Articolo pubblicato su: Olympian's news - Settore: Nutrizione Inserito il: 19/09/2005 - Visto: 2941 - Gradimento: Mediocre > < Buono - VOTA

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Nella parte 2 di questa serie è stata discussa laqualità delle proteine,compreso l’esame dei meto-di principali attualmente usati per calcolare la qua-lità delle proteine.Per una serie di ragioni,la mag-gior parte dei metodi attualmente disponibili pervalutare le proteine è deficiente,specialmentequando li si applica a una popolazione attiva.

Continuando in questa discussione, questa parte dell'articolo parlerà dei fabbisogni dei singoli amminoacidi (AA), cosa probabilmente più importante per quanto riguarda la determinazione di quanto bene o quanto male una certa proteina sostiene il tessuto. Infine, la parte 4 svilupperà un modello semplificato del metabolismo degli AA nel corpo ed esaminerà gli adattamenti che si verificano con le assunzioni molto o poco energetiche e proteiche.

Sezione 6: determinare i fabbisogni di AA

La maggior parte dei metodi di valutazione delle proteine per gli adulti si basa sul presupposto che la maggior parte degli AA ingeriti sia usata principalmente per il mantenimento del tessuto esistente, non per la crescita di nuovo tessuto. Ovviamente questo presupposto è sbagliato per i bodybuilder che stanno cercando di sintetizzare nuovo tessuto e ciò rende la maggior parte delle valutazioni della qualità delle proteine (che puntano a determinare i fabbisogni proteici di mantenimento) in gran parte irrilevante. Ciò solleva molte questioni importanti.

Primo e soprattutto, ci sono delle differenze fra il profilo di AA necessario per i bodybuilder e quello necessario per le persone sedentarie? Una seconda questione legata alla prima è: per i bodybuilder è sufficiente consumare una quantità superiore dello stesso profilo necessario per le persone sedentarie oppure le proteine aggiunte dovrebbero avere un profilo di AA diverso?

Sfortunatamente, entrambe queste domande richiedono l'esame delle variazioni nel metabolismo degli AA che si verificano durante l'allenamento con i pesi, e gli studi a disposizione sono pochi. Mentre molti studi hanno esaminato gli effetti dell'allenamento di durata e di altre forme di stress, come il trauma chirurgico, sul metabolismo degli AA, questi modelli sono inappropriati per l'applicazione diretta al bodybuilding.

Un commento sulla metodologia

La determinazione dei fabbisogni di AA dell'uomo è oggetto di ricerca da molti decenni. Anche se sono stati fatti dei progressi, ci sono molti problemi metodologici associati alla determinazione dei veri fabbisogni di AA per l'uomo 1 .

Per svolgere ricerca in questo settore, è necessario porre molti presupposti per quanto riguarda il modello usato, il tracciante radioattivo usato ecc.

Inoltre, visto che il corpo può adattarsi alle assunzioni sia ricche sia povere di proteine, è difficile determinare i veri fabbisogni di AA. Usando le parole di un ricercatore, “Secondo me, attualmente la definizione dei fabbisogni di IAA [AA indispensabili] per un adulto in base alla classificazione della qualità delle proteine non è possibile e di scarsa utilità” 2 .

In confronto al metabolismo del glucosio e dei grassi, dove i ricercatori devono seguire solo una fonte di energia, il metabolismo degli AA è infinitamente più complesso perché i 20 AA che possono essere metabolizzati e interconvertiti vanno controllati nei vari tessuti che hanno utilizzi molto diversi (e ritmi diversi di sintesi e disgregazione proteica). Questo significa che la tecnologia attuale (basata sull'uso del tracciante radioattivo) può fornire solo informazioni incomplete per quanto riguarda i fabbisogni di AA. Detto questo, i progressi tecnologici possono rendere tutto quanto discusso in questo articolo completamente sbagliato.

Soggetti che crescono e soggetti che non crescono e fabbisogni proteici

Come detto prima, l'uomo o l'animale adulto nella media non cresce in modo apprezzabile e i tessuti corporei sono più o meno costanti (anche se si verifica una disgregazione e una sintesi costante di questi tessuti). Questo significa che la maggior parte delle proteine assunte è usata per il mantenimento del tessuto attuale, non per la sintesi di nuovi tessuti. Anche nei bambini, che crescono piuttosto rapidamente, la componente di crescita dei fabbisogni proteici complessivi è del 15% o meno 3 e il resto dei fabbisogni proteici è usato per il mantenimento. Nei bodybuilder adulti, si può ipotizzare che questa percentuale sia ancora più bassa a causa del ritmo generalmente lento della crescita muscolare (vedere in seguito).

Questa diversità di metabolismo fra i bambini e gli adulti è evidente quando si esaminano i fabbisogni proteici (e in particolare i fabbisogni di AA indispensabili) dei bambini e degli adulti. Perciò, sembra appropriato confrontare i fabbisogni proteici e di AA in molti sottogruppi per vedere se ne scaturisce un modello.

La tabella 1 confronta i fabbisogni proteici e di AA di molti gruppi di età diversa in base alle indicazioni attuali FAO/WHO 4 . Bisogna dire che le indicazioni FAO/WHO per gli AA sono state criticate e che ricerche recenti mostrano che i valori per gli adulti per i fabbisogni di AA indispensabili possono essere fino a tre volte superiori rispetto a quanto indicato 5-9 . Infine, sono presentati a scopo di confronto i fabbisogni proteici indicati per gli atleti 10 .

1 FAO/WHO/UNU. Fabbisogni energetici e proteici. Rapporto di un consulto congiunto di esperti FAO/WHO/UNU. WHO Tech Report Ser 1985; 724.
2 Valori indicati per gli AA indispensabili nei giovani, V. 1987 McCollum lecture. Cinetica del metabolismo degli amminoacidi nell'uomo: implicazioni nutrizionali e alcune lezioni. Am J Clin Nutr (1987) 46, pp. 709-725.
3 Lemon P. L'aumento dell'assunzione proteica è necessario o utile per gli individui con uno stile di vita fisicamente attivo? Nutrition Reviews (1996) 54, pp. S169-S175.

Il fatto che i fabbisogni proteici complessivi (in termini di g/kg) per i bambini, il gruppo che cresce più rapidamente, siano simili a quelli determinati per gli atleti di forza, è una coincidenza interessante (vedere la parte 1 di questo articolo). Si presume che i fabbisogni di AA indispensabili siano relativamente più alti anche nei bodybuilder adulti in confronto agli individui sedentari. Se è così, ciò avvalora ulteriormente la nozione che le classificazioni proteiche, sviluppate in base ad adulti che cercano di mantenere le riserve proteiche, non andrebbero assolutamente applicate ai bodybuilder (vedere la parte 2 per ulteriori dettagli).

Andrebbe detto che i bodybuilder non crescono a un ritmo simile a quello dei bambini e che i nuovi tessuti sintetizzati dai bambini sono piuttosto diversi da quelli sintetizzati nei bodybuilder adulti. Perciò, qualsiasi estrapolazione da questa sezione è sconsigliata. Molto probabilmente, il profilo di AA necessario per un bodybuilder che sintetizza principalmente proteine muscolari è molto diverso dal fabbisogno di amminoacidi di un bambino che sintetizza molti tessuti diversi (muscolo, organi, cervello ecc.)

Comunque, come detto prima, i ricercatori hanno detto che i fabbisogni di AA per gli adulti possono essere 3 volte superiori ai valori attuali 5-9 , ciò li pone più o meno allo stesso livello dei fabbisogni dei bambini di 2 anni (tabella 1). La tabella 2 confronta i fabbisogni di AA per i bambini di 2 anni con le quantità di AA presenti in alcune proteine di largo consumo.

Confrontando i valori degli AA indispensabili di una serie di proteine di alta qualità con i fabbisogni di AA dei bambini di due anni, vediamo che tutte le proteine esaminate contengono quantità di AA superiori a quanto richiesto. Inoltre, la differenza di contenuto di AA fra la proteina del siero e altre proteine di alta qualità non si avvicina nemmeno a quanto detto nelle pubblicità. Fatta eccezione per la valina, la lisina e la treonina, la caseina è molto simile al siero e molto più economica. Cosa interessante, e diversamente da quanto creduto comunemente, l'isolato della proteina della soia è sufficiente per soddisfare i fabbisogni di AA indispensabili.

Secondo questa tabella, non c'è motivo per credere che una proteina di alta qualità produca benefici superiori a quelli di un'altra proteina di alta qualità, perché tutte contengono AA in eccesso a quanto necessario. Questo ci riporta alla questione sollevata nell'introduzione di questo articolo: i bodybuilder necessitano di un profilo di AA diverso rispetto agli individui sedentari o semplicemente di assumere più AA (e proteine) in generale?

Prima di passare al prossimo argomento, c'è un'ipotesi avanzata sulle proteine che la tabella 2 può chiarire. A volte è detto che una certa proteina è superiore a un'altra perché contiene quantità maggiori di un certo AA indispensabile (o una certa combinazione di AA indispensabili). Anche se ciò potrebbe essere vero se confrontassimo una proteina di alta qualità con una proteina di qualità inferiore (qui definita come una che non soddisfa o eccede i fabbisogni), la verità è che tutte le proteine di alta qualità solitamente assunte dai bodybuilder contengono abbastanza AA indispensabili per coprire i fabbisogni (ovviamente ciò presume che lo stress dell'allenamento non influenzi il profilo necessario per i bodybuilder). Come vedremo nella parte 4 di questa serie, gli AA in eccesso non necessari sono semplicemente gestiti in altro modo. Quindi, che il siero abbia una proporzione maggiore di AA indispensabili rispetto alla caseina è irrilevante, perché entrambi superano quanto necessario.

Attività fisica e fabbisogni di AA

Come detto nella parte 1 di questa serie, studi recenti hanno determinato che sia l'allenamento per la forza sia quello per la durata incrementano i fabbisogni proteici, anche se attraverso meccanismi diversi.

È noto che l'attività aerobica di lunga durata incrementa l'ossidazione (consumo) degli AA, specialmente quando il glicogeno è esaurito (vedere la parte 1 per i riferimenti). Il tessuto dei muscoli scheletrici dell'uomo riesce a ossidare solo 6 AA durante l'attività fisica: gli amminoacidi ramificati (BCAA; leucina, isoleucina, valina), l'asparagina, l'aspartato e il glutammato 14 . Si può pensare che i muscoli allenati rilascino questi AA (e altri) in proporzione alla loro concentrazione nel muscolo scheletrico ma non è così e nessuno degli AA sopraddetti è rilasciato in proporzione alla sua concentrazione nel muscolo.

Invece, gli AA maggiormente rilasciati dal muscolo durante l'attività aerobica (e durante i periodi di stress come il digiuno e forse la dieta di dimagrimento) sono l'alanina e la glutammina e sono rilasciati in concentrazioni molto più alte di quanto sono presenti nel muscolo. Ciò indica che questi due AA sono sintetizzati nel muscolo, molto probabilmente dal metabolismo dei 6 AA indicati prima 14 . Infatti, il ritmo di sintesi della glutammina nel corpo è stato calcolato in 20-80 g il giorno 14 .

Durante l'allenamento con i pesi, il contributo delle proteine alla produzione energetica è quasi inesistente. Inoltre, la quantità di proteine necessaria per coprire la sintesi giornaliera nei bodybuilder che non usano i farmaci è minima, circa 30 mg/kg il giorno 15 . Per un sollevatore di pesi di 100 kg, ciò significa che 3 g addizionali di proteine il giorno oltre i fabbisogni di mantenimento sono quanto necessario per coprire la sintesi di nuovo tessuto. Anche gli utilizzatori di steroidi che esibiscono il ritmo massimo della crescita muscolare possono aver bisogno di 180 mg/kg al massimo (circa 18 g di proteine extra per un sollevatore di pesi di 100 kg) 15 . Comunque, ciò non spiega i fabbisogni proteici molto più alti scoperti essere necessari per mantenere il bilancio azotato negli atleti di forza 10 .

