina non aveva alcun effetto sui linfociti nei corridori che l'assumevano prima di una maratona.

      Alcuni ricercatori che hanno studiato gli effetti della glutamina in atleti dediti ad attività fisica intermittente e ad elevata intensità simile all'allenamento con i pesi riscontravano che la glutamina plasmatica non calava subito dopo l'esercizio, anche se l'effetto era stato registrato in studi effettuati su atleti impegnati in discipline di resistenza. In ogni caso lo studio ha presentato un calo cinque ore più tardi, definito dai ricercatori come il risultato di un aumento dell'assunzione di glutamina da parte dei reni.

      La glutamina è una fonte di ammoniaca nei reni, dove può essere utilizzata per tamponare un aumento della concentrazione degli ioni idrogeno. Un'acidosi metabolica elevata dopo l'attività fisica deriva da un incremento degli acidi organici come gli acidi grassi liberi e i chetoni che risultano dalle reazioni metaboliche dell'esercizio. È simile al calo della glutamina che si verifica entro quattro giorni dall'inizio di una dieta a ridotto contenuto di carboidrati. Un aumento dell'acidosi si verifica in diete siffatte per la maggiore assunzione proteica e per l'incremento della mobilitazione degli acidi grassi liberi e dei corpi chetonici. Ne consegue il calo del 25% dei valori di glutamina muscolare.

      Durante l'attività fisica ad alta intensità il sangue che affluisce ai reni è limitato da innalzamenti di catecolamine come l'epinefrina e la norepinefrina. In seguito all'esercizio, con l'abbassamento graduale della vasocostrizione indotta dall'attività fisica, l'aumento di acidosi metabolica prodotta dall'esercizio è monitorata nei reni e, di conseguenza, i reni aumentano l'assorbimento della glutamina in circolo nel sangue.

      La glutamina viene scomposta nei reni dalla glutaminasi, un enzima, e convertita in ammoniaca. L'ammoniaca poi si converte in ammonio, uno ione che tampona i livelli elevati di ioni idrogeno prodotti dall'esercizio. Il processo di tamponamento va a discapito della muscolatura se non c'è una quantità sufficiente di glutamina nel sangue, e quando accade, la muscolatura è predisposta a reazioni cataboliche che coinvolgono un incremento del cortisolo. I livelli minori di glutamina ematica mostrati nello studio sugli ioni cinque ore dopo un'intensa attività fisica potrebbero essere dovuti ad una deplezione delle riserve muscolari di glutamina o al fatto che la muscolatura non riesce a tenere il passo con l'aumento assorbimento della glutamina a livello renale.

      Un altro studio recente è arrivato a conclusioni simili dopo che i ricercatori hanno esaminato i livelli di glutamina ematica in nuotatori, ciclisti, powerlifter agonisti e in soggetti sedentari. I powerlifter avevano i livelli di glutamina più bassi, cosa che si ascriveva alle loro diete iperproteiche "croniche". Lo studio ha notato una relazione inversa tra la glutamina e una dieta iperproteica; vale a dire, diete iperproteiche che tendono ad indurre livelli di glutamina più bassi. Questo è consistente con l'aumento dell'acidità associata ad una maggiore assunzione proteica, l'effetto di tamponamento renale e minori livelli di glutamina ematica.

L'integrazione di glutamina può essere
particolarmente importante nelle diete povere di carboidrati
in quanto promuovono una riduzione del 25%
dei livelli corporei di glutamina.

      Un punto importante qui è che l'esercizio ad elevata intensità protratto per tempi lunghi può esaurire la glutamina muscolare, in maniera simile a quanto accade con l'acidosi. Livelli minori di glutamina potrebbero pertanto predisporre una persona ad infezioni e al catabolismo muscolare. Uno studio recente, in ogni caso, non ha riscontrato alcun effetto dell'integrazione orale di glutamina sulle reazioni del sistema immunitario conseguenti l'esercizio.

      Che dire dell'impiego della glutamina come aiuto ergogenico diretto per aumentare la prestazione atletica? L'idea è realizzabile in base al ruolo della glutamina nella regolazione dell'equilibrio acido-base durante l'attività fisica; cioè, nell'aiutare il corpo a sbarazzarsi da solo dei sottoprodotti acidi del metabolismo dell'esercizio fisico. Questo aspetto è stato esaminato in uno studio riportato sul Journal of Sports Medicine and Physical Fitness (38:240-44; 1998).

      Dieci ciclisti di sesso maschile e allenati hanno eseguito cinque sessioni ad elevata intensità in bicicletta, con le prima quattro della durata di 60 secondi mentre l'ultima è stata portata ad esaurimento muscolare. Ogni sessione ha previsto un minuto di riposo, in tal modo ha imitato il ritmo di una tipica sessione di allenamento con i pesi ad elevata intensità. I soggetti hanno svolto le proprie sessioni di esercizi 90 minuti dopo avere assunto o 0,03 g di glutamina per chilogrammo di peso corporeo o un placebo. I risultati hanno mostrato che il tempo per arrivare all'affaticamento non era significativamente diverso tra i due gruppi; in ogni caso, la quantità di glutamina apportata, che ammontava a circa due grammi per un atleta del peso di 90,5 kg, non era probabilmente sufficiente a dare un qualche effetto valido.

      Un altro aspetto da considerare è che la glutamina può apportare prontamente carbonio per la sintesi di glicogeno e di glucosio a livello epatico. Assumerne quantità sufficienti prima dell'esercizio può servire a risparmiare le riserve di glutamina muscolare, aiutando in tal maniera il recupero muscolare mentre previene un eccessivo catabolismo delle proteine muscolari o un rilascio, indotto dall'attività fisica, delle glutamina contenuta nelle riserve intramuscolari che avverrebbe altrimenti.

      Solo due grammi di glutamina orale hanno alzato in misura notevole i valori dell'ormone della crescita, secondo un recente studio, che ha anche visto che un'assunzione superiore ai due grammi portava ad un aumento della scomposizione della glutamina nel fegato. E la glutamina può aumentare la sintesi del testosterone, promuovendo il rilascio della gonadotropina, un ormone, da parte dell'ipotalamo, nel cervello. Un altro studio ha trovato che iniezioni di ormone della crescita sopprimevano la sintesi della glutamina nella muscolatura, cosa che indica la necessità di integrarla per coloro che sono sottoposti ad una terapia con l'ormone della crescita e in coloro che usano il GH o per contrastare l'invecchiamento o per il potenziamento atletico.

Integrare la glutamina

      Gli studi effettuati su pazienti clinici indicano che anche a dosi massicce la glutamina è molto sicura. La dose quotidiana necessaria per un bilancio azotato positivo in quei pazienti, comunque, variava mediamente dai 0,2 ai 0,6 grammi per chilogrammo di peso corporeo. Quindi un atleta di 90,5 kg dovrebbe assumerne dai 18,2 ai 54 grammi al giorno. Il corpo sintetizza dai 50 ai 120 grammi di glutamina ogni giorno, ma considerando che la maggior parte della glutamina orale viene "rapita" dalle cellule dell'intestino e che quasi tutta quella che rimane è degradata nel fegato, è ovvio che sussiste il problema di un assorbimento adeguato.

      Alcune ditte hanno tentato di superare il problema connesso all'assorbimento orale aggiungendo un ingrediente chiamato lisofosfatidilcolina. L'idea è che la lisocolina in un qualche modo "distenda" le cellule che rivestono le pareti dell'intestino, permettendo un maggiore assorbimento di glutamina da parte di tutto il corpo. L'effetto non è mai stato documentato in alcun studio clinico, però, e risulta in gran parte una mera congettura. D'altra parte, negli animali, grosse quantità di lisocolina sono correlate ad ulcere duodenali e all'aterosclerosi.

      Altri integratori, soprattutto varie proteine in polvere, pubblicizzano la "glutamina a legame peptidico". È vero che quando la glutamina è legata ad altri aminoacidi, come l'alanina o la glicina, il dipeptide risultante è di gran lunga più stabile in soluzione che con la glutamina libera. Quel tipo di glutamina è usata nelle preparazioni da somministrare endovena per la maggiore stabilità. La glutamina libera, in un liquido, si degrada rapidamente in piroglutamato e ammoniaca.

      Il problema è che la maggioranza degli integratori proteici che si pensa contengano glutamina a legame peptidico non utilizzino vera glutamina a legame peptidico ma, al contrario, glutamina libera. Quasi tutti gli integratori non elencano il proprio contenuto di glutamina sull'etichetta perché il normale campione di aminoacidi degrada la glutamina in acido glutamico e ammoniaca.

      Secondo Mauro Di Pasquale, M.D., si può avere un'idea approssimata del contenuto di glutamina di un integratore con proteine di origine animali guardando il contenuto di acido glutamico riportato in etichetta. Quasi metà della quantità elencata sarà glutamina. Nelle proteine di origine vegetale la cifra può arrivare perfino all'80%. Addirittura, il cosiddetto ingrediente attivo segreto di uno dei primi pasti sostitutivi sul mercato erano dosi sostanziose di glutamina - nove grammi a porzione.

      Un'altra possibilità è combinare la glutamina con i suoi precursori nutrizionali. Ad esempio, potete assumere piccole dosi di glutamina, per esempio dai due ai quattro grammi, svariate volte nel corso della giornata. Oppure potete prendere sostanze nutritive che il corpo trasforma in glutamina, superando  i rilevanti problemi degli integratori orali di glutamina. Tali sostanze nutritive annoverano gli aminoacidi ramificati, l'alfa-chetoglutarato e l'ornitina alfa-chetoglutarato. Non solamente agiscono da precursori della sintesi della glutamina ma aiutano anche a preservare il contenuto di glutamina nella muscolatura.

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