Gli integratori nello sport: i derivati degli amminoacidi
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Gli integratori nello sport: i derivati degli amminoacidi

Come possono la 4-idrossi-isoleucina, la carnitina, l’acetil-carnitina, la propionil-carnitina contribuire e migliorare la prestazione di un’attività fisica e sportiva? Analizziamo insieme alcuni derivati degli amminoacidi.

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Gli integratori nello sport: i derivati degli amminoacidi

4-idrossi-isoleucina

La 4-idrossi-isoleucina è un amminoacido naturale estratto dalla pianta del fieno greco. Questa sostanza favorisce la secrezione di insulina da parte dell’organismo. Viene studiata per il trattamento del diabete tipo 2 e della sindrome metabolica, patologie dove le cellule muscolari hanno scarsa sensibilità all’azione dell’insulina e pertanto hanno bisogno di una maggiore quantità di questo ormone per assorbire il glucosio. La 4-idrossi-isoleucina permette di ridurre la glicemia e sembra anche in grado di ridurre la concentrazione ematica di trigliceridi e colesterolo.

Integrazione nello sport

La 4-idrossi-isoleucina viene utilizzata dopo l’allenamento principalmente dai body builder per favorire il recupero e la crescita muscolare. Questo impiego si basa sul fatto che dopo l’attività fisica il muscolo è più bisognoso e più recettivo verso le sostanze nutritive, di conseguenza questo supplemento assunto insieme a zuccheri ad alto indice glicemico favorisce l’assimilazione muscolare dei nutrimenti e promuove la sintesi di glicogeno ed il recupero, favorendo inoltre la sintesi proteica, tutto per effetto della maggiore presenza di insulina. I pochi studi in merito a questo specifico impiego di questa sostanza hanno ottenuto risultati contradditori, pertanto sono necessarie ulteriori ricerche per esprimere un parere definitivo sulle potenziali azioni della 4-idrossi-isoleucina.

Sebbene l’uso di questa sostanza venga generalmente associato al pasto post allenamento in realtà è possibile per chi cerca di incrementare la massa muscolare usarla anche durante altri pasti, tuttavia gli studi sugli atleti ed i possibili benefici in termini di incremento di tessuto muscolare ancora non sono stati svolti, pertanto è necessario sviluppare delle ricerche specifiche per capire le reali capacità della 4-idrossi-isoleucina di favorire la crescita muscolare.

Dosaggio

200/400 mg dopo l’allenamento insieme a zuccheri ad alto IG e a proteine.

Carnitina

La carnitina viene sintetizzata nel fegato e nei reni a partire dagli amminoacidi lisina e metionina. Per la sintesi di questa sostanza sono necessarie anche la vitamina C, il ferro, la niacina e la B6. La carnitina funge da trasportatore degli acidi grassi dal citosol al mitocondrio dove verranno utilizzati per produrre energia.

Come tutti gli amminoacidi questa sostanza può avere due configurazioni chimiche: L e D a seconda di come sono situati i sostituenti sul carbonio chirale. In natura esiste soltanto la forma L e pertanto in questa analisi della sostanza tutte le volte che si nomina la carnitina si intende implicitamente la forma L. Anche gli integratori a base di questa sostanza generalmente sono soltanto della forma L, se guardando un prodotto commerciale non è però indicata nella composizione chimica la nomenclatura L-carnitina significa che è un racemo quindi una miscela delle due forme ed in questo caso conviene riappoggiare il prodotto sullo scaffale e prenderne un altro perché la forma D non ha attività.

Gli acidi grassi a catena lunga per entrare nel mitocondrio hanno bisogno di carnitina che funge da trasportatore per attraversarne le membrane. Dopo il trasferimento degli acidi grassi a catena lunga nei mitocondri la carnitina riattraversa la membrana mitocondriale per ripetere questo processo navetta. All’interno del mitocondrio l’acido grasso verrà metabolizzato per produrre energia.

Un'altra funzione della carnitina è quella di rimuovere gli acidi grassi a catena corta dai mitocondri al fine di mantenere i livelli di coenzima A (CoA) libero in questi organelli. Questo meccanismo evita l'accumulo nei mitocondri di acidi grassi a catena corta, che possono interferire con il processo di produzione di energia vitale per il normale funzionamento della cellula.

Inoltre questa sostanza mantiene costante il rapporto AcetilCoA/CoA all'interno delle cellule, mantenendo alti i livelli di CoA libero, questo rapporto favorisce la conversione del piruvato e del lattato ad AcetilCoA. Da tale funzione si ipotizza che la carnitina limiterebbe anche l'accumulo di acido lattico. Bisogna infine aggiungere che questa sostanza stimola la produzione cellulare dell’enzima piruvato carbossilasi che favorisce il metabolismo dell’acido piruvico prodotto degli zuccheri.

La supplementazione di carnitina può avere attivita' cardioprotettiva e svolge un’azione benefica sulla funzionalità cardiaca. Per queste ragioni viene utilizzata come coadiuvante nelle terapia di diverse patologie cardiache come angina, infarto del miocardio, trattamento post infarto, insufficienza cardiaca, diverse patologie cardiovascolari ed anche nelle dislipidemie e nel diabete. Diversi studi clinici dimostrano che la carnitina e la propionil-carnitina possono essere utilizzate nel trattamento convenzionale dell’angina e permettono di ridurre le esigenze di farmaci e di migliorare la capacità dei pazienti di fare attività senza dolore toracico.

In alcune ricerche è stato visto che questa sostanza ha un effetto di riduzione dei trigliceridi ed è in grado di elevare i livelli di colesterolo HDL.

La carnitina esercita anche un’azione antiossidante, fornendo così un effetto protettivo contro la perossidazione lipidica dei fosfolipidi di membrana in particolar modo contro lo stress ossidativo indotto a livello delle cellule endoteliali del miocardio.

L’uso di carnitina ha dimostrato in numerosi studi di favorire la produzione di spermatozoi in soggetti con problemi di azoospermia ed oligospermia, pertanto attualmente viene considerata un valido coadiuvante nelle terapie dell’infertilità maschile. Viene studiata anche nel trattamento della disfunzione erettile.

È stato evidenziato come le sindromi da affaticamento cronico, spesso correlate con il sovrallenamento dell’atleta siano legate alla carenza di alcuni nutrienti e tra questi vi è anche la carnitina, infatti alcuni studi mostrano che supplementi di carnitina migliorano la sintomatologia di questo particolare stato fisico.

La carnitina viene anche promossa come coadiuvante nella perdita del peso però non ci sono studi sull’uomo in grado di avvalorare questa ipotesi, anzi gli studi sino ad ora condotti dimostrano che la supplementazione di questa sostanza non porta a benefici in termini di perdita di peso. Inoltre anche le ricerche volte a determinare se l’integrazione di questa sostanza porti a cambiamenti nei substrati energetici utilizzati durante l’attività fisica hanno ottenuto pareri discordanti, quindi non è possibile affermare che la carnitina promuove il consumo dei grassi sotto sforzo, ma occorrono ulteriori verifiche per capire con chiarezza il suo ruolo.

La carnitina viene assorbita meglio se assunta con un buon carico glicemico, in quanto alcuni studi hanno mostrato che l’assimilazione cellulare di questa sostanza migliora con la contemporanea presenza di insulina.

Integrazione nello sport

La carnitina viene usata in campo sportivo soprattutto per migliorare le capacità aerobiche. In realtà questa sostanza ha anche altri benefici per gli atleti, infatti è in grado di ridurre le concentrazioni di lattato favorendo così anche le capacità anaerobiche, favorendo anche il recupero muscolare dopo allenamenti intensi. Inoltre questa sostanza, secondo alcune ricerche, promuove la produzione di recettori per gli androgeni a livello muscolare, favorendo pertanto anche la crescita dei muscoli e l’aumento della forza.

Numerosi studi condotti negli ultimi anni evidenziano la capacità della carnitina di favorire il recupero e ridurre i danni muscolari indotti dall’allenamento, anche in caso di allenamenti intensi anaerobici quali esercizi con sovraccarico (serie di squat per esempio). Gli effetti biologici che stanno alla base di queste proprietà della carnitina non sono ancora noti, non è chiaro se sia a causa degli effetti antiossidanti o se i motivi siano correlati ad attività a livello endocrino di questa sostanza, fatto sta che il miglioramento in termini di recupero è evidenziato in numerosi studi, nei quali la supplementazione di 2/4 gr al giorno di carnitina per alcune settimane riduce il danno muscolare, l’affaticamento ed il dolore muscolare che segue l’allenamento. Sembra inoltre che la carnitina riduca l’accumulo di ammoniaca indotto dall’attività fisica e anche questo potrebbe essere uno dei fenomeni alla base del miglioramento del recupero in seguito alla supplementazione con questa sostanza.

Nella maggior parte degli studi condotti sino ad ora, non hanno ottenuto risultati positivi sui miglioramenti delle performance aerobiche, in quanto non tutti evidenziano dei reali benefici ottenibili con la supplementazione di carnitina, sono state utilizzate dosi e tempi di assunzione troppo basse o brevi: in molti di questi studi la supplementazione non dura più di 15 giorni oppure i dosaggi sono inferiore ai 2 gr al giorno. Sostanzialmente gli studi che mostrano effetti positivi su capacità aerobiche e recupero hanno utilizzato protocolli di integrazione con carnitina alla dose di almeno 2 gr al giorno e per un periodo non inferiore alle 3 settimane, mentre negli studi con dosi o tempi inferiori non ci sono benefici, pertanto sembra necessaria una somministrazione cronica per ottenere una sorta di saturazione cellulare per avere risultati positivi, infatti gli studi che utilizzano questa sostanza solo prima dell’allenamento non danno risultati positivi su possibili miglioramenti della performance.

Un studio evidenzia che 3 settimane di supplementazione di 2 gr di carnitina aumenta la concentrazione di recettori degli androgeni sulle cellule muscolari ed inoltre favorisce il rilascio di LH, ormone che promuove la secrezione di testosterone. Questi dati suggeriscono che l’integrazione con questa sostanza potrebbe favorire la crescita dei tessuti muscolari in quanto rende le cellule più sensibili all’azione del testosterone. Tuttavia non esistono prove dirette di questo possibile effetto della carnitina e pertanto attualmente si può solamente supporre che sia possibile.