Molto probabilmente, la maggior parte degli incrementi dei fabbisogni proteici osservati con l'allenamento per la forza 10 , è necessaria per coprire la disgregazione del tessuto che si verifica durante l'allenamento. Sfortunatamente, la quantità esatta (o profilo di AA) di tessuto disgregato non è ancora stata quantificata. Nonostante la loro incompletezza, i dati sul bilancio azotato per gli atleti di forza sono i dati migliori che abbiamo e indicano semplicemente che per i sollevatori di pesi è necessaria una quantità maggiore di proteine. Comunque, dovremmo riuscire a fare delle ipotesi sensate sugli AA specifici in base a quello che sappiamo del metabolismo degli AA.

Dato che l'esaurimento del glicogeno è noto per attivare l'enzima coinvolto nell'ossidazione dei BCAA 16 , sembra plausibile che l'esaurimento del glicogeno osservato con l'allenamento con i pesi possa incrementare l'ossidazione dei BCAA. Considerando che tutte le proteine alimentari elencate nella tabella 2 contengono BCAA ben oltre i fabbisogni proposti, sembra improbabile che il consumo di BCAA extra abbia un grosso impatto sulla crescita.

Garantire le riserve ottimali di glicogeno muscolare e fornire glucosio durante un allenamento (attraverso, per esempio, l'assunzione di una bevanda di carboidrati diluiti) dovrebbe impedire l'ossidazione dei BCAA durante l'attività fisica 16 . I BCAA aggiuntivi (tratti dalla proteina del siero o dagli integratori) possono dare dei benefici durante una dieta (quando l'assunzione di carboidrati è ridotta) e uno studio recente condotto sui lottatori ha registrato una maggiore riduzione del grasso quando sono stati somministrati BCAA aggiuntivi 17 .

Dato che la glutammina è coinvolta nell'equilibrio acido-basico 18 , l'incremento dell'acido lattico osservato con l'allenamento con i pesi potrebbe aumentare la sintesi di glutammina (e perciò l'esaurimento degli AA sopraddetti) nel muscolo e incrementare i fabbisogni. In contrasto con questa idea, uno studio recente ha esaminato le concentrazioni ematiche di glutammina in atleti diversi e ha scoperto che i powerlifter avevano i livelli di glutammina più bassi, indicando una diversità nel metabolismo della glutammina in confronto agli atleti di endurance 19 . Un altro studio recente non ha registrato differenze nei livelli di glutammina in presenza dell'allenamento pesante eccentrico 20 .

Un approccio diverso

Alcuni ricercatori sulle proteine hanno ipotizzato di basare i fabbisogni di AA dell'uomo sul profilo di AA di tutti i tessuti del corpo 3 . Cioè, dato che il mantenimento dei tessuti esistenti è l'obiettivo dell'assunzione proteica per la maggior parte delle persone, è logico pensare che il profilo di AA necessario corrisponda a quello dei tessuti del corpo.

Quest'idea potrebbe essere estesa per indicare che il profilo di AA ottimale per le proteine aggiuntive necessarie per i bodybuilder è molto simile a quello presente nel muscolo. Cioè, mentre i fabbisogni di AA determinati da FAO/WHO ecc. sono basati sui fabbisogni di AA di tutto il corpo, i bodybuilder sono principalmente interessati a fornire gli AA necessari per la crescita dei muscoli scheletrici. Probabilmente, le proteine con il profilo di AA più vicino a quello del muscolo umano sono le proteine animali (cioè la carne) e questo tipo di ragionamento è stato usato come “prova” del fatto che la carne costruisce più massa muscolare. Inoltre, le polveri proteiche sono state sviluppate in base al profilo di AA del muscolo umano.

Il problema: analisi della digestione e del metabolismo

Mentre la parte 1 di questa serie ha parlato approfonditamente della digestione delle proteine, dobbiamo esaminare cosa succede dopo il rilascio degli AA dall'intestino nella vena porta (la vena che porta tutti i nutrienti ingeriti, eccetto gli acidi grassi, nel fegato). Quando gli amminoacidi entrano nella vena porta, la prima fermata è il fegato. Questo si chiama “primo passaggio” epatico.

Fatta eccezione per i grassi e il colesterolo, il metabolismo della maggior parte dei nutrienti comincia nel fegato. Fatta eccezione per i BCAA, che sono metabolizzati principalmente nel muscolo, gli enzimi disgreganti di tutti gli altri AA si trovano nelle concentrazioni massime nel fegato 21 e fino al 58% di tutti gli AA ingeriti può essere ossidato nel fegato al primo passaggio 22 . È noto che l'alimentazione stimola l'ossidazione degli AA nel fegato, specialmente quando sono assunti AA superiori ai fabbisogni 21 . L'ossidazione degli AA sarà discussa dettagliatamente nella parte 4.

Anche quando gli AA sono assunti per via endovenosa, la maggior parte degli AA (70-75% del totale) è assorbita dalle viscere (fegato ecc.) e quello che rimane (25-30%) è assorbito dal muscolo 23 . Altri studi hanno mostrato che l'incremento dei livelli ematici di AA corrisponde al profilo degli AA indispensabili presente nelle proteine assunte ma non a quello degli AA non indispensabili 24 .

Il messaggio da ricordare è che il profilo di AA delle proteine assunte determina solo marginalmente il profilo di AA che sarà visto (cioè assorbito) dal muscolo. Piuttosto, gli AA consumati in eccesso saranno bruciati (attraverso lo stimolo degli enzimi ossidanti nel fegato) mentre quelli necessari saranno rilasciati nel sangue per l'uso da parte dei vari tessuti. Infine, ciò indica la conclusione tratta nella parte 2 di questo articolo: fintanto che i bodybuilder e gli altri atleti assumono quantità sufficienti sia di proteine sia di AA indispensabili, ci sono poche ragioni per pensare che una qualche proteina abbia un impatto sulla crescita superiore a quello di un'altra.

Considerando che tutte le proteine di alta qualità contengono AA indispensabili superiori ai fabbisogni e considerando l'assunzione proteica generalmente eccessiva osservata nei bodybuilder, qualsiasi effetto aggiuntivo delle diverse proteine sui guadagni di massa è molto improbabile.

Riassunto

Anche se spesso si parla della superiorità di una proteina su un'altra in termini di sostegno ai guadagni di massa, abbiamo visto che la maggior parte delle proteine di alta qualità ha caratteristiche più che sufficienti per soddisfare i fabbisogni di AA indispensabili, anche ipotizzando fabbisogni di 3 volte superiori a quelli attualmente consigliati. Anche se alcuni studi indicano che AA specifici, come i BCAA o la glutammina, possono essere necessari in quantità maggiori, le quantità necessarie non sono ancora state quantificate. Al momento, sembra improbabile che una proteina di alta qualità mostri, rispetto a un'altra, risultati significativamente diversi in termini di massa guadagnata, specialmente considerando le alte assunzioni proteiche e caloriche osservate nei bodybuilder. Ci si può attendere che la differenza fra le proteine sia maggiore durante una dieta di dimagrimento. In questa situazione, l'assunzione extra di BCAA potrebbe favorire la salvaguardia del tessuto muscolare.

Prossimamente

Nella parte finale di questa serie, svilupperò un modello semplificato del metabolismo degli AA affinché possano essere discussi gli adattamenti alle assunzione ricche e povere di proteine ed energia (come nella ciclizzazione delle proteine).

Riferimenti
1 Bier, DM. Intrinsically difficult problems: The kinetics of body proteins and amino acids in man. Diabetes/Metabolism Rev (1989) 5:111-132.
2 Millward, J. Can we define indispensable AA requirements and assess protein quality in adults? J Nutr (1994) 1509s-1516s.
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10 Lemon P. Is increased dietary protein necessary or beneficial for individuals with a physically active lifestyle? Nutrition Reviews (1996) 54: S169-S175.
11 National Research Council. Recommended Dietary Allowances, 10th ed. National Academy Press, 1989.
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23 Gelfand, RA et. al. Removal of infused amino acids by splanchnic and leg tisues in humans. Am J Physiol (1986) 250: E407-E413.
24 Ashley, DV et. al. Plasma amino acid responses in humans to evening meals of differeing nutritional composition. Am J Clin Nutr (1982) 36: 143-153.

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