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SSE #107 Le diete ad alto contenuto di carboidrati migliorano la performance sportiva?Clyde Williams, PhD, FACSM David Lamb, PhD, FACSM PREMESSE Il senso di stanchezza che si avverte durante l’attività sportiva prolungata viene spesso associato all’abbassamento o all’esaurimento delle riserve di glicogeno muscolare. E’ possibile aumentare le riserve di glicogeno nei muscoli e nel fegato in preparazione alle gare di resistenza consumando una dieta ad alto contenuto di carboidrati (ad esempio, 8-10 g/kg al giorno) per 1-3 giorni prima della gara. Negli uomini, una dieta così calorica migliora generalmente il tempo di resistenza a una andatura costante (capacità di resistenza) e, anche se in modo meno consistente, potenzia la performance nelle prove a tempo della durata di 90 min. e oltre. Tuttavia, nelle donne, anche se il carico di carboidrati fa aumentare le riserve di glicogeno muscolare, non sembra beneficiare le performance di resistenza. Non c’è la certezza che l’assunzione di una dieta ad alto contenuto di carboidrati (rispetto a una più moderata) giornalmente per molti giorni di allenamento possa migliorare la performance. Gli atleti dovrebbero consumare almeno 5-6 g di carboidrati/kg di peso corporeo al giorno durante l’allenamento e aumentare la quantità fino a 8-10 g/kg il giorno successivo alla prova di resistenza particolarmente pesante e per molti giorni prima delle gare. INTRODUZIONE Negli ultimi vent’anni, la ricerca ha più volte mostrato che l’assunzione di sports drink durante le prove di resistenza migliora la prestazione (Jeukendrup, 2007). Ma cosa sappiamo del consumo di carboidrati durante i giorni precedenti l’esercitazione? Lo scopo di questo articolo è quello di esaminare brevemente le cause che portano a credere che una dieta con molti carboidrati prima di una gare di resistenza apporti benefici ergogenici. Un secolo fa, il consiglio che si dava a una atleta prima di una competizione o di un periodo di duro allenamento era quello di assumere una dieta ricca di proteine e carboidrati. Tale consiglio supportava tutti quegli errori che accompagnavano gli atleti del passato e che collegavano l’assunzione di carne alla crescita muscolare e al rafforzamento. La dieta normale invece, era a base di alimenti che contengono carboidrati, come pane, patate, riso e pasta, perché riempivano di più ed erano più economici della carne. Con il passaggio da una forza lavoro che impiegava principalmente persone per lavori manuali a una società più meccanizzata, la produzione alimentare di massa portò a una maggiore disponibilità e varietà e a un più largo consumo di proteine nelle varie forme. In questo panorama di grande disponibilità e varietà di alimenti, è interessante notare che il ruolo essenziale dei carboidrati come rifornimento nelle attività pesanti iniziò ad essere apprezzato dagli scienziati durante la prima parte del ventesimo secolo. FONDAMENTO LOGICO PER UNA DIETA AD ALTO CONTENUTO DI CARBOIDRATI Nei primi anni del 1900, divenne sempre più evidente che i carboidrati rappresentavano una fonte importante di energia per i muscoli scheletali. In una serie di studi molto interessanti, Christensen e Hansen (1938) mostrarono abbastanza chiaramente che dopo l’assunzione di una dieta calorica a base di carboidrati per molti giorni, i loro soggetti riuscivano a percorrere una distanza in bicicletta decisamente più lunga che dopo lo stesso periodo di dieta mista. Quasi trentenni più tardi, il legame tra una dieta a base di carboidrati e la capacità di allenamento venne ancora mostrato in studi alquanto eleganti di Bergström et al. (1967). Con l’utilizzo di una tecnica bioptica con ago, riuscirono ad analizzare campioni di muscoli scheletali per capire il contenuto di carboidrato (glicogeno) prima e dopo l’attività fisica così come dopo diete con contenuti variabili di carboidrati. Scoprirono che l’assunzione di una dieta ad alto contenuto di carboidrati nei giorni successivi a un periodo di allenamento intenso aumentava di gran lunga le riserve di glicogeno muscolare. Tale “supercompensazione” di glicogeno muscolare è un fenomeno locale in quanto avviene solo per i muscoli che sono stati in attività. Gli scienziati svedesi dimostrarono le loro scoperte in uno studio nel quale si misero uno di fronte all’altro su una cyclette fino al sopraggiungere della fatica con una sola gamba (Bergström & Hultman, 1966). Dopo tre giorni di dieta ricca di carboidrati (“carico di carboidrati”) scoprirono concentrazioni di glicogeno superiori alla media soltanto nella gamba che aveva svolto l’esercizio. SCHEMA DEL CARICO DI CARBOIDRATI – 3 giorni di dieta a base di carboidrati in dose moderata (50% dell’energia dai carboidrati), allenamento duro con esercizi estenuanti al 75% VO2 max, poi… – 3 giorni di dieta a basso contenuto di carboidrati (10% carboidrati), allenamento pesante anch’esso con una sessione di esercizi estenuanti finali per esaurire del tutto le scorte di glicogeno, poi… – 3 giorni di dieta ad alto contenuto di carboidrati (90% carboidrati) e allenamento ridotto. Nello studio riportato da Bergström e colleghi (1967), la dieta con carico di carboidrati e la metodologia di esercizio faceva aumentare la concentrazione di glicogeno del 170% rispetto ai valori normali (Figura 1).
Figura 1. Concentrazioni di glicogeno muscolare prima (grafico bianco) e dopo (grafico verde): 3 giorni di dieta mista, 3 giorni di dieta con pochi carboidrati e 3 giorni di dieta con molti carboidrati. Da notare il notevole aumento delle concentrazioni di glicogeno con la dieta ad alto contenuto di carboidrati (Bergström e colleghi (1967). Questi e altri studi successivi dimostrarono un forte legame tra la quantità delle riserve di glicogeno nei muscoli prima dell’esercizio e il tempo che ci voleva per esaurirle (Ahlborg et al., 1967). Perciò non deve sorprendere che gli atleti adottassero questo schema dietetico e di esercizi per potenziare le riserve di glicogeno prima delle competizioni. Sebbene questa dieta “classica” e le procedure di esercizio aumentino le concentrazioni di glicogeno muscolare a livelli molto alti, gli atleti scoprirono che 3 giorni di dieta a basso contenuto di carboidrati non solo era sgradevole ma causava difficoltà nel portare a compimento il normale allenamento. L’approccio alternativo più soddisfacente fu il “metodo taper” proposto da Sherman et al. (1981) efficace come il metodo più tradizionale del carico di carboidrati. Con questa tecnica, gli atleti diminuivano l’intensità e la frequenza di allenamento nel corso della settimana prima della competizione e aumentavano invece il contenuto in carboidrati della loro dieta fino a 9-10 g/kg di peso corporeo negli ultimi tre giorni precedenti all’evento. Alcuni studiosi utilizzarono una versione del carico di carboidrati che durava soltanto qualche giorno con una dieta al alto contenuto di carboidrati prima di attività prolungata (Burke et al., 2000; Rauch et al., 1995). In uno studio, si aumentavano le riserve di glicogeno muscolare oltre i valori post-esercizio soltanto con un carico di carboidrati di 24 ore (Bussau et al. , 2002). In quell’esperimento, gli atleti consumavano 10 g di carboidrati per kg di peso corporeo nell’ultimo giorno dopo la normale sessione di allenamento. Se i ciclisti avessero continuato il carico per altre 48 ore, non si sarebbe verificato un ulteriore aumento della concentrazione di glicogeno muscolare. Vale la pena notare che stiamo parlando di ciclisti di resistenza molto ben allenati e sebbene lo schema del carico di carboidrati non coinvolgesse una fase programmata di esaurimento del glicogeno, le riserve si sarebbero comunque ridotte come conseguenza dell’allenamento del giorno precedente (Bussau et al., 2002). Questa bassa concentrazione di glicogeno deve aver probabilmente stimolato l’attività del GLUT 4 (il GLUT 4 è la membrana trasportatore responsabile dell’assorbimento di glucosio nelle cellule muscolari) e la riserva di glicogeno. Tale fatto è rassicurante per quegli atleti che, per qualsiasi motivo, non possono prendersi troppi giorni di riposo prima dell’allenamento. LIMITI DELLE RICERCHE PUBBLICATE Gli studi sulle performance sportive utilizzano test che si possono raggruppare in due grandi categorie. Quei test che richiedono da parte dell’atleta l’esercizio più lungo possibile a una data potenza (di solito ciclismo) oppure a una andatura costante (generalmente ciclismo o corsa) stabiliscono la “capacità di resistenza”. Invece, i test che richiedono ai soggetti di completare una determinato tipo di lavoro più velocemente possibile, ad esempio il tempo necessario a compiere una 10 km di corsa, oppure più lavoro possibile in un dato tempo (di solito nel corso di prove ciclistiche) si considerano prove per stabilire il “tempo” della prestazione. L’attendibilità dei test sulla performance non viene solitamente dichiarata. Anche nei laboratori più quotati, i test sulla capacità di resistenza sono meno riproducibili (± 26,6 %) dei test di performance a tempo nel ciclismo (± 3,4 %) (Jeukendrup et al., 1996) o nella corsa (± 2,7 %) (Schabort et al., 1997). Ma le informazioni sulla riproducibilità dei test vengono raramente fornite negli studi relativi all’alimentazione con carboidrati prima dell’attività. L’importanza di conoscere la riproducibilità di un dato test viene illustrata come segue: se una dieta ad alto contenuto di carboidrati ha come risultato, ad esempio, un miglioramento del 5% nella performance a tempo, ma la variabilità, associata ad una semplice ripetizione dei test senza alcun intervento è ± 15 %, allora la grande variabilità nei risultati sui test ripetuti maschererà il minimo effetto della dieta di carboidrati al punto da rendere irrilevante l’effetto della dieta. Come verrà affrontato più tardi, molti degli studi sui benefici del carico di carboidrati prima dell’attività fisica si sono avvalsi di test sulla capacità di resistenza piuttosto che sulla prestazione a tempo. Pertanto, risulta sempre più evidente che le diete ad alto contenuto di carboidrati prima dell’attività fisica dimostrano il miglioramento della capacità di resistenza malgrado la grande variabilità dei test specifici. Dimensioni dei campioni raccolti; soggetti generalmente maschi. Gli studi sulla manipolazione dietetica, soprattutto con progetti incrociati in cui ai soggetti veniva richiesto di partecipare a continui tentativi dietetici