Dosaggio

2/5 gr al giorno per alcune settimane da assumere da suddividere durante i pasti ricchi di carboidrati.

Acetil-carnitina

L’acetil-carnetina è una forma acetilata (esterificata con acido acetico) della carnitina. Questa sostanza risulta meglio assorbita dall’organismo e soprattutto grazie alla maggiore lipofilia è in grado di passare le membrane cellulari, ciò le permette di raggiungere meglio il muscolo e passare la barriera ematoencefalica.

La capacità dell’acetil-carnitina di arrivare al sistema nervoso centrale la rende una sostanza con attività neuroprotettiva. Sembra anche di aiuto nel trattamento dei deficit colinergici responsabili della demenze senile come l’Alzheimer. In situazioni di patologia la L-acetilcarnitina si è dimostrata attiva sia come fattore di neuroprotezione per la cellula e i suoi organelli, soprattutto i mitocondri, sia come fattore trofico cellulare. Nell'uomo studi clinici controllati anche di lunga durata sono stati condotti in varie neuropatologie come Parkinson, vasculiti, insulti da ipossia, invecchiamento in genere, ed i risultati ottenuti sono stati di un miglioramento delle funzioni cognitive.

L’acetil-carnitina sembra in grado di migliorare l’utilizzazione cellulare dell’NGF (fattore di accrescimento nervoso), di incrementare la sintesi di fosfolipidi per la costruzione di membrane e di favorire la produzione di energia (ATP) senza la quale i meccanismi riparativi non possono aver luogo.

L’uso di acetil-carnitina, come la carnitina ha dimostrato in numerosi studi di favorire la produzione di spermatozoi in soggetti con problemi di azoospermia ed oligospermia, pertanto attualmente viene considerata un valido coadiuvante nelle terapie dell’infertilità maschile.

Integrazione nello sport

L’acetil-carnitina viene utilizzata in campo sportivo per gli stessi benefici ottenibili dall’uso della carnitina. La sua maggiore biodisponibilità la rende efficace a dosaggi più bassi rispetto alla carnitina.

In alcuni studi ha mostrato di ridurre i livelli di cortisolo, pertanto può essere più efficace della carnitina per favorire il recupero e ridurre il catabolismo muscolare indotto dagli allenamenti. Ha evidenziato inoltre di favorire il rilascio di LH in persone con una iposecrezione di questo ormone, ipotizzando così un suo possibile capacità di stimolare anche il rilascio di androgeni in caso di persone con scarsa produzione di questi ormoni.

Le possibili applicazioni di questa sostanza come coadiuvante nella perdita del peso non sono ancora avvalorati da dati scientifici certi.

Dosaggio

1/3 gr al giorno per alcune settimane da assumere durante i pasti.

Propionil-carnitina

Questa molecola è ottenuta dalla esterificazione della carnitina con acido propionico. Questo legame rende la sostanza particolarmente lipofila ed in grado di passare le membrane cellulari in misura maggiore anche dell’acetil-carnitina.

Questa particolare forma di carnitina presenta oltre alle proprietà tipiche della carnitina stessa una serie di attività specifiche.

Diversi studi hanno già evidenziato la capacità di questa sostanza di promuovere la perdita di peso e contrastare i disturbi metabolici negli animali.

Integrazione nello sport

La propionil-carnitina viene utilizzata dagli atleti con gli stessi scopi della carnitina.

Alcuni studi hanno evidenziato che la somministrazione prima di un allenamento di propionil-carnitina migliora le capacità anaerobiche aumentano sia il picco di potenza che la potenza media in test di sprint e riduce la concentrazione di lattato ematico. Questa forma di carnitina è l’unica sino ad ora trovata in grado di agire in acuto (subito dopo la sua somministrazione) e non soltanto se assunta cronicamente per diverse settimane. È pertanto possibile utilizzare questa sostanza anche solo prima dell’allenamento o competizione senza dover fare fasi di carico per saturare le cellule.

Altri studi hanno evidenziato che è possibile incrementare la produzione di ossido nitrico utilizzando la propionil-carnitina.

Questa sostanza sembra favorire il recupero promuovendo anche la sintesi di glicogeno e proteine muscolari. Inoltre riduce anche la perossidazione lipidica mostrando quindi anche spiccate proprietà antiossidanti.

Una formulazione di propionil-carnitina che ha mostrato effetti particolarmente interessanti e che pertanto adesso inizia ad essere promossa in campo sportivo è quella legata alla glicina. I motivi della sua presunta maggiore efficacia non sono ancora noti, ma i primi studi evidenziano una particolare efficacia nel ridurre la perossidazione lipidica e nel promuovere il rilascio di ossido nitrico, le premesse sul suo utilizzo lasciano pensare che possa essere utile sia negli atleti di sport aerobici che in quelli di sport anaerobici.

Dosaggio

3/5 gr prima dell’allenamento o competizione.

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