Università degli Studi di Roma “Foro Italico”
Dottorato di Ricerca in Scienze del Movimento Umano e dello Sport – XXXIII Ciclo - Anni 2017/2020
Consumo ed effetti sul sistema cardiovascolare degli integratori nutrizionali nella popolazione sportiva
Dottorando: Gabriele Tomassi Tutor: Prof. Fabio Pigozzi
ABSTRACT
Introduzione: Nel mondo dello sport è sempre più frequente il ricorso all’integrazione nutrizionale per svariati motivi, tra cui una ricerca di miglioramento della performance, un più rapido ripristino delle energie spese ed un diminuito tempo di recupero dopo lo sforzo (1). Gli atleti che fanno uso di tali sostanze spesso, però, sottovalutano o sottostimano i potenziali rischi ed effetti collaterali che esse possono provocare, interessando, tra gli altri, il sistema cardiovascolare in modo talvolta anche serio e fatale (2).
Obiettivi: Obiettivo dello studio è stato quello di valutare, in una prima fase, la prevalenza di utilizzo di integratori in una popolazione di giovani atleti tramite un questionario on-line. Nella seconda fase sono stati approfonditi gli effetti collaterali cardiovascolari dei suddetti integratori.
Materiali e metodi: Sono stati inclusi nello studio studenti della nostra Università di ambo i sessi, di 18-25 anni, praticanti almeno 8 ore settimanali di allenamento, in apparente buona salute, senza storia di patologie croniche o presenti, non in trattamento farmacologico. Nella prima fase dello studio, ai soggetti che hanno effettuato una visita medico sportiva di idoneità agonistica o non agonistica (comprensiva di anamnesi, esame obiettivo, spirometria, esame delle urine, elettrocardiogramma a riposo e dopo step test, misurazione della pressione arteriosa) presso il nostro Centro Universitario di Medicina dello Sport e
dell'Esercizio Fisico, è stato somministrato un questionario on-line composto da varie sezioni volte ad indagare informazioni relative al loro stile di vita, alla loro storia clinica, con particolare focus sulla sintomatologia cardiovascolare, ed all’eventuale ricorso agli integratori nutrizionali con la relativa motivazione all’uso.
Nella seconda fase, all’interno del campione che ha risposto al questionario, abbiamo selezionato tutti gli atleti che avevano riferito sintomi cardiovascolari quali palpitazioni, aritmie, sincopi/lipotimie (16 atleti che consumavano regolarmente integratori e 16 atleti che non consumavano integratori). Ai suddetti gruppi di sportivi sono stati appaiati per sesso, età e BMI altri 2 gruppi di atleti che avevano partecipato alla prima fase dello studio, con le seguenti caratteristiche: 16 atleti che consumavano integratori e non riferivano sintomi cardiovascolari e 16 atleti che non consumavano integratori e non riferivano sintomi cardiovascolari.
Tutti i soggetti appartenenti ai 4 gruppi sono stati sottoposti a monitoraggio dinamico dell’ECG delle 24 ore secondo Holter per valutare la presenza di aritmie o anomalie elettrocardiografiche.
Risultati: Duecentoventi atleti hanno risposto al questionario, di cui 137 sono risultati idonei per essere inclusi nello studio. Sulla scelta degli integratori, il 32,1% dichiarava di assumere da almeno due mesi elettroliti/sali minerali, il 28,2% proteine/aminoacidi, il 19,2% vitamine, il 12% creatina, il 6,4% omega-3, l’1,3% integratori a base di caffeina.
Alla domanda sulla motivazione legata al loro utilizzo, il 40,5% riferiva di voler migliorare il recupero dopo attività sportiva, il 26,6% per supplire a carenze alimentari, il 16,5% per mantenere un buono stato di salute, l’11,4% per voler migliorare la performance sportiva, il 5,1% riferiva altra motivazione non specificata. Tra questi, 64 sono stati arruolati per l’analisi ECG Holter, suddivisi in 4 sottogruppi. In cinque atleti del gruppo 1 (SI sintomi/SI integratori), due del gruppo 2 (SI sintomi/NO integratori), tre del gruppo 3 (NO sintomi/SI integratori ed uno del gruppo 4 (NO sintomi/NO integratori) sono stati riscontrati battiti ectopici sopraventricolari (BESV) senza differenze significative tra i gruppi.
Battiti ectopici ventricolari (BEV) sono stati rilevati nei gruppi 1, 2 e 3, con una differenza significativa tra gruppo 1 e gruppo 4 (p=0.007). In due casi del gruppo 1 i BEV erano ripetitivi e polimorfi con morfologia del QRS a tipo blocco di branca destra (BBDx) ed asse deviato a sinistra, in tutti gli altri casi i BEV erano singoli e monomorfi con QRS a tipo blocco di branca sinistra (BBSx) ed asse verticale. Gli integratori dichiarati nei soggetti con BEV erano elettroliti/sali minerali e proteine/aminoacidi.
Conclusioni: sebbene la presenza di alcune morfologie di BEV sia un fenomeno relativamente comune in soggetti normali, ed anche in soggetti non cardiopatici si possano riscontrare BEV frequenti e polimorfi nelle 24 ore che tendono a scomparire durante sforzo (3), non si deve sottovalutare la presenza di tali aritmie correlate con sintