DIPARTIMENTO DI FARMACIA
Corso di Laurea Magistrale in Scienze della Nutrizione Umana
TESI DI LAUREA
L'ALIMENTAZIONE DEGLI ADOLESCENTI CHE PRATICANO PALLANUOTO A LIVELLO AGONISTICO
RELATORE
Chiar.mo Prof. Ferruccio SANTINI
CANDIDATA
Vanessa DE VALLE
“Senza crisi non ci sono sfide, senza sfide la vita è una routine, una lenta agonia.
Senza crisi non c’è merito. E’ nella crisi che emerge il meglio di ognuno, perché senza crisi tutti i venti sono solo lievi brezze.”
Riassunto
Gli sport acquatici sono un insieme di discipline sportive diverse tra loro, sia dal punto di vista tecnico che fisiologico, in cui il denominatore comune è l’acqua.
Tra di essi la pallanuoto richiede sforzi intensi che giustificano l’elevato volume di allenamento.
Lo scopo di questo studio è quello di definire gli interventi nutrizionali, destinati agli adolescenti che praticano questo sport, per garantire un allenamento, un recupero ed una performance ottimali.
Le informazioni sono state reperite attraverso una ricerca bibliografica di materiale scientifico nell’ambito della nutrizione, della fisiologia e della biochimica dello sport.
Il consumo di macronutrienti, micronutrienti e liquidi nelle giuste quantità è fondamentale per fornire l’energia necessaria per la crescita e per l’attività sportiva.
Il giovane atleta deve quindi conoscere che cosa, quando e come mangiare e bere prima, durante e dopo l’attività sportiva.
INDICE
1. INTRODUZIONE ... 5
1.1 Gli sport acquatici: la pallanuoto ... 7
1.2 I meccanismi energetici coinvolti nella pallanuoto ... 9
Il consumo massimo di ossigeno (VO2max) ... 12
La frequenza cardiaca (FC) ... 12
Il lattato ... 13
Il recupero ... 14
1.3 Alimentazione e sport in età evolutiva ... 15
2. MATERIALI E METODI ... 18 3. RISULTATI E DISCUSSIONE ... 20 3.1 Il fabbisogno energetico ... 20 3.2 I macronutrienti ... 26 I carboidrati ... 26 Le proteine ... 28 I lipidi ... 30 3.3 I micronutrienti ... 32 3.4 L’acqua ... 37
3.5 L’alimentazione prima dell’allenamento e della partita ... 38
3.6 L’alimentazione dopo l’attività fisica ... 42
4. CONCLUSIONI ... 44
1. INTRODUZIONE
Negli ultimi anni, nel mondo occidentale, si è assistito ad un incremento vertiginoso dell’obesità nei bambini, dell’obesità e delle malattie cardiovascolari negli adulti; per contrastare questa epidemia (definita “Globesity” dall’OMS), è necessario promuovere una sana ed equilibrata nutrizione e uno stile di vita attivo.
La pratica costante e regolare di attività fisica è un valido mezzo per prevenire l’obesità, soprattutto nella popolazione giovanile, [1, 2] e per lo sviluppo e la crescita della persona nell’età evolutiva. [3]
Uno studio recente [4] dimostra come l'attività fisica tenda a diminuire in concomitanza con l'inizio della scuola, al punto che a 7 anni i bambini mostrerebbero i primi comportamenti pigri dovuti principalmente all’incessante uso delle tecnologie, e nell'adolescenza vi sia una tendenza ad abbandonare lo sport; questo sembra non avvenire in quegli individui appartenenti a livelli socioeconomici più alti che praticano attività sportiva soprattutto nel tempo libero ma con una variazione dei livelli di attività fisica in funzione del tipo di giorno della settimana e del periodo dell’anno.
Identificare quali siano i determinanti e le caratteristiche di uno stile di vita fisicamente attivo dell’adolescente assume particolare importanza e urgenza perché consente di individuare i benefici dell’attività fisica per la salute e l’educazione della persona. [5]
Stili di vita sedentari nell’età evolutiva sono associati a condizioni di morbilità che, se persistenti nell’età adulta, contribuiscono allo sviluppo di patologie croniche quali malattie cardiovascolari, diabete mellito non insulino-dipendente, osteoporosi e obesità. [6]
Lo scopo della tesi è stato quello di effettuare una recensione, basata sulla bibliografia recente, della corretta nutrizione per chi pratica pallanuoto finalizzata ad ottenere un effetto positivo indiretto, preservando la salute dell’individuo, ottimizzando le condizioni
metaboliche per lo svolgimento dell’attività e fornendo i substrati più idonei a un ottimale “recupero” muscolare post-esercizio.
1.1 Gli sport acquatici: la pallanuoto
La pallanuoto è nata nel XIX secolo in Inghilterra e in Scozia. Nel 1870 è stata organizzata la prima partita ufficiale a Londra. Le regole formulate in tale occasione rendevano il gioco molto simile al rugby, perché maggiormente incentrato sulla forza fisica e aggressività del giocatore, anziché sull’abilità atletica. Nel 1880 sono state introdotte nuove regole in Scozia per rendere lo sport molto meno aggressivo e più simile a quello che conosciamo oggi.[7]
Diventando sempre più popolare sia in Europa che in America, la pallanuoto è stata una delle prime attività sportive di squadra ad essere introdotta nel programma dei giochi olimpici moderni: la sua prima apparizione risale alle Olimpiadi di Parigi del 1900 e nel 1911 la FINA (Federation International de Natation) ha adottato le regole della Scozia per le competizioni internazionali di pallanuoto. Solo più tardi nel 1914 gli Stati Uniti hanno accettato le regole internazionali.[7]
Ad eccezione delle olimpiadi le maggiori competizioni a livello internazionale sono organizzate dalla FINA. Questo sport è rimasto prettamente maschile fino al 1986 quando il torneo femminile è stato inserito nelle competizioni FINA e soltanto nel 2000 nei Giochi Olimpici di Sydney.[8]
La pallanuoto in Italia compare per la prima volta nel 1899 a Milano, ma successivamente si accredita la nascita della specialità a Roma secondo quanto scritto da “Il Messaggero” il 23 giugno 1900. [9]
Il regolamento del campionato nazionale ed internazionale maschile e femminile prevede che in un incontro di pallanuoto due squadre composte da sette giocatori in acqua, (di cui 1 portiere), si affrontino con l’obiettivo di effettuare il maggior numero di goal. [8]
Una partita consiste in quattro tempi ognuno da 8 minuti di gioco effettivo. Ogni squadra ha il possesso palla per 30 secondi, se entro tale tempo riesce ad effettuare un goal
allora si fa ripartire il gioco dal centro campo con la palla in possesso della squadra che ha subito il punto. Se durante i 30 secondi la squadra in possesso palla non riesce a fare goal, allora avviene il cambio palla senza fermare il gioco.[8]
Al termine di ogni quarto ci sono 2 minuti di pausa. Durante tutto l’incontro è concesso all’allenatore di ciascuna squadra di chiedere un time-out per ogni quarto, della durata di 1 minuto.[8]
Gli incontri devono essere disputati in campi di gara con le seguenti dimensioni: 30x20 m con una palla di circonferenza 0,71 m e del peso di 450 g.[10]
Nel campionato under 13 cambiano le dimensioni del campo che sono le seguenti: lunghezza m 25, larghezza minima m 12,50, profondità minima m 1,50, la misura della palla 0,66 m di circonferenza e il suo peso 400 g.[10]
Nel campionato under 15 e under 17 le dimensioni del campo sono maggiori: lunghezza m 30, larghezza minima m 16, profondità minima m 1,80, la misura della palla 0,68 m di circonferenza e il suo peso 450 g.[10]
1.2 I meccanismi energetici coinvolti nella pallanuoto
L’apporto energetico per svolgere ogni lavoro biologico, compreso quello muscolare, è fornito dall’ATP (adenosintrifosfato). Tuttavia le riserve di ATP nell’organismo sono limitate e devono perciò essere sintetizzate continuamente per soddisfare la richiesta energetica.
Nei primi 5-6 secondi di intensa attività muscolare, specie di potenza, l’organismo può fare affidamento sull’ATP già presente nelle cellule muscolari. Oltre a questo intervallo di tempo, nuovo ATP deve essere riformato per consentire l’attivazione delle contrazioni muscolari e il lavoro massimale. Per sforzi che eccedono la capacità energetica offerta dalle riserve di ATP muscolare, i successivi 10-15 secondi di potenza muscolare (una corsa di 100 m, una nuotata di 25 m), possono essere garantiti dal sistema fosfageno della fosfocreatina (PCr), che per tale ragione viene definito a “pronto impiego”. Questi due sistemi non necessitano della presenza di ossigeno. Inoltre l’intervallo di recupero da uno sforzo breve e intenso è rapido e un secondo sprint può essere ripetuto dopo 2-3 minuti di recupero, tempo sufficiente a ripristinare il serbatoio dei gruppi fosfageni. I macronutrienti, carboidrati, grassi e proteine all’interno dei liquidi e dei depositi cellulari del tessuto muscolare rimangono pronti a ricaricare continuamente il pool disponibile dei fosfati ad alta energia per sostenere l’attività.
Per periodi di esercizio più lunghi ed intensi, l’organismo deve ricorrere a sistemi che scindono il glucosio per produrre ATP.
La completa scissione del glucosio può avvenire in due modi: in assenza o in presenza di ossigeno. Nel primo caso, con la glicolisi anaerobica, il glucosio viene degradato ad acido piruvico (e/o lattico) con un guadagno complessivo di 2 molecole di ATP. Nel secondo caso, i prodotti intermedi di degradazione entrano nel ciclo di Krebs e vengono ossidati a livello della catena respiratoria con la sintesi di 36 molecole di ATP, per mole di
glucosio. Parte di questo ATP può quindi essere usato nella risintesi di PCr che viene esaurita durante l’esercizio fisico intenso.
Nella glicolisi, la formazione di acido piruvico (e/o lattico) fornisce energia sufficiente per coprire 30-40 secondi di attività massimale, in aggiunta alla capacità offerta dai sistemi fosfageni. Il piruvato è convertito a lattato quando la domanda di energia supera il rifornimento di ossigeno e parte del lattato fuoriesce dalle fibre muscolari riversandosi nel torrente ematico.
Gran parte delle riserve di glicogeno muscolare può essere impiegata per la produzione anaerobica di energia in corso di esercizio molto intenso, rifornendo l’organismo per quegli sforzi di massima intensità che durano dai 20 secondi ai 5 minuti. Sebbene la capacità totale del sistema glicolitico sia superiore a quella del fosfageno, la velocità con cui può produrre ATP risulta inferiore. Quindi le massime velocità di corsa non possono essere sostenute per più di pochi secondi: una volta che i fosfageni sono esauriti, l’intensità dell’esercizio è destinata a diminuire.
Il sistema aerobico, invece, fornisce l’energia quando l’esercizio intenso dura diversi minuti; dopo circa 30 minuti la concentrazione di acidi grassi liberi aumenta nel sangue indicando che sono stati mobilizzati i grassi dal tessuto adiposo. Tuttavia, la β-ossidazione è più lenta della glicolisi così le fibre muscolari usano una combinazione di acidi grassi e glucosio per soddisfare le loro richieste di energia. [11], [12], [13]
La pallanuoto nel tempo ha subito numerose modifiche dovute a cambiamenti del regolamento, dell’arbitraggio, del gioco, dei fondamentali e delle caratteristiche degli atleti. Basti pensare all’incremento della velocità dei palloni, al cambiamento della struttura fisica degli atleti e ai nuovi regolamenti, che aprono le porte a tipi di gioco differenti e a scelte tecniche e tattiche diverse. Il gioco è diventato, infatti, molto più veloce e dinamico ed ha visto un incremento dei contatti fisici tra gli avversari. [14]
Il pallanuotista, durante lo svolgimento di una competizione, nuota in tutte le direzioni, accelerando e frenando con spostamenti a bassa velocità (0,8 m/s), alternati a sprint di pochi metri eseguiti alla massima velocità (circa 2 m/s). Uno dei fattori principali che distingue l’impegno del pallanuotista da quello del nuotatore è che il pallanuotista si muove spesso con l’avversario vicino, in situazioni di contrasto fisico [14]; per questo è considerato uno degli sport più completi dal punto di vista atletico.
La pallanuoto mette in gioco sia meccanismi energetici aerobici che anaerobici. La varietà di lavoro per i giocatori sul campo può essere suddivisa in circa 50-60% aerobica, 30-35% anaerobica e 10-15% energia immediata (PCr) come risultato del contatto fisico con l’avversario. [15]
Il consumo massimo di ossigeno (VO2max
)
È stato osservato che l’élite dei giocatori di pallanuoto maschi durante l’attività sportiva ha un consumo di ossigeno di circa il 6-20% superiore a quello dei nuotatori competitivi. [15]
Studi comparativi [16] hanno dimostrato che il VO2max nei giocatori di pallanuoto maschile varia di solito in un intervallo da 4,7 a 5,2 L · min-1 oppure da 58-63 mL · kg-1 · min-1, a seconda dello studio e del test di misurazione utilizzato.
In un altro studio condotto su 92 giovani giocatori di pallanuoto di èta di 12±6 mesi i valori misurati di VO2max, sono stati di 48,09 ± 9,85 mL·kg-1·min-1 .[17] Gli stessi risultati sono stati ottenuti in uno studio italiano [18] condotto su 15 giovani giocatori di pallanuoto della stessa età in cui il VO2max risultava di 47,9 ± 2,9 mL · kg-1 · min-1.
La frequenza cardiaca (FC)
In uno studio condotto su 30 giocatori greci, che hanno partecipato a 10 partite della durata di 4x7 minuti ciascuna, con un sistema di difesa a zona, le FC dei giocatori superavano i 150 battiti al minuto, la frequenza media era di 157 ± 18 battiti·min-1 e combaciava con la FC registrata alla soglia anaerobica di 155 ± 12 battiti·min-1 .[19] L’analisi dei dati sulla percentuale temporale del gioco, mostrava che il 58,5% del gioco era stato svolto ad un’intensità superiore all’85% di FC max, il 39,3% ad intensità superiori al 90% di FC max e il 18,3% ad intensità superiori al 95% di FC max.
Secondo un altro studio [20] l’85,3% del tempo di gioco effettivo era stato eseguito ad intensità superiori all'85% delle FC max, il 68,5% del tempo di gioco effettivo ad intensità superiori al 90% e il 43,8% del tempo ad intensità superiori del 95% della FC max. Inoltre,
le donne hanno mostrato percentuali maggiori di intensità elevate rispetto ai giocatori maschi. [21] Le frequenze cardiache misurate su 19 donne durante il riscaldamento e i periodi di gioco di 4x7 minuti, inclusa la pausa tra di loro, hanno dimostrato che le giocatrici hanno disputato l’80,1% del tempo di gioco con una FC media superiore dell’80% della FC max. Tuttavia, i due studi precedenti non hanno indicato il sistema difensivo impiegato dalle due squadre; probabilmente hanno giocato con una difesa pressante, dove si prevede che l'intensità dello sforzo e la FC siano più elevate.
Il lattato
I livelli di lattato sono una misura della produzione di energia anaerobica durante l'esercizio fisico, la concentrazione a riposo è compresa tra 1 e 2 mmol/L. [22]
In uno studio recente i valori di lattato nei giocatori maschi di élite si sono rivelati più alti di quelli precedentemente riportati da altri autori prima del 2006 (cioè prima del cambio delle regole FINA). Ciò può suggerire che le attuali richieste energetiche siano principalmente di natura anaerobica rispetto a quanto precedentemente raccomandato. Inoltre ci sono importanti differenze anche in base al ruolo del giocatore. In questo studio condotto su 77 giocatori di diversa nazionalità (età compresa tra 25,9+/-4,5 anni), la concentrazione media di lattato ematico durante la gara era di 7,7±1,0 mmol/L e la distanza totale percorsa nuotando una partita era mediamente di 1612,5±150 metri. [23]
Una considerazione va fatta per il portiere che durante la partita gioca con diversa intensità rispetto agli altri giocatori. Durante la maggior parte del gioco il fabbisogno aerobico è basso, mentre una piccola percentuale di gioco include un’attività con un improvviso aumento della frequenza cardiaca al di sopra della soglia anaerobica. [24]
L'affaticamento può verificarsi in caso di accumulo precoce di lattato intramuscolare o esaurimento del sistema fosfageno che comprometterà le prestazioni dell'esercizio.
Il recupero
È essenziale che il sistema cardiorespiratorio sia ben sviluppato per facilitare il recupero dalle nuotate ad alta intensità durante i periodi di riposo o di bassa intensità di nuoto. Gli atleti allenati per la resistenza hanno una maggiore capacità aerobica e rapidità di recupero, con livelli aumentati di clearance del lattato dal sangue ed una più rapida risintesi della PCr nel muscolo. [25]
Il periodo della pubertà è molto sensibile allo sviluppo della resistenza aerobica e anaerobica; la funzione polmonare si sviluppa e aumenta con l’età fino al raggiungimento della maturazione fisica. Gli indicatori funzionali del sistema cardiovascolare dipendono in modo significativo dalla massa corporea. I bambini hanno un volume sistolico e una pressione sanguigna più bassi, ma una frequenza cardiaca più alta rispetto agli adulti. I bambini di minore età sono più inclini alla tachicardia e alla tachipnea durante l'esercizio fisico, poiché adattano il loro piccolo potenziale cardiorespiratorio al livello di stress dato. Il miglioramento della funzione polmonare e cardiovascolare durante la crescita produce un aumento della capacità aerobica. [17] La capacità aerobica è essenziale per migliorare la facoltà dei giocatori di riprendersi dagli sforzi anaerobici ad alta intensità durante le partite. [15]
Nell'interpretare le differenze tra le competizioni della pallanuoto giovanile e le competizioni della pallanuoto d’élite, si deve tener conto del fatto che le limitate capacità tecniche e tattiche dei giovani atleti riducono l'intensità delle loro prestazioni. Le caratteristiche fisiche e fisiologiche dei giocatori di pallanuoto d’élite riflettono invece gli adattamenti che derivano dall’allenamento e dalla competizione.[17]
Concludendo la pallanuoto contemporanea richiede sia una elevata capacità cardiopolmonare sia carichi metabolici aerobici ed anaerobici.
1.3 Alimentazione e sport in età evolutiva
Le abitudini alimentari sono in grado di influenzare in maniera significativa la capacità individuale di realizzare una determinata prestazione fisica, sia amatoriale che agonistica.
È ormai approvato dalle associazioni internazionali dei dietisti “American Dietetic Association” (ADA), “Dietitians of Canada”(DC) e ”American College of Sports Medicine” (ACSM), che l’attività fisica, in ogni sua fase (pre-esercizio, performance atletica e fase di recupero), è fortemente influenzata dallo stato nutrizionale.
Viene definito “adolescenza” quel periodo della vita che è compreso fra la pubertà e l’età adulta (dai 12 ai 18 anni circa). L'adolescenza è un periodo significativo per la crescita e lo sviluppo fisico che determina modificazioni nella composizione corporea, fluttuazioni metaboliche e ormonali, maturazione dei diversi tessuti come nervi, muscoli e fegato e creazione di riserve di nutrienti (glucosio e lipidi) che possono influire sulla salute futura. I bisogni di energia e nutrienti sono molto elevati, soprattutto per quanto riguarda le proteine e i micronutrienti. In questo periodo, per il giovane sportivo è necessaria sia l’energia per soddisfare le esigenze di crescita e di sviluppo dell'individuo, sia quella per le esigenze associate all'attività fisica in generale, all’allenamento e alla competizione. L'apporto energetico cronico inadeguato può causare bassa statura, ritardo della pubertà, irregolarità mestruali, mancato raggiungimento di un’adeguata densità ossea e aumento del rischio di lesioni. [26]
Una corretta alimentazione per il giovane atleta migliora la performance riducendo l’affaticamento e il rischio di infortunio, inoltre permette all’atleta di ottimizzare l’allenamento e un più veloce recupero. [27]
I giovani atleti differiscono dagli adulti e dai coetanei che non praticano sport per aspetti fisiologici, metabolici e biomeccanici. Queste differenze hanno delle implicazioni per i loro bisogni nutrizionali (Tab. 1). [26]
Tab. 1. Considerazioni nutrizionali per i giovani atleti (modificata da [26])
1. Apporto proteico per kg di peso corporeo per soddisfare la necessità di crescita 2. Apporto di Ca per supportare l’accrescimento osseo
3. Elevato dispendio metabolico per il movimento per kg di massa corporea 4. Utilizzo di una maggior quantità di lipidi durante l’esercizio fisico
5. Quantità di elettroliti persa durante il sudore diversa dal bambino rispetto all’adolescente e all’adulto
6. Disidratazione molto più pericolosa nel bambino che nell’adulto
Secondo uno studio [28], l’allenamento intensivo influenza alcuni ormoni dell’asse ipotalamo-ipofisario, ma non è chiaro se questo possa inibire nei giovani atleti il raggiungimento del potenziale di crescita geneticamente predefinito. Le giovani atlete che partecipano agli sport in cui è richiesto un basso peso corporeo, come ginnastica e pattinaggio artistico, mostrano segni di tardiva maturazione sessuale. Non è ancora definito se sia dovuto all’allenamento o alla predisposizione fisica a questi sport. Inoltre, queste ragazze sono più basse e più magre rispetto alle coetanee sedentarie. I disturbi del comportamento alimentare e la diminuzione dell'apporto energetico sono particolarmente preoccupanti per questo tipo di popolazione atletica ma si rendono necessarie ulteriori ricerche per identificare il ruolo esatto della predisposizione, del potenziale genetico, della malnutrizione e dell’allenamento intensivo nei confronti della bassa statura e del ritardo della maturazione sessuale di questi atleti. Alcuni studi condotti su atleti non d’élite [29] hanno suggerito che l'allenamento sportivo non sarebbe in grado di influire sulle caratteristiche antropometriche come altezza, peso, pliche corporee e circonferenza muscolare della parte superiore del braccio, maturazione biologica e stato nutrizionale. Questi risultati sono in accordo con quelli di studi precedenti [30] che non hanno riscontrato effetti significativi dell’elevata attività fisica sulle dimensioni somatiche comprese le pliche cutanee e la maturazione scheletrica all’età del picco di crescita. Un altro studio [31] è stato condotto su una coorte di ginnaste adolescenti (~22 ore/settimana
di allenamento) e nuotatori (~8 ore/settimana di allenamento) per 2-3 anni: le ginnaste avevano un tasso di crescita più basso (~ 5,5 cm/anno) rispetto ai nuotatori (~ 8,0 cm/anno). Uno studio successivo, sempre dello stesso autore, [32] ha riportato un recupero nella crescita delle ginnaste quando queste avevano temporaneamente ridotto o interrotto l’allenamento. Come riportato da studi prospettici, [26] i bambini e gli adolescenti coinvolti in attività ricreative che durano più di 15 ore settimanali, con allenamento della forza due volte a settimana con carichi da leggeri a moderati o sport di squadra, non mostrano alcun deficit di crescita o di maturazione. Anche gli sport agonistici non sembra abbiano compromesso la crescita pre-puberale, ma le caratteristiche genetiche individuali risultano essere più importanti. I maschi con uno sviluppo anticipato sembra che siano più predisposti verso alcuni sport così come le femmine con sviluppo ritardato risultano più favorite negli sport come la ginnastica e la danza.
È anche significativo riconoscere che lo sviluppo delle prestazioni atletiche non è lineare, i successi nelle competizioni junior raramente si traducono in successi ai campionati olimpici o mondiali. [33]
2. MATERIALI E METODI
L’obiettivo della tesi è stato quello di verificare quale sia il ruolo dell’alimentazione per i giovani atleti che praticano la pallanuoto, in modo da poter consigliare un’alimentazione adeguata.
La ricerca della letteratura è stata svolta nelle banche dati PubMed e attraverso il motore di ricerca Google Scholar.
La consultazione dei libri di testo è stata svolta nei seguenti libri:[11] [12] [13] [22] [34] [35] [36] [37] [38].
La ricerca di letteratura è stata effettuata dal 03/06/2019 al 18/08/2019. Nella ricerca nella banca dati PubMed sono stati utilizzati termini MeSH. I risultati della ricerca sono sintetizzati nella tabella sottoriportata (Tab. 2).
Tab. 2
BANCA DATI QUERY LIMITI ARTICOLI
PubMed MeSH Terms: water
sports/physiology; nutritional status; nutritional sciences.
32
PubMed MeSH Terms:
nutritional sciences; athletes; nutritional status
Child: birth-18 years 50
PubMed MeSH Terms: sports;
nutritional status; nutritional sciences
Child: birth-18 years Free full text
93
Google Scholar Pallanuoto, adolescenza, alimentazione, sport
Combinando i risultati delle stringhe di ricerca si è ottenuto un totale di 252 articoli. Sono stati esclusi gli articoli non pertinenti, o non scritti in lingua inglese e italiano.
I criteri di selezione sono stati:
• Attinenza al tema di studio: alimentazione, pallanuoto, adolescenza, sport, fisiologia.
• Lingua: italiano, inglese.
• Tipologia di rivista: preferenza per le riviste relative all’area della medicina e fisiologia dello sport, nutrizione e metabolismo.
• Tipologia di studio: studi sperimentali, studi longitudinali, studi di revisioni sistematiche.
Complessivamente la revisione della letteratura si è basata su 43 articoli che sono citati nel testo e riportati nella lista delle referenze finali.
3. RISULTATI E DISCUSSIONE
3.1 Il fabbisogno energeticoI fattori che determinano la spesa energetica totale giornaliera (TEE) nell’uomo sono: 1. L’energia necessaria per mantenere la temperatura corporea, per la contrazione
della muscolatura involontaria e per le funzioni come la circolazione sanguigna e la respirazione. Questo livello di energia rappresenta il metabolismo basale (BMR). [12]
2. L’energia necessaria per digerire e assimilare il cibo. Questo processo, indicato come termogenesi indotta dalla dieta o effetto termogenico del cibo (TEF), aggiunge circa il 10% al metabolismo basale. [12]
Queste due quantità rappresentano solo una piccola parte del dispendio energetico totale chiamato metabolismo a riposo e può variare leggermente da individuo ad individuo (REE).
3. L’energia necessaria all’attività muscolare svolta, che comprende oltre all’attività sportiva anche l’attività lavorativa e gli spostamenti. E’ indicato come livello di attività fisica (PAL) ed è la più importante fonte di variazione tra individui nel dispendio energetico.[12]
Il metabolismo basale è proporzionale alla superficie corporea, all’età e al genere ed è indicato come kj o kcal per unità di peso corporeo all’ora, oppure, come nel caso del consumo di ossigeno, come millilitri di O2 per chilogrammo di peso corporeo. [13]
Il TEE può essere espresso come multiplo del REE per il PAL. Quindi, TEE sono uguali a REE*PAL. Il PAL è teoricamente indipendente da quei fattori che influenzano il BMR (peso, età, sesso e massa magra), almeno come prima approssimazione, e di conseguenza, per qualsiasi valore di PAL, il TEE può essere previsto per qualsiasi gruppo dalle stime del REE. Durante la crescita, la gravidanza e l'allattamento è necessario
prendere in considerazione anche il costo energetico della neoformazione dei tessuti. [35] Il PAL può variare da <1,3 in soggetti sedentari a 3-4,7 per periodi di tempo limitati come ad esempio negli atleti di resistenza d’élite. All'interno della popolazione generale, tuttavia, l'intervallo complessivo di valori PAL è compreso tra 1,38 per i più sedentari e 2,5 per i più attivi. [35]
In uno studio sperimentale condotto su 64 atleti adolescenti impegnati in sport diversi (42 femmine e 22 maschi) [39] si raccomanda che i valori PAL siano compresi da 1,75 a 2,05 al fine di un corretto calcolo della stima energetica.
In questo studio sono state riportate stime di gruppo del REE utilizzando l’equazione di Schofield: maschi ∼3640 ± 830 kcal/giorno e femmine ∼3100 ± 720 kcal/giorno; è difficile definire con precisione i requisiti energetici individuali di un atleta a causa della variabilità metabolica tra gli individui e la difficoltà nella stima dell'apporto energetico e del dispendio energetico.
Infatti, il dispendio energetico associato allo sport degli atleti adolescenti può variare sostanzialmente a causa di molti fattori (il tipo di sport, il carico di allenamento e della competizione, le variazioni stagionali, la partecipazione a più di uno sport agonistici e i comportamenti sedentari compensativi concomitanti). [39]
Negli adolescenti il fabbisogno energetico per la crescita si compone di due parti: l'energia depositata nei tessuti di neosintesi e l'energia spesa per la sintesi di questi tessuti. La prima è piccola ed è stata comunemente stimata come 8,6 kJ/g di aumento di peso giornaliero (ad esempio, per un maschio di 15 anni che guadagna 6 kg/anno = ∼140 kJ/giorno). L'energia spesa per sintetizzare nuovi tessuti è incorporata nelle misure del dispendio energetico totale. Queste misure indicano che i cambiamenti energetici associati all'attività fisica e/o all’allenamento hanno probabilmente un'influenza maggiore sulla domanda di energia rispetto agli aumenti associati alla crescita. Nonostante ciò, come già
detto il REE è più alto negli atleti adolescenti rispetto agli adulti e le equazioni predittive standard spesso lo sottostimano (fino a 300 kcal/giorno).[33]
Un altro fattore da considerare nel dispendio energetico sono le condizioni ambientali. I giovani individui sembrano avere una capacità simile a quella degli adulti nell’affrontare l'esercizio fisico durante il caldo ma sembra che dissipino il calore con meccanismi diversi. I bambini e gli adolescenti, per mantenere l'equilibrio termico, probabilmente fanno più affidamento sulla ridistribuzione del sangue periferico (raffreddamento radiativo e conduttivo) piuttosto che sulla sudorazione (raffreddamento evaporativo). Gli adolescenti che intraprendono un allenamento regolare sviluppano una maggiore vasodilatazione periferica che probabilmente migliorerà il raffreddamento non evaporativo. I tempi della transizione da un meccanismo termoregolatorio dal bambino all’adulto sono correlati allo sviluppo puberale, infatti sembra che questi cambiamenti non diventino fisiologicamente evidenti fino al completamento della pubertà. [33]
L'uso dei METs (un'abbreviazione di “equivalente metabolico”) è un altro approccio per stimare il dispendio energetico in particolare di una attività fisica. Un MET rappresenta un multiplo del consumo energetico in condizioni di riposo. In una classificazione più accurata è necessario esprimere i MET considerando la massa corporea e in questo caso 1 MET equivale a un consumo di O2 pari a 3,5 mL per chilogrammo di peso corporeo al minuto. Sebbene nessuno dei due metodi sia perfetto, l'approccio MET è più popolare e probabilmente più utile ed è quasi universalmente accettato. [12]
Per quanto riguarda la pallanuoto il MET è uguale a 10 e il consumo è pari a 10 kcal/h/kg di peso corporeo mostrando costi energetici alti (Tab. 3). [40]
Questi dati sono derivati dalla misurazione effettiva mediante calorimetria indiretta su adulti (di solito giovani). L'energia spesa dai bambini in kj per chilogrammo di peso corporeo nell'esecuzione anche di attività comuni come camminare è significativamente
più alto rispetto agli adulti; questo è dovuto probabilmente a causa del maggior rapporto tra superficie corporea e peso corporeo e alla loro scarsa coordinazione. Anche se il REE è più alto nei bambini che negli adulti, i valori di MET sono probabilmente più bassi per bambini. [40] [12]
Tab. 3 Compendio dei costi energetici di diverse attività fisiche (modificata da [40]).
Attività METs Kj/h/kg (kcal/h/kg) di peso corporeo
Pugilato 12.0 50 (11.9)
Corsa 7.0 29 (6.9)
Mountain biking 8.5 35 (8.3)
Nuoto (stile libero energico) 10.0 42 (10.0)
Pallacanestro 8.0 33 (7.8)
Pallanuoto 10.0 42 (10.0)
Sci (discesa) 3.5 15 (3.6)
Tennis 7.0 29 (6.9)
L’esercizio fisico intenso o prolungato si traduce quindi in una maggiore richiesta di energia e i requisiti nutrizionali e le esigenze nutrizionali degli atleti competitivi possono essere diverse. A questo proposito è possibile connotare differenti categorie relative al livello di attività svolta (Tab. 4).
Tab. 4. Categorie di soggetti in età evolutiva distinti in base all’attività fisica (modificata da [41])
Sedentari Non praticano sport, non fanno giochi di movimento, camminano poco, usano l’ascensore, trascorrono molte ore seduti a studiare o davanti allo schermo (televisore, computer e videogame)
Sedentari con attività sportiva organizzata
Sedentari che 2-3 volte alla settimana praticano un’ora di sport (nuoto, basket, ecc.)
Soggetti con stile di vita attivo
Sono frequentemente impegnati in giochi di movimento, camminano molto, salgono le scale, ecc.
Soggetti con stile di vita attivo e attività sportiva organizzata
Sono frequentemente impegnati in giochi di movimento, camminano molto, salgono le scale, ecc. Inoltre praticano sport 2-3 volte alla settimana
Per i soggetti sedentari che praticano attività sportiva organizzata, è sufficiente il regime dietetico consigliato ai loro coetanei. I Livelli di Assunzione Raccomandati di Energia e Nutrienti (LARN) (Tab. 5) pubblicati dalla Società Italiana di Nutrizione Umana (SINU) 2014, [36] rappresentano la media del fabbisogno più due deviazioni standard e pertanto coprono anche i fabbisogni dei “classici ” due o tre allenamenti settimanali.
Un incremento alimentare deve essere considerato a quelli con uno stile di vita attivo nei giorni di allenamento e per gli agonisti, per i quali il dispendio energetico è di gran lunga superiore. [41]
Tab. 5 LARN. Livelli di assunzione di riferimento per la popolazione italiana. Fabbisogno energetico medio nell'intervallo d'età 10-17 anni. (Tabella modificata da [36])
LARN PER L'ENERGIA Età Peso corporeo Metabolismo
basale
Fabbisogno energetico medio per un livello di attività fisica di:
(anni) (kg) (kcal/die) 25° pct mediana 75° pct
Maschi 10 37,2 1320 2210 2300 2460 11 41,7 1400 2340 2440 2610 12 46,9 1490 2490 2600 2780 13 52,7 1590 2670 2780 2970 14 58,7 1700 2840 2960 3170 15 63,5 1780 2990 3110 3330 16 66,6 1840 3080 3210 3430 17 68,2 1860 3130 3260 3480 Femmine 10 37,5 1190 2000 2090 2230 11 42,7 1260 2120 2210 2360 12 48,4 1340 2250 2340 2500 13 52,5 1390 2340 2440 2610 14 54,6 1420 2390 2490 2660 15 55,4 1430 2400 2510 2680 16 55,7 1440 2410 2510 2690 17 55,8 1440 2410 2510 2690
Valori di livello di attività fisica (25° percentile - mediana - 75° percentile) scelti secondo la distribuzione attesa nella popolazione in età evolutiva e pari a: 10-17 anni 1,66 - 1,73 - 1,85.
Fabbisogno energetico ricavato aumentando il TEE dell'1% per tener conto dell'energia depositata nei tessuti di neosintesi.
Periodi prolungati di scarsa disponibilità di energia negli atleti adolescenti possono avere una serie di conseguenze sulla salute tra cui la pubertà ritardata, irregolarità mestruali, problemi di salute delle ossa, bassa statura, sviluppo di comportamenti alimentari disordinati e aumento del rischio di lesioni. In alternativa, un consumo cronico
di energia in eccesso rispetto al necessario può comportare altri problemi di salute ben documentati come un aumento del rischio di sovrappeso/obesità, disturbi metabolici come diabete di tipo II, iperlipidemia, aterosclerosi e ipertensione, e ancora un aumento del rischio di infortunio. [42]
3.2 I macronutrienti
I carboidrati
I carboidrati sono la più efficiente risorsa energetica dell’organismo e per questo hanno un ruolo fondamentale nell’alimentazione sportiva per garantire sia la prestazione che l’adattamento all’allenamento.[43]
Le caratteristiche sono le seguenti:
1. La quantità delle riserve di carboidrati nel corpo umano è relativamente limitata e può essere modificata quotidianamente con l’assunzione di cibo.
2. Il glucosio è la fonte di energia primaria per il sistema nervoso centrale ed è un substrato versatile per il lavoro muscolare, poiché può sostenere l’esercizio su una diversa gamma d’intensità grazie al suo utilizzo attraverso vie sia anaerobiche che aerobiche-ossidative. Anche quando il lavoro muscolare viene svolto ai massimi livelli d’intensità, supportato dalla fosforilazione ossidativa, i carboidrati, come substrato, offrono più vantaggi rispetto agli acidi grassi. I carboidrati, infatti, forniscono una maggiore quantità di ATP per volume di ossigeno che può essere consegnato ai mitocondri migliorando così l’efficienza dell’esercizio.
3. Vi sono prove significative del fatto che le prestazioni in corso di esercizi prolungati o intermittenti ad alta intensità come nella pallanuoto, sono rese ancora più efficienti da strategie che mantengono un’elevata disponibilità di carboidrati e l’esaurimento di queste scorte è associato all’affaticamento che si manifesta sotto forma di ridotta capacità di lavoro, abilità e concentrazione compromesse e aumento della percezione dello sforzo.
Il glicogeno muscolare si esaurisce durante l’esercizio in modo dipendente dall’intensità. Diete con alte concentrazioni di carboidrati aumentano le riserve del glicogeno muscolare
con conseguente miglioramento della capacità di esercizio. Il fabbisogno giornaliero dei carboidrati, come per altro anche degli altri macronutrienti, è preferibile indicarlo come grammi per chilogrammo di peso corporeo.[43]
Le raccomandazioni sui fabbisogni giornalieri di carboidrati, per chi pratica sport, variano in genere da 3 a 10 grammi per kilogrammo di peso corporeo, fino a 10-12 g/kg al giorno per esercizi prolungati ed estremamente impegnativi. [43]
Le indagini nutrizionali sull’assunzione di carboidrati nel giovane atleta sono poche. I dati sui maschi dimostrano che l’assunzione di può variare tra 6 e 9 g/kg mentre l'assunzione media delle femmine è inferiore, circa da 3 a 5,5 g/kg al giorno.
Da osservazioni trasversali su un gruppo di adolescenti ciclisti (15-17 anni) maschi le assunzioni erano superiori rispetto ad altre indagini nutrizionali sui giovani atleti, vale a dire 7,5 ± 2 g /kg al giorno [44].
Per supportare le esigenze energetiche e per l'efficienza muscolare, è stato suggerito che gli atleti di pallanuoto abbiano bisogno di almeno 6 g/kg al giorno di carboidrati da assumere come pane, cereali, frutta e vegetali. [45]
Vi sono poche prove che suggeriscono che l’utilizzo di carboidrati negli adolescenti differisca sostanzialmente da quello degli adulti. Gli atleti adolescenti dovrebbero essere incoraggiati a regolare l'assunzione di carboidrati per soddisfare le effettive esigenze energetiche quotidiane e adottare strategie per includere cibi ricchi di carboidrati ove possibile. [42]
Anche secondo le linee guida della FINA [46], quantità più elevate possono essere richieste per un giocatore più giovane per supportare la crescita.
Le proteine
Le proteine svolgono molteplici funzioni nell’organismo: favoriscono la crescita, il mantenimento e la riparazione dei tessuti del corpo, in particolare del muscolo. Le proteine costituiscono gli enzimi necessari per facilitare le reazioni chimiche all'interno dell’organismo, aiutano inoltre a mantenere l'equilibrio dei fluidi, a trasportare i nutrienti e aiutano a difendere il corpo dalle malattie. Per l'atleta, le proteine svolgono un ruolo essenziale. Numerose ricerche confermano che un adeguato introito di proteine è necessario sia per promuovere la sintesi del tessuto muscolare dopo un esercizio, sia, seppur in minor misura rispetto ai carboidrati, come fonte di energia da utilizzare durante l’esercizio (circa il 5% dell’energia prodotta proviene da loro). [38]
Il fabbisogno proteico giornaliero italiano per gli adolescenti è impostato in funzione del peso corporeo secondo quanto riportato in Tab. 6 per i LARN.
Tab. 6 LARN. Livelli di assunzione di riferimento per la popolazione italiana. Fabbisogno proteico. (Tabella modificata da [36])
LARN PER LE PROTEINE ASSUNZIONE RACCOMANDATA
(g/kg×die) ADOLESCENTI Maschi 11-14 anni 0,97 15-17 anni 0,93 Femmine 11-14 anni 0,95 15-17 anni 0,90
Il fabbisogno proteico dietetico aumenta con l'esercizio. La quantità e il tempo di assunzione delle proteine introdotte con l’alimentazione sono strettamente associate con l’attività fisica, poiché forniscono sia un innesco sia un substrato per la sintesi delle proteine contrattili e metaboliche, oltre a migliorare i cambiamenti strutturali nei tessuti non muscolari come i tendini e le ossa. [43]
Nella valutazione del fabbisogno proteico bisogna considerare che gli adolescenti sportivi agonisti hanno esigenze proteiche aggiuntive per supportare la crescita e lo sviluppo generale; una loro carenza farà sì che le proteine vengano utilizzate come
substrato per l'energia, riducendo potenzialmente la disponibilità per le loro funzioni primarie, come la crescita e la riparazione muscolare. [33]
Sono disponibili dati limitati sui fabbisogni proteici dei giovani atleti. Nella maggior parte dei paesi occidentali, l'assunzione di proteine in genere supera le raccomandazioni, quindi è probabile che i giovani atleti consumino quantità adeguate. Negli adulti, uno studio indica come il massimo livello di fabbisogno proteico per l'atletica leggera sia di 1,7 g/kg di peso corporeo al giorno e si prevede che questo quantitativo sia adeguato anche per i bambini e gli atleti adolescenti. Tuttavia, è ragionevole concludere che atleti con restrizioni energetiche più rigide, diete vegetariane/vegane ad alto contenuto di fibre potrebbero essere maggiormente a rischio di non raggiungere assunzioni proteiche adeguate. [26]
A seconda dell’intensità e della durata dell’esercizio il range raccomandato per gli adulti è circa 1-1,6 g/kg/giorno per gli atleti che praticano esercizi di resistenza e circa 1,6-2 g/kg/giorno per gli atleti che praticano esercizi di forza prolungati e di elevata intensità [47]; un ulteriore studio sui nuotatori riporta l'assunzione di 1,2–1,6 g/kg di proteine al giorno [48] mentre un altro condotto sui giocatori di pallanuoto riporta il fabbisogno proteico di1,8 g/kg al giorno per i maschi e di 1,4 g/kg per le femmine. [49]
I lipidi
I lipidi forniscono energia al corpo, fungono da abbondante riserva di energia e proteggono e isolano gli organi interni. Il grasso è un componente strutturale delle membrane cellulari, un precursore degli ormoni testosterone ed estrogeni e permette di trasportare le vitamine liposolubili A, D ed E. [38]
I bambini sembrano ossidare preferibilmente più grassi dei carboidrati rispetto agli adulti durante l'esercizio fisico a una determinata intensità. L’ossidazione dei grassi è indicata da un aumento nel plasma di glicerolo libero e di acido grasso libero durante l'esercizio prolungato. Lo sviluppo di un modello metabolico simile ad un adulto sembra verificarsi a partire dalla tarda pubertà ed è completato entro la fine della stessa. Nonostante l’indicazione che i bambini facciano più affidamento sul grasso come fonte di energia durante l'esercizio, non ci sono prove che valga lo stesso per i giovani atleti coinvolti nelle attività di resistenza. Al contrario, l'ingestione di grassi negli alimenti prima dell’attività, pari a 0,8 g/kg di peso corporeo, può ridurre (del 40%) l’entità della secrezione dell'ormone della crescita durante l’esercizio. Questo ha un effetto negativo perché l’ormone della crescita è importante per lo sviluppo e l’adattamento muscolare. [26] L’assunzione di grassi da parte degli atleti deve essere conforme alle linee guida della sanità pubblica, i LARN indicano che per la fascia di età dei bambini ed adolescenti il 20-35% del fabbisogno di energia giornaliera dovrebbe provenire dai grassi, i grassi saturi non dovrebbero fornire più del 10%; i valori più elevati dell'intervallo sono coerenti con diete con un basso apporto di carboidrati ma negli altri casi si raccomanda di mantenere valori ≤30% anche per gli atleti di pallanuoto. [45]
La quantità deve essere comunque individualizzata in base al livello di allenamento e agli obiettivi di composizione corporea. Il grasso, sotto forma di acidi grassi liberi nel plasma, trigliceridi intramuscolari e tessuto adiposo, fornisce un substrato energetico che
non solo è relativamente abbondante, ma aumenta la disponibilità di energia nel muscolo a seguito dell’allenamento di endurance (lunga durata). [43]
Alcuni studi suggeriscono inoltre che una dieta povera di grassi (< 15%) possa peggiorare la performance atletica in quanto comporta un più rapido consumo di carboidrati e quindi una più precoce insorgenza della fatica muscolare. [50]
3.3 I micronutrienti
I micronutrienti, le vitamine e i minerali, sono necessari per numerosi processi fisiologici che stanno alla base delle performance sportive: funzioni di coenzima nelle reazioni di produzione di energia dai macronutrienti, formazione di neurotrasmettitori e di ormoni, sintesi di emoglobina, adeguata funzione immunitaria e protezione dal danno ossidativo associato all’esercizio. Nonostante la loro importanza numerosi lavori hanno dimostrato che gli atleti che seguono diete varie ed equilibrate non incorrono in carenze di vitamine o minerali. In caso di inadeguata alimentazione per diete ipocaloriche e/o diete non equilibrate nei macronutrienti, l’atleta potrebbe andare incontro a carenze di micronutrienti specifiche: le più frequenti sono le carenze di ferro, di calcio, e vitamina D. In questi casi l’utilizzo di integratori dovrebbe essere raccomandato nel caso in cui le specifiche carenze non possano essere corrette con la dieta. [38]
Gli atleti e coloro che svolgono un’intensa attività fisica regolarmente, soprattutto se di sesso femminile, possono andare incontro a carenza di ferro poiché hanno un fabbisogno superiore del 30-70% a causa di una serie di fattori tra cui un’aumentata fragilità e turnover degli eritrociti e maggiori perdite di sangue dal tratto gastrointestinale. La carenza di ferro, con o senza anemia, non solo può compromettere la funzione muscolare, limitare la capacità di lavoro pregiudicando la prestazione atletica e l’adattamento all’allenamento, ma altera anche la funzione immunitaria e porta ad altre disfunzioni fisiologiche. La concentrazione di ferro subottimale spesso deriva dall’assunzione limitata di ferro eme da fonti alimentari e/o da apporti inadeguati di energia. L’assunzione di ferro inadeguata e la carenza di ferro sono comunemente riportati negli atleti adolescenti durante i periodi di rapida crescita e le atlete sono più a rischio a causa delle loro perdite mestruali. [26]
Gli atleti a maggior rischio sono i corridori sulle lunghe distanze, gli atleti vegetariani o i donatori di sangue regolari; queste categorie di soggetti dovrebbero essere sottoposti a
screening frequenti e optare per un’assunzione di ferro maggiore rispetto ai fabbisogni riferiti alla popolazione generale non sportiva (Tab. 7). E’ consigliabile pensare e attuare un intervento nutrizionale preventivo prima che si sviluppi un’anemia da carenza di ferro, adottando strategie alimentari che promuovano un maggiore apporto di fonti alimentari di ferro eme e abbinamenti alimentari che ne migliorino (ad es. ferro non eme + alimenti ricchi di vitamina C e/o proteine animali) o non ne riducano l’assorbimento. [51]
Tab. 7 LARN. Livelli di assunzione di riferimento per la popolazione italiana. Fabbisogno di ferro, calcio e vitamina D. (Tabella modificata da [36])
LARN ASSUNZIONE RACCOMANDATA (giornaliera)
Ca (mg) Fe (mg) Vitamina D (µg) ADOLESCENTI Maschi 11-14 anni 1300 10 15 15-17 anni 1300 13 15 Femmine 11-14 anni 1300 10/18 15 15-17 anni 1200 18 15
Per il ferro, nella fascia 11-14 anni, i secondi valori fanno riferimento alle adolescenti che hanno le mestruazioni.
Anche per i nuotatori adulti le carenze si limitano alle nuotatrici e riguardano il ferro e il calcio. [48]
Il ferro è invece associato a possibili deficit nei bambini e negli adolescenti. Nelle ragazze con bassi livelli di ferritina ed emoglobina (12g/dL), le prestazioni potrebbero essere compromesse dalla lieve anemia. In un gruppo di nuotatori (ragazzi, 10-12 anni) l’allenamento di resistenza ad alto volume ha portato ad una significativa riduzione della ferritina sierica e dei depositi di ferro rispetto ai soggetti di controllo. Le linee guida generali per gli atleti pediatrici incoraggiano un’alimentazione che contenga pollame, carne magra rossa, cereali per la colazione arricchiti di ferro e verdure di colore verde. [28] Il calcio è particolarmente importante per la crescita, il mantenimento e la riparazione del tessuto osseo, la regolazione della contrazione muscolare, la conduzione nervosa e la normale coagulazione del sangue. Carenze di calcio possono portare a riduzione della densità minerale ossea e a fratture da stress e, nel caso delle atlete, a disfunzione mestruale.
Le cause di questa carenza sono dovute a un apporto energetico limitato, a un’alimentazione disordinata e/o l’esclusione specifica di prodotti lattiero-caseari o di altri alimenti ricchi di calcio. [51]
Minerali come calcio, fosforo e magnesio giocano un ruolo di primo piano nella formazione dello scheletro. Nell'osso sono contenuti approssimativamente il 99% del calcio, l'80% del fosforo e il 60% del magnesio. La densità minerale ossea aumenta durante l'infanzia e l'adolescenza fino al raggiungimento del suo massimo, il cosiddetto picco di massa ossea. Alcuni elementi fisici influiscono sulla massa ossea e sono connessi all’attività fisica: questi sono la forza di gravità, il carico meccanico e il tipo di esercizio fisico. Per esempio, nel nuoto, rispetto ad altri sport, l’azione della forza di gravità è minore, mentre nel ciclismo, e ancora di più nella canoa, il carico sugli arti inferiori è ridotto. Le modalità di esecuzione dell’esercizio (aerobico, anaerobico, di forza, di potenza) e l’equilibrio endocrinologico, alimentare e genetico influenzano la massa ossea. Il raggiungimento del picco di massa ossea è condizionato dagli eventi che intervengono nella fase di sviluppo fisico, soprattutto nell’infanzia e nell’adolescenza; gli anni prepuberali risultano quelli in cui si può ottenere la migliore risposta osteotrofica con l’esercizio fisico. [34]
Circa il 26% del minerale viene accumulato nell’osso durante la pubertà. Alcune tipologie di allenamento hanno dimostrato un’influenza positiva sull’accumulo del calcio nelle ossa, in particolare le attività di grande impatto come il salto. Inoltre sembra che ci sia maggiore beneficio se questo è iniziato prima della pubertà [26].
Le raccomandazioni sui livelli raccomandati di calcio sono riportate in Tab. 7.
Esiste un paradosso fra l’esercizio fisico e le dinamiche dell’osso in particolare per le giovani ariete che non hanno ancora raggiunto il picco di massa ossea. Esse si allenano intensamente e devono mantenere un peso ottimale, questo spesso può procurare disordini
del comportamento alimentare. Ciò diminuisce la loro disponibilità di energia, riducendo il grasso e la massa corporea al punto che si determinano irregolarità nel ciclo mestruale (oligomenorra) oppure si ha una cessazione delle mestruazioni (amenorrea secondaria). La comparsa di questi disturbi è in generale conseguente ai disordini alimentari, che in casi estremi possono comportare seri problemi di salute. Tali disordini portano a quella che viene definita la triade dell’atleta donna: perdita di energia, amenorrea e osteoporosi. [12]
La vitamina D regola l'assorbimento e il metabolismo del calcio e del fosforo, e svolge un ruolo chiave nel mantenimento della salute delle ossa. C’è anche un interesse scientifico emergente nel ruolo biomolecolare della vitamina D nel muscolo scheletrico dove ha il suo ruolo nel mediare la funzione metabolica muscolare e questo può avere implicazioni per migliorare le prestazioni atletiche. Un numero crescente di studi ha documentato la relazione tra la vitamina D e la prevenzione degli infortuni, la riabilitazione, il miglioramento della funzione neuromuscolare, l’aumento delle dimensioni della fibra muscolare di tipo II (rapida), la riduzione dell’infiammazione, la riduzione del rischio di fratture da stress e la riduzione della malattia respiratoria acuta. Atleti che vivono alle latitudini maggiori del 35° parallelo o che tendono ad allenarsi e competere al chiuso (come i nuotatori e i pallanuotisti) sono probabilmente a maggior rischio di insufficienza di vitamina D e carenza. Altri fattori e stili di vita come la carnagione scura, l’alto contenuto di grasso corporeo, le sessioni di allenamento al mattino presto e alla sera quando i livelli di UVB sono bassi e la protezione dall’esposizione agli UVB (abbigliamento, attrezzatura e creme solari schermanti) aumentano il rischio di insufficienza e carenza. Per quegli atleti che tendono a consumare poca vitamina D dalla dieta con una storia di fratture da stress, ossa o lesioni articolari, segni di allenamento eccessivo, dolore muscolare o debolezza e stile di vita che implica una bassa esposizione agli UVB potrebbe essere necessaria un’integrazione. [51] (Tab. 7).
Gli antiossidanti sono nutrienti che svolgono un ruolo importante nella protezione delle membrane cellulari dal danno ossidativo. Poichè l'esercizio fisico può aumentare il consumo di ossigeno da 10 a 15 volte, è stato ipotizzato che l'allenamento cronico contribuisca in modo costante allo stress ossidativo sulle cellule. Si sa che l'esercizio acuto aumenta i livelli dei sottoprodotti della perossidazione lipidica, ma determina anche un netto aumento delle funzioni del sistema antiossidante naturale. Quindi, un atleta ben allenato può avere un sistema antiossidante endogeno più sviluppato rispetto a un individuo meno attivo. Ci sono poche prove che l’integrazione con antiossidanti possa migliorare le prestazioni atletiche, per questo la strategia più sicura ed efficace è consumare una dieta ben scelta contenente alimenti ricchi di antiossidanti. Gli atleti a maggior rischio sono quelli che limitano l'assunzione di energia e seguono una dieta a basso contenuto di grassi o riducono l'assunzione di frutta, verdure e cereali integrali. [51]
3.4 L’acqua
L’acqua è un elemento fondamentale nella dieta dello sportivo in quanto tra le sue principali funzioni c’è quella di bilanciare il contenuto idrico corporeo e di ottimizzare la regolazione della temperatura durante l’esercizio eseguito in condizioni climatiche avverse (ad elevate temperature). La disidratazione, comporta inevitabilmente una modifica della performance fisica attraverso la riduzione della gittata cardiaca, la precoce insorgenza della soglia anaerobica e le alterazioni delle funzioni mentali. È pertanto raccomandata una corretta e adeguata idratazione in tutte le fasi dell’allenamento. [38]
La disidratazione e lo stress da calore sono raramente considerati un problema negli sport acquatici come il nuoto e la pallanuoto, anche se l'allenamento e la competizione spesso prevedono un esercizio ad alta intensità e prolungato. La temperatura dell’acqua delle piscine in cui si svolgono le competizioni di pallanuoto è imposta dalla FINA (25-28°C), ma questa potrebbe non essere regolata durante gli allenamenti. L'acqua fredda fornisce una maggiore conduttività e perdite di calore convettive e riduce le perdite di sudore rispetto alle attività terrestri. Tuttavia, le perdite di sudore aumentano in acque più calde, in ambienti interni umidi o nei climi caldi d’estate per piscine all’aperto. [49]
Sono stati riportati i volumi di sudore per i giocatori di pallanuoto adulti maschi: 287 e 786 mL all’ora rispettivamente per l’allenamento e la competizione e risultano essere inferiori a quelli riportati per gli atleti di sport di squadra terrestri. Inoltre, i volumi di fluidi assunti per i giocatori maschi di pallanuoto durante l'allenamento e la competizione sono stati rispettivamente 142 e 380 mL all’ora. Si noti che non è stato consumato alcun fluido nel 47% delle osservazioni durante l’allenamento e nel 24% durante la gara [52].
La letteratura scientifica sull’idratazione nel nuoto è scarsa ed è principalmente focalizzata sullo studio dei nuotatori d’élite adulti.
3.5 L’alimentazione prima dell’allenamento e della partita
Quando si inizia un allenamento, soprattutto in piscina, l’organismo non deve essere eccessivamente impegnato nei processi digestivi. Infatti, oltre alla sensazione di disagio dovuta allo stomaco pieno, l’aumentato afflusso ematico nell’apparato digerente può comportare una ridotta quantità di sangue disponibile per i muscoli, con conseguente calo delle prestazioni muscolari e rischio di affaticamento (in piscina, a differenza del mare, è difficile avere uno shock termico, perché la temperatura dell’acqua è generalmente a 28-30°C). Al contrario, con un pasto consumato molto prima, si rischia di affrontare l’impegno fisico con livelli di glicemia troppo bassi. Pertanto, è opportuno organizzarsi a seconda dell’orario di allenamento, prestando particolare attenzione alla digeribilità del pasto e al suo indice glicemico sia per giungere all’allenamento con livelli di glicemia ottimali, sia per evitare brusche impennate dell’insulinemia che andrebbero a inibire l’utilizzo dei grassi come fonte di energia. [41]
Generalmente, prima degli allenamenti e delle gare sono da preferire cibi con basse quantità di grassi, poche fibre e poche/moderate proteine; questo faciliterebbe lo svuotamento gastrico ed eviterebbe problemi gastrointestinali. [43]
L’obiettivo primario della preparazione nutrizionale pre-partita è correggere gli errori alimentari che possono limitare le prestazioni causando affaticamento nel corso dell’evento competitivo. Ad esempio, nelle attività in cui il risultato è strettamente dipendente dalle scorte di glicogeno muscolare, i pasti, consumati nel giorno/i precedente/i la gara, dovrebbero fornire una quantità di carboidrati adeguata alle esigenze di rifornimento richieste dall’evento agonistico. La riduzione dei carichi di allenamento e una dieta ricca di carboidrati (7-12 g/kg di peso corporeo al giorno) possono normalizzare i livelli di glicogeno muscolare in circa 24 ore, mentre proseguire nell’assunzione ulteriore, per 48 ore, di abbondanti quantità di carboidrati consentirà di realizzare al meglio le scorte di
glicogeno. [12] I cibi e le bevande da consumare nelle ore (1-4 ore) precedenti le competizioni dovrebbero contribuire alle scorte glucidiche (soprattutto in caso di partite con inizio nelle prime ore della mattina, per ripristinare il glicogeno epatico dopo il riposo notturno), garantire un adeguato stato di idratazione e il benessere gastrointestinale durante tutta la gara. Nel mettere a punto il pasto pre-partita, bisogna considerare tre regole principali: gli alimenti preferiti dall’atleta, l’assetto psicologico della gara e la digeribilità dei cibi scelti. Altrettanto fondamentale per garantire un’idratazione ottimale è l’assunzione di liquidi prima dell’attività. [43]
Secondo una review [49] i giocatori di pallanuoto dovrebbero iniziare la giornata della partita con riserve di glicogeno muscolare elevate. Ovviamente, in quei tornei in cui agli atleti è richiesto di giocare diverse partite in uno stesso fine settimana, aumentare le riserve di glicogeno muscolare è probabilmente benefico. Da considerare anche il fatto che un allenamento aggiuntivo dovrebbe essere fatto il giorno della partita per i giocatori in panchina e i portieri di riserva impiegati per poco tempo di gioco. È probabile che le abitudini alimentari di questi giocatori siano uguali a quelli dei giocatori titolari, generando un surplus di energia e portando a un aumento di peso indesiderato o a lungo andare ad un indesiderabile cambiamento nella composizione corporea. I pasti pre-partita devono essere individuali e sono influenzati dal tempo di gioco effettivo. In generale, gli alimenti a base di carboidrati e facilmente consumabili devono essere inclusi nel pasto pre-partita eventualmente sostituiti con un integratore alimentare liquido che fornisca un'alternativa adeguata per gli atleti nervosi con un appetito ridotto. Per le partite del pomeriggio e in prima serata, gli atleti dovrebbero mantenere il tipico schema dei pasti durante il giorno. Durante la partita, nelle pause programmate e nelle sostituzioni andrebbero assunti liquidi e carboidrati anche durante il gioco. Anche se per periodi di 45-75 minuti ad alta intensità, dove la necessità di carboidrati per il loro ruolo metabolico è inferiore se non trascurabile,
il contatto frequente di piccole quantità di carboidrati con le pareti della cavità orale (mouth rinse) può migliorare le prestazioni. [49]
Per chi si allena al mattino l’accorgimento più importante è organizzarsi in modo che la colazione sia consumata due o tre ore prima dell’attività sportiva. È bene che preveda l’assunzione di una fonte di latticini (latte o yogurt), di cereali (cereali pronti, fiocchi d’avena, muesli, pane integrale, fette biscottate) e frutta o marmellata, può anche essere in versione salata (es. pane, prosciutto, formaggio e frutta). Essa dovrebbe apportare il 20-25% del fabbisogno energetico giornaliero. Il frequente errore nutrizionale di “saltare” la prima colazione è maggiormente deleterio per un giovane sportivo. L’abitudine ad assumere la prima colazione infatti, è importante per contrastare l’insorgenza di sovrappeso/obesità e induce naturalmente un pranzo più “leggero” prima di un eventuale allenamento pomeridiano. Soprattutto poi, contribuisce notevolmente, nell’ambito di una programmazione nutrizionale adeguata, a migliorare la sensibilità insulinica del soggetto, conseguendone vantaggi sul metabolismo dei lipidi (importante nelle attività di tipo “aerobico”), sulla composizione corporea (rapporto massa magra/massa grassa) e sulla modulazione dei processi infiammatori. [53, 54]
Per chi si allena al pomeriggio, situazione che si verifica più frequentemente per i soggetti in età scolare, la colazione e lo spuntino di metà mattina dovrebbero apportare rispettivamente il 20-25% ed il 15% del fabbisogno calorico giornaliero in modo da poter alleggerire il pranzo (20% del fabbisogno energetico giornaliero) che andrà consumato 3 ore prima dell’attività fisica. Si potrebbero proporre piatti unici “completi” (pasta o riso conditi con sugo di carne o parmigiano e una porzione di frutta). Talvolta può succedere che fra il pasto e l’inizio dell’attività passi soltanto un’ora o poco più. In questi casi, prima dell’attività è meglio assumere solo una porzione di frutta o meglio ancora uno sport food quali gel o barrette.
Per chi si allena alla sera si potrà concedere anche un secondo a pranzo e un robusto spuntino pomeridiano almeno due ore prima dell’allenamento (pane con prosciutto o salmone o bresaola, oppure yogurt e frutta), mentre la cena (un’ora dalla fine dell’allenamento) dovrà essere più leggera. [41]
Le porzioni giornaliere di alimenti andrebbero suddivise secondo la piramide della dieta mediterranea che è un modello nutrizionale che ben risponde ai requisiti di un’assunzione equilibrata di nutrienti.
3.6 L’alimentazione dopo l’attività fisica
Fatta esclusione della già citata importanza della reintegrazione di liquidi, la ricostruzione delle scorte di glicogeno è uno degli obiettivi del recupero dopo l’esercizio e in particolare negli intervalli tra sedute di esercizi, soprattutto quando le prestazioni nella seconda sessione rivestano un ruolo prioritario rispetto alla prima. Poiché la velocità con cui l’organismo sintetizza il glicogeno è stimata a solo ~5% l’ora, l’assunzione immediata di carboidrati nel periodo di recupero (~1-1,2 g/kg/h durante le prime 4-6 ore) è utile per ottimizzare il tempo effettivo di rifornimento. La risintesi del glicogeno muscolare è più rapida quando gli individui vengono nutriti con almeno 50 grammi di glucosio ciascuno due ore dopo l'esercizio. [37]
Finché l’assunzione totale di carboidrati ed energia è adeguata e gli obiettivi nutrizionali generali sono soddisfatti, i pasti e gli snack possono essere scelti tra una ampia varietà di cibi e bevande in base alle preferenze personali, sia per quanto concerne il tipo che i tempi di assunzione. L’ingestione contemporanea di proteine e carboidrati nelle 2 ore seguenti l’attività fisica ha dimostrato stimolare la sintesi di proteine muscolari durante il periodo di post-esercizio. Tali consumi, tuttavia, sono stati espressi più recentemente in termini d’intervalli regolari di assunzione di 1-1,2 g/kg di peso corporeo di carboidrati e 0,3 g/kg di quantità modeste di proteine di alta qualità dopo l’esercizio. Questi rapporti potrebbero comportare miglioramenti nelle prestazioni e benefici agli atleti coinvolti in più allenamenti o sessioni di gara nello stesso giorno o in giorni successivi ravvicinati [43].
Le proteine di alta qualità, in particolare da fonti animali (ad esempio latticini, carni, uova ecc.), sono particolarmente preziose e come già detto la loro quantità necessaria è piuttosto modesta, in genere 20-25 g per un adulto.
Ci sono però delle differenze nei tassi di assorbimento delle proteine e la loro relazione con le prestazioni sportive. Potrebbe essere utile scegliere una fonte proteica che sia
digerita rapidamente e fornisca una buona fonte di leucina come stimolo proteico post-allenamento. Le sieroproteine del latte si adattano a questo profilo. Sono considerate delle proteine “veloci” che vengono svuotate rapidamente dallo stomaco con conseguente aumento degli aminoacidi plasmatici in breve tempo. Le proteine del siero del latte sono quindi ideali per stimolare una rapida sintesi proteica e sono più efficaci quando vengono consumate direttamente dopo un allenamento. La proteina caseina è invece relativamente insolubile e forma dei coaguli nello stomaco, ritardando significativamente lo svuotamento gastrico. Per questo motivo la caseina è considerata una proteina “lenta”. A seguito del ritardo nello svuotamento gastrico si ha un rifornimento continuo di aminoacidi nel tempo che creano un ambiente caratterizzato da un bilancio proteico positivo per una durata più lunga. [55]
Queste proteine possono essere facilmente reperite nei latticini.
Il muscolo è stimolato ad aumentare i suoi tassi di sintesi proteica fino a 24 ore dopo un allenamento. Il modo migliore per approfittare di questo è quello di dividere i pasti proteici e gli snack e consumarli 4-6 volte nel corso della giornata. [56]