sotto supervisione e di effettuare biopsie muscolari e analisi del sangue, sono costosi e molto laboriosi. Inoltre, anche se si hanno tutte le risorse necessarie, si possono incontrare difficoltà nel reclutare soggetti allenati e ben assortiti. Sulla base di ciò, la maggioranza degli studi comprende dieci o meno soggetti per gruppo, e queste dimensioni dei campioni raccolti rendono statisticamente difficile individuare differenze nella performance minime seppur potenzialmente significative come conseguenza dei trattamenti dietetici. Inoltre, esistono pochi studi su soggetti femminili, forse per la percezione da parte degli inquirenti che non sarebbe facile reclutare donne intenzionate a sottoporsi a questi precisi protocolli di alimentazione. Evenutali effetti contraddittori del consumo di carboidrati prima e/o durante l’esercitazione. Nella maggioranza degli studi sulle esercitazioni fisiche, i soggetti digiunavano per circa 12 ore prima della prova, in altri consumavano un pasto ricco di carboidrati qualche ora prima e/o consumavano carboidrati durante l’esercitazione. Da un lato, il digiuno di 12 ore e la non assunzione di sports drink con carboidrati durante l’esercizio è piuttosto raro; d’altra parte, è difficile evidenziare gli effetti di una dieta ricca di carboidrati rispetto a un qualunque pasto a base di carboidrati consumato appena prima dell’attività o da uno sports drink durante. Ciò rende problematica l’interpretazione dei risultati dello studio a meno che non vengano inclusi nella ricerca molti gruppi di controllo. Dato il costo elevato, non sono molti gli studi di ricerca che vengono portati a compimento. Mancanza di controllo delle diete e dell’allenamento fisico. Dato che risulta costoso e logisticamente difficile portare avanti studi nei quali si ha un attento controllo degli alimenti assunti e dell’esercizio che si può sostenere fuori dal laboratorio di prove, allora si chiede semplicemente ai soggetti di seguire alcune linee guida dietetiche e di attività fisica. Non essendo possibile stabilire il limite fino a cui un atleta riesce a seguire tali linee guida, anche il motivo per cui è impossibile rispettare questo protocollo di esperimento è altrettanto sconosciuto. ANALISI DELLA RICERCA EFFETTI DI UNA DIETA AD ALTO CONTENUTO DI CARBOIDRATI CONSUMATA IL GIORNO PRIMA DI UNA PROVA DI GARA Effetti sulla capacità di resistenza. L’assunzione di una dieta ricca di carboidrati ((~10 g/kg) nelle 24 ore che seguono un allenamento pesante può aumentare le concentrazioni di glicogeno muscolare per gli atleti di resistenza ben allenati (Ahlborg et al., 1967; Bergström et al., 1972; Bussau et al., 2002;
FIGURA 2: Tempi di corsa per due prove distanziate da 22 ore. Durante il primo giorno due gruppi di corridori si cimentarono in una corsa su tapis roulant al 70% VO2max fino ad esaurimento forze oppure per 90 minuti, a seconda di cosa subentrava prima. Il primo gruppo consumò una dieta mista normale (circa 5g di carboidrati/kg di peso corporeo) nelle 22 ore relative al periodo di recupero, mentre il secondo aumentò l’assunzione di carboidrati fino a 9g/kg. L’assunzione totale di sostanze energetiche per entrambi i gruppi si compensava. Il secondo giorno, i corridori del periodo di recupero con molti carboidrati riuscirono a cimentarsi nuovamente nella stessa prova del giorno precedente, gli altri no (Fallowfield & Williams, 1997). Allo stesso modo, aumentando il contenuto di carboidrati nella dieta di recupero di un gruppo di giocatori, si riusciva a far riprodurre la stessa sessione di scatti di corsa brevi ma ad alta intensità anche 24 ore dopo, mentre se assumevano il normale contenuto di carboidrati più proteine aggiuntive, non riuscivano a completare la prestazione il giorno successivo (Nicholas et al., 1997). Sebbene le concentrazioni di glicogeno muscolare non venissero calcolate, tali studi lasciano intendere che, se gli atleti necessitano di un recupero completo per essere in grado di gareggiare anche il giorno seguente, l’assunzione di carboidrati deve essere sempre prestabilita perché mangiare ad libitum non consente sempre di raggiungere la quantità raccomandata di carboidrati di 10g/kg di peso corporeo (Costill et al., 1981). EFFETTI DI UNA DIETA AD ALTO CONTENUTO DI CARBOIDRATI CONSUMATA 2-3 GIORNI PRIMA DI UNA PROVA DI GARA Effetti sulla capacità di resistenza. Uno studio sugli effetti del carico di carboidrati sulla prestazione sportiva è stato pubblicato da Hawley et al., (1997). In uno dei suoi primi studi, Bergström et al. (1967) riportarono che, quando i suoi atleti si esercitavano fino all’insorgenza della fatica su una cyclette a una intensità pari al 65%-75% VO2 max dopo aver assunto una normale dieta mista, si affaticavano dopo 58 minuti. Da quel momento in poi, dovevano assumere una dieta povera di carboidrati per 3 giorni e poi continuare a lavorare sulla cyclette fino ad esaurimento forze prima di consumare una dieta molto calorica (90% di energia) per altri 3 giorni. Alla fine del ciclo di dieta con molti carboidrati, erano in grado di pedalare per 189 minuti prima di esaurire le forze (Figura 3).
FIGURA 3. Tempo occorrente prima di esaurire le forze in una performance di ciclismo prolungato (~70% V02 max) dopo una dieta mista seguita da 3 giorni di dieta a basso contenuto di carboidrati e 3 giorni ad alto contenuto di carboidrati (Bergström et al., 1967). Risultati simili furono ottenuti anche da Ahlborg et al., (1967), i quali scoprirono che dopo 3 giorni di dieta al 95% di carboidrati, i soggetti potevano pedalare per ~160 min, paragonati ai ~110 min con una dieta al 50% di carboidrati e ~50 min con una al 10% di carboidrati. Recentemente, Green et al. (2007) mostrarono gli effetti benefici del carico di carboidrati sul tempo di pedalata fino ad esaurimento forze al 68% VO2 max. Ulteriori benefici dati dall’integrazione di carboidrati nei test di capacità di resistenza. In uno studio condotto al fine di stabilire se l’assunzione di carboidrati durante l’attività potesse essere di ulteriore beneficio in aggiunta all’effetto del carico di carboidrati, Kang et al. (1995) sottoposero i loro ciclisti in due occasioni a un carico di carboidrati, comprensivo di una dieta ad alto contenuto (7,5 g/kg) negli ultimi tre giorni. Dopo un digiuno serale, i ciclisti furono impegnati in una corsa fino ad esaurimento forze al 70% VO2 max, in cui una volta potevano assumere uno sports drink al 6% ogni 20 min Effetti del carico di carboidrati sul tempo necessario all’esaurimento forze in sessioni brevi di esercizi ad alta intensità. Sebbene il carico di carboidrati sia comunemente associato a miglioramenti nei test di esercizi continuati della durata di almeno 90 min, esistono prove che possa migliorare la performance anche di esercizi di breve durata ad alta intensità. Ad esempio, Maughan and Poole (1981) riportarono un miglioramento del 36% del tempo di esaurimento forze in una prova ciclistica al 105% VO2 max (6,65 min contro 4,78 min) se i soggetti completavano il tradizionale carico di carboidrati. In uno studio simile, Pizza et al. (1995) riferirono che il tempo di esaurimento forze di una corsa su tapis roulant al 100% VO2 max aumentava da 4,7 min a 5,06 min se i soggetti riducevano gradatamente l’allenamento e aumentavano l’assunzione di carboidrati nei tre giorni prima della prova. Non sono del tutto chiari i meccanismi relativi a un miglioramento della performance dopo il carico di carboidrati per brevi sessioni di prove. Un suggerimento può essere dato dal fatto che questa preparazione dietetica per attività molto intensa possa influenzare positivamente la capacità cuscinetto dei muscoli (Maughan & Greenhaff, 1991). Un’altra spiegazione è che i carboidrati possano aiutare l’atleta a mantenere un umore più allegro (Achten et al., 2004) e/o possa avere un effetto eccitante sul cervello, aiutando così l’atleta ad attivare unità motrici in più che gli permettono di completare la performance (Winnick et al., 2005). In conclusione, quasi tutti gli studi sugli effetti di 2-3 giorni di dieta ad elevato contenuto di carboidrati sulla capacità di resistenza – la capacità di continuare la performance alla stessa potenza o allo stesso passo – mostrano risultati positivi. Tuttavia, dovrebbe essere chiaro che la maggior parte di questi studi richiedevano ai soggetto di esercitarsi dopo una sera di digiuno e utilizzava solamente acqua – e non sports drink - per la reidratazione durante l’esercizio. I dati riportati da Kang et al. (1995) indicano che l’assunzione di carboidrati durante l’esercizio sono di ulteriore beneficio in aggiunta a quelli relativi alla dieta con molti carboidrati. Sulla base dei risultati di studi su molte prove a tempo che utilizzavano i carboidrati qualche ora prima e/o durante l’esercizio (vedi sotto), sembra probabile che i benefici di un carico di carboidrati sulla capacità di resistenza sarebbero meno palesi se i soggetti avessero consumato carboidrati durante le prove di test. Effetti sulle prove di prestazione a tempo. Molti studi hanno esaminato l’influenza delle diete ad alto contenuto di carboidrati per vari giorni sulla prestazione in condizioni di gara, e altri hanno cercato di simulare le condizioni di gara in laboratori per cercare di comprendere meglio i meccanismi responsabili del miglioramento della performance. Uno dei test più esaustivi sull’influenza della manipolazione dietetica sulle prove di resistenza fu effettuato da Karlson and Saltin (1971) circa 40 anni fa. Dieci ragazzi si erano cimentati in una 30 km di corsa in due occasioni. La prima gara faceva parte di un festival di corsa annuale a Stoccolma. Sei dei soggetti consumarono la loro normale dieta mista nella settimana prima della gara, e quattro si sottoposero al carico di carboidrati per aumentare le riserve di glicogeno pre-esercizio. Tre settimane più tardi, i due gruppi si scambiarono la programmazione alimentare e rifecero la gara. Nel tentativo di ricreare le condizioni di gara della prima gara, nella seconda prova, i corridori ricevevano un compenso in denaro se correvano più velocemente della prima gara. Il carico di carboidrati migliorava il tempo della 30 km di corsa di 8 minuti (135,3 min vs. 143 min). Sono stati riportati altri effetti positivi simili del carico di carboidrati sulla 30 km di corsa con uomini, invece nessun beneficio venne riscontrato nelle donne impegnate nella stessa competizione (Williams et al., 1992). Negli uomini, una gara di ciclismo su lunga distanza può essere migliorata anche aumentando la quantità di carboidrati nella dieta. Ad esempio, Widrick e colleghi (1993) riferirono che otto ciclisti riuscirono a portare a termine una prova in laboratorio di 65 km in 118,7 minuti dopo aver consumato una dieta con quantità moderata di carboidrati (6,5 g/kg) per due giorni, mentre il loro tempo medio era 122.9 min se assumevano una dieta con pochi carboidrati (2,3 g/kg) per due giorni. In questo esperimento, i pasti precedenti alla prova terminavano almeno 6 ore prima di ogni tipo di prova. Nelle due prove sopraccitate, i soggetti bevevano un placebo aromatizzato durante le prove di corsa. Venivano poi completate altre due prove – una con la precedente dieta con quantità moderata di carboidrati e l’altra con la dieta a basso contenuto - durante la quale i soggetti assumevano ad intervalli, durante la prova, una bevanda con carboidrati in grado di fornire circa 1,5 g/kg per ciascuna delle due prove. L’integrazione di carboidrati durante l’esercizio forniva un aumento poco significativo di 1,2 min nel tempo totale per la dieta moderata. Parimenti, non si erano riscontrate differenze tra i tempi della prova che comprendeva la dieta con pochi carboidrati più l’integrazione (121,2 min) e la prova con la dieta moderata senza integrazione (118,7 min). Forse con più soggetti a disposizione alcune di queste differenze sarebbero potute essere significative, ma i risultati sugeriscono che la dieta a moderato apporto di carboidrati prima e l’integrazione durante l’esercizio aveva gli stessi effetti positivi, sebbene non aggiuntivi, sulla performance. In uno studio di ricerca riportato da Flynn et al., (1987), i ciclisti, in quattro occasioni distinte si sottoponevano a un carico di carboidrati per 2 ore e poi pedalavano il più possibile in un lasso di tempo di due ore su cyclette. Durante le prove, consumavano una di queste quattro bevande: un placebo dolcificato e tre bevande contenenti vari tipi e concentrazioni di carboidrati. Non venne riscontrata alcuna differenza nella quantità di lavoro delle quattro prove. Pertanto, in contrasto con i risultati di Kang et al. (1995), che avevano testato la capacità di resistenza, in questo esperimento, assumere una bevanda a base di carboidrati nel corso di una prova di gara non portava benefici ulteriori di quelli già forniti dal carico di carboidrati. I benefici sulla performance del carico di carboidrati furono anche evidenziati in un test su cyclette di un’ora (la distanza massima coperta in un’ora) che seguiva una corsa di due ore a ~70% VO2 max con sprint intermittenti (Rauch et al.,1995). Aumentando l’apporto giornaliero di carboidrati da 6,2 g/kg a 10,5 g/kg nei tre giorni precedenti alla prova si aumentavano le concentrazioni di glicogeno muscolare da 47% e si migliorava la distanza coperta in un’ora (38,02 km) paragonata ai 36,74 km senza il carico di carboidrati. In questo esperimento, i soggetti consumavano una colazione standard (70-80 g di carboidrati) 3 ore prima della prova e, nel corso delle prime due ore di corsa, prendevano una bevanda all’8% di carboidrati in quantità pari a 750 ml/h (un totale di 120 g di carboidrati). Bevevano soltanto acqua nell’ultima ora di gara. Così, grazie a questo studio, sono stati individuati i benefici del carico di carboidrati sulla performance anche se i soggetti assumevano un pasto prima dell’esercizio e una bevanda con carboidrati nelle prime due ore di attività. Contro i risultati di Rauch et al. (1995), Burke e colleghi (2000) non riscontrarono benefici da carico di carboidrati se i soggetti consumavano un pasto pre-esercizio e un supplemento di carboidrati nel corso della gara. Nei loro studi, sette ciclisti completarono due prove su strada nelle quali assumevano sia il carico di carboidrati (9 g/kg di peso corporea) o una dieta a moderato contenuto di carboidrati (6 g/kg peso corporeo) per tre giorni prima di una prova di 100 km con le loro biciclette. Mangiarono una colazione ad alto contenuto di carboidrati due ore prima ogni prova, durante la quale i ciclisti assumevano una soluzione al 7% di polimeri di glucosio in quantità pari a 15 ml/kg di peso corporeo/h. In tutte le diverse condizioni dietetiche, i ciclisti percorrevano i 100 km in circa 148 minuti. Sembra che una assunzione moderata di carboidrati (6 g/kg peso) nei giorni precedenti la prova, insieme a una colazione ricca di carboidrati e una bevanda con carboidrati durante la gara fosse sufficiente a raggiungere il livello richiesto di carboidrati necessari a questo esperimento. In contrasto con gli studi di Rauch et al. (1995) e di Burke et al. (2000), la maggioranza degli studi sugli effetti del carico di carboidrati sulle prove a tempo non prendeva in considerazione l’integrazione 3-4 ore prima o durante l’esercizio in quanto lo scopo principale della ricerca era quello di valutare gli effetti indipendenti del carico di carboidrati. I benefici di ciò sulle prove a tempo non sono sempre riscontrabili quando i soggetti consumavano anche un pasto ricco di carboidrati prima della gara e assumevano carboidrati durante (Andrews et al., 2003; Biurke et al., 2000). Presumibilmente, i benefici sulla performance di carboidrati assunti qualche ora prima e/o durante le prove di resistenza possono a volte mascherare gli effetti positivi del carico di carboidrati. Tuttavia, si dovrebbe sottolineare che molti di questi studi utilizzarono solo piccoli gruppi di persone il che rende difficile rilevare qualsiasi effetto benefico del carico di carboidrati, sempre che ci siano stati, oltre agli effetti di altri alimenti a base di carboidrati. Riassumendo, non si sa ancora se gli effetti benefici del carico di carboidrati sulla performance siano evidenti o meno nel momento in cui un atleta assume un pasto con carboidrati prima dell’esercizio e uno sports drink durante. Il carico di carboidrati è generalmente meno efficace nelle prove a tempo di breve durata. In contrasto con le scoperte generali sui benefici del carico di carboidrati sulla performance durante prove di lunga distanza, nelle gare di breve distanza il discorso cambia. Ad esempio, quando corridori ben allenati si caricavano di carboidrati prima di una 20,9 km indoor su pista, non si ottenevano miglioramenti nel tempo finale (circa 83 minuti) che avevano raggiunto senza potenziare le riserve di glicogeno prima della gara (Sherman et al., 1981). Pitsiladis e colleghi (1996) scoprirono che il carico di carboidrati non migliorava il tempo necessario a completare una 10 km outdoor (48,8 min) se paragonate a una dieta precedente alla gara povera in carboidrati (48,6 min). Allo stesso modo, Hawley et al. (1997) aumentarono le concentrazioni di glicogeno muscolare pre-gara di sei ciclisti allenati del 23%, ma non riscontrarono differenze nelle distanze coperte durante le prove (40, 4 km con il carico di carboidrati paragonati ai 40,2 km in condizione non di carico). Pertanto, sembra che quando la durata di un esercizio sia inferiore ai 90 minuti, il carico di carboidrati difficilmente possa provocare miglioramenti alla performance. Carico di carboidrati ed esercizio intermittente. In molti sport come football, basket e calcio, la capacità di compiere brevi sprint ripetuti è fondamentale. Anche se un breve sprint richieda non stressa molto le riserve di glicogeno, la ripetizione di tali sprint riduce le concentrazioni di glicogeno e provoca una riduzione della performance. In una partita di calcio, ad esempio, coloro che iniziano con basse concentrazioni di glicogeno corrono meno in partita rispetto a quei giocatori che partono carichi di riserve di glicogeno (Krustrup et al., 2006; Saltin, 1973). Un messaggio simile arriva da uno studio sui giocatori di hockey sul ghiaccio che avevano aumentato le riserve di glicogeno muscolare del 12% dopo un carico di carboidrati prima della competizione. Il gruppo che iniziava a giocare in condizioni ottimali copriva più distanza a una velocità maggiore rispetto all’altro. Il miglioramento della performance veniva attribuito alle differenze di riserve di glicogeno (Akermark et al., 1996). Esistono molti studi di laboratorio che hanno confermato l’importanza del carico di glicogeno prima di cicli intermittenti e prolungati di esercizi brevi ad elevata intensità, molto comuni in certi sport. Bangsbo e colleghi (1992) riportarono che quando i calciatori si impegnavano per 46 minuti in esercizi ritmici tipici del calcio, incluso camminata e corsa, seguiti da un test su tapis roulant di corsa alternata fino ad esaurimento forze (15 s ad alta velocità e 10 s a bassa), correvano più a lungo se dopo il carico di carboidrati (17,1 km contro 16,2 km). Allo stesso modo, in uno studio di laboratorio sul ciclismo per esaminare la capacità di mantenere la potenza massima nel corso di 15 sprint della durata di 6 s e di 30 s di recupero, Balsom et al., (1999) mostrarono che la potenza diminuiva meno durante i test che seguivano il carico di carboidrati rispetto a quelli eseguiti con minime concentrazioni di glicogeno muscolare. Un altro test dello stesso studio richiedeva ai soggetti di cercare di mantenere un traguardo non al massimo di produzione di potenza in ciascuno degli sprint di 6 s per più sprint possibili. Il numero di sprint raggiunti fu 294 dopo il carico di carboidrati e solo 111 se i soggetti iniziavano l’esercizio con concentrazioni basse di glicogeno. Riassumendo, le prove disponibili rivelano che il carico di carboidrati 2-3 giorni prima un’esercitazione continua e prolungata (>~90 min) o intermittente, ad alta intensità è sempre di aiuto per gli atleti maschi. Tuttavia, l’effetto può essere mascherato se l’atleta consuma un pasto a base di carboidrati prima dell’esercizio oppure uno sports drink. Inoltre, come vedremo più avanti, è meno probabile che le donne possano trarre benefici sulla performance dal carico di carboidrati. Le diete ad alto contenuto di carboidrati funzionano per le donne? La maggioranza degli studi sul recupero delle concentrazioni di glicogeno dopo l’esercizio ha preso in considerazione soggetti maschili. Alcune ricerche effettuate sulle donne hanno suggerito che esse erano incapaci di ottenere una supercompensazione di glicogeno (Tarnopolsky et al., 1990) o almeno non fino allo stesso punto degli uomini (Walker et al., 2000). Eppure, in studi più recenti, dove si teneva sotto controllo l’assunzione di carboidrati per uomini e donne, era chiaro che anche le donne potevano aumentare le riserve di glicogeno a valori oltre la norma (James et al., 2001). Tuttavia, sebbene l’incremento del glicogeno possa migliorare la capacità di resistenza nel ciclismo femminile (Walker et al., 2000) non ci sono prove convincenti che sia utile per migliorare i tempi di prova nel ciclismo (McLay et al., 2007; Paul et al., 2001) o i tempi sul tapis roulant (Andrews et al., 2003; Williams et al., 1992). Questi furono esperimenti condotti su un piccolo numero di donne, per cui anche il minimo beneficio del carico di carboidrati sarebbe stato impossibile da identificare. Eppure il peso delle prove suggerisce che il carico di carboidrati non migliora la performance atletica nelle donne. Il meccanismo che controlla questa apparente differenza nei sessi resta oscuro. DIETE AD ALTO CONTENUTO DI CARBOIDRATI CONSUMATE GIORNALMENTE DURANTE IL PERIODO DI ALLENAMENTO Effetti sulla capacità di resistenza. Dato che tali studi sono difficili e molto costosi, le ricerche sull’efficacia delle diete ad alto contenuto di carboidrati assunte giornalmente su un lungo periodo di allenamento sono piuttosto rare. Sherman et al. (1993) fece alimentare ciclisti e corridori secondo uno schema incrociato. I soggetti assumevano sia 5 g oppure 10 g di carboidrati per kg di peso corporeo al giorno. L’allenamento giornaliero di 1 ora e 10 minuti era condotto e supervisionato in laboratorio su tapis roulant o cyclette, e anche l’assunzione di cibo era supervisionata. (Gli atleti mangiavano un pranzo 3 ore prima ogni sessione di allenamento e bevevano soltanto acqua durante l’attività). Dopo il solito ciclo di allenamenti, al settimo giorno i soggetti correvano o pedalavano fino ad esaurimento forze all’80% VO2 max con 5 minuti di riposo dopo ogni prova. Come era prevedibile, la dieta con moderato apporto di carboidrati provocava un graduale declino delle riserve di glicogeno muscolare durante l’allenamento, che invece venivano mantenute con la dieta ad alto contenuto di carboidrati. Tuttavia, le differenze nelle riserve di glicogeno non influenzavano il tempo necessario per l’esaurimento forze (circa 10 min.). Si può dire a livello teorico che il pasto tre ore prima dell’esercizio mascherava gli effetti della dieta sulla performance oppure che il glicogeno extra ottenuto con la dieta ad alto contenuto di carboidrati non risultava sufficiente per portare a termine la prova breve ad intensità elevata, sebbene venisse dopo un’ora di allenamento duro che poteva aver messo sotto stress le riserve di glicogeno. Effetti sulle tipologie di prove a tempo. Simonsen et al., (1991) avevano fornito a un gruppo di 11 fra ragazzi e ragazze canottieri di college una dieta ad alto contenuto di carboidrati e supervisionata (10 g/kg) e ad un altro gruppo di 11 canottiera una dieta a moderato contenuto di carboidrati (5 g/kg) al giorno per 4 settimane. I canottieri si allenavano 2 volte al giorno con vogatori o cyclette e riuscivano a portare a termine tre prove a tempo di 2.500 m sul vogatore tre volte alla settimana nelle prove pomeridiane, circa tre ore dopo il pranzo. Veniva loro fornita soltanto acqua durante l’esercizio. I ragazzi che seguivano la dieta con molti carboidrati aumentarono le riserve di glicogeno muscolare al di sopra dei valori e la media dei risultati delle prove a tempo risultò essere migliore rispetto all’altra soluzione per l’intero periodo di 28 giorni di allenamento. Ma, forse a causa del numero relativamente esiguo di soggetti, fu soltanto dopo i 28 giorni che la differenza di prestazione tra i due gruppi ebbe significato statistico. In uno studio sull’influenza dei carboidrati sulla corsa in un periodo di allenamento intensivo, Achten et al. (2004) prepararono tutti i pasti dei loro corridori per 11 giorni. Negli ultimi 7 giorni, l’allenamento veniva intensificato. I corridori consumavano 8,5 oppure 5,4 g di carboidrati /kg ogni giorno per tutti gli 11 giorni. I test di performance durante l’allenamento erano prove a tempo di 8 km su tapis roulant e 16 km su pista esterna. I test venivano effettuati dopo un digiuno serale e durante l’esercizio veniva fornita soltanto acqua. La prestazione in entrambi i test venne mantenuta al meglio nell’allenamento con la dieta ad alto contenuto di carboidrati. Con l’utilizzo di uno schema incrociato, Macdermid and Stannard (2006) fornirono ai loro ciclisti per ciascuno dei 7 giorni sia una dieta ad alto contenuto di carboidrati (7,9 g/kg carboidrati, 1,3 g/kg di proteine e 1,3 g/kg grasso) che un’altra ad alto contenuto di proteine (5,9 g/kg carboidrati, 3,3 g/kg proteine, 1,3 g/kg grassi). (Da sottolineare che la differenza nella quantità di carboidrati era minima, circa 137 g/giorno). Ai soggetti veniva richiesto di mantenere il loro normale regime di lavoro. Il momento del pasto non veniva supervisionato direttamente. La prova di performance richiedeva ai soggetti di completare una carico di lavoro assegnato su cyclette il più velocemente possibile. Il test veniva effettuato dopo un digiuno serale e veniva data solo acqua immediatamente prima e durante il test. Nonostante le piccole differenze giornaliere di carboidrati, quando si consumò la dieta ad alta concentrazione di carboidrati, i soggetti riuscivano a finire più velocemente la prova a tempo (126,9 min) rispetto all’altro gruppo che impiegava 153 min. Naturalmente, non si può stabilire se la differenza di prestazione tra le due diete fosse causata dagli effetti positivi di un consumo maggiore di carboidrati o dagli effetti negativi di una assunzione più massiccia di proteine. Lamb et al. (1990) chiesero ad alcuni nuotatori che frequentavano l’università di consumare una dieta ad alto contenuto di carboidrati (11,4 g/kg) sotto supervisione per un periodo di 9 giorni e poi una dieta più moderata (6,1 g/kg) per altri nove giorni. I pasti erano consumati in laboratorio. I nuotatori erano incoraggiati dai loro allenatori a dare il massimo nelle prove di nuoto per i due giorni stabiliti. Le sessioni mattutine seguivano il digiuno serale, mentre quelle pomeridiane venivano precedute da un pranzo consumato circa tre ore prima. Non erano forniti liquidi durante l’esercizio. Tutti i tempi vennero registrati negli ultimi cinque giorni del periodo di trattamento. Non si riscontrarono influenze dovute alla dieta sulla performance e ciò lascia presupporre che la dieta a moderato apporto di carboidrati forniva la quantità giusta di carboidrati per l’allenamento. CONCLUSIONI Si sono invece resi noti benefici meno consistenti relativi a 1-3 giorni di dieta ad alto consumo di carboidrati per vari tipi di prove a tempo, soprattutto in quegli studi dove le diete ad alto contenuto erano combinate con pasti a base di carboidrati prima dell’esercizio e/o assunzione di carboidrati durante. Nei pochi studi riportati con atleti donne, il carico di carboidrati non migliorava la prestazione per quanto riguarda ciclismo e corsa. RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI SUPPLEMENTO Nella maggior parte delle competizioni atletiche, il glicogeno muscolare (la riserva di carboidrati nei muscoli) è la fonte più importante di energia per il movimento. All’aumentare della durata dell’esercizio, è sempre più probabile che le riserve di glicogeno muscolare si riducano a un punto tale che i muscoli non riescono più a soddisfare la richiesta di energia. Ciò avviene durante esercizi prolungati e continui come la corsa di distanza e il ciclismo come pure nel corso di sessioni prolungate di esercizi brevi, intermittente ad alta intensità tipici di sport come il football, il basket, il calcio e il tennis. Se il glicogeno utilizzato in una sessione di allenamento o di gara non viene completamento recuperato prima del giorno successivo, la performance probabilmente ne risente. Circa 70 anni fa, scienziati svedesi dimostrarono che assumendo una dieta ad alto contenuto di carboidrati per diversi giorni prima dell’esercizio si migliorava la capacità di resistenza se messa a confronto con quella ottenuta dopo il consumo di una normale dieta mista. Le implicazioni pratiche di tali scoperti valgono ancora oggi. Carico di carboidrati Un metodo adeguato per aumentare le riserve di glicogeno muscolare prima di una competizione fu scoperto nel 1981. Questa procedura è illustrata nella Figura S1 e richiede agli atleti di ridurre gradualmente l’allenamento durante la settimana prima della competizione. Gli ultimi tre giorni prima della gara, gli atleti dovrebbero aumentare il contenuto di carboidrati della loro dieta a un massimo di 8-10 g/kg di peso corporeo.
FIGURA S1 Modifiche del carico di carboidrati che comprendono la riduzione della durata e dell’intensità dell’allenamento e l’aumento del contenuto giornaliero di carboidrati nella dieta nei 3 giorni prima della gara (Sherman et al., 1981) Questo procedimento può risultare troppo lungo per atleti che necessitano il recupero delle riserve di glicogeno pochi giorni prima di una sessione di allenamento molto impegnativo o di una competizione. Le modifiche a questo metodo di riduzione prevedono semplicemente di portare a termine l’allenamento 3 giorni prima della gara e aumentare la quantità di carboidrati al giorno a 8-10 g/kg peso corporeo. Seguendo questa strategia, si riesce a recuperare le riserve di glicogeno muscolare ai valori pre-gara anche dopo solo un giorno di riposo. Benefici sulla performance delle diete ad elevato contenuto di carboidrati Negli ultimi 40 anni, molti studi di ricerca e testimonianze da parte di campioni sportivi hanno dimostrato che le diete ad alto contenuto di carboidrati possono migliorare la performance di eventi della durata di almeno 90 minuti, compresi gli sport come il calcio che prevedono continui sprint intermittenti. Sfortunatamente però, sulla base di una ricerca limitata sembra che le atlete non vengano beneficiate con le diete molto ricche di carboidrati; la ragione di questa differenza tra sessi non è molto chiara. Una volta che le concentrazioni di glicogeno muscolare hanno raggiunto valori elevati grazie al carico di carboidrati, che gli atleti possono continuare ad allenarsi giornalmente per 20 minuti ad intensità normale senza peraltro provocare riduzioni significative delle riserve di glicogeno. Devo assumere una dieta ad alto contenuto di carboidrati ogni giorno? Una dieta ricca di carboidrati può risultare noiosa e provocare, a volte, gonfiore o altri disturbi gastrointestinali. Se la vostra dieta comprende almeno 5-6 g di carboidrati per kg di peso corporeo, non c’è necessità di assumere una dieta troppo ricca (8-10 g/kg) ogni giorno durante l’allenamento. Piuttosto, si può aumentarne la quantità nei giorni che seguono sessioni di allenamento particolarmente pesanti e nei giorni precedenti a importanti competizioni. CONCLUSIONI Più è duro il programma di allenamento o di gara, maggiore è la quantità di carboidrati necessari per recuperare le riserve di glicogeno. L’impossibilità di reintegrare tali riserve danneggia la performance di sessioni di allenamento molto impegnative e impedisce di mantenere un passo ottimale durante le gare di resistenza. RACCOMANDAZIONI Una preparazione ottimale per un periodo di intenso allenamento è data da: . |
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pubblico di professionisti, che include scienziati, allenatori, medici,
preparatori atletici, nutrizionisti e altre figure professionali della
salute sportiva che hanno una conoscenza base della fisiologia umana.
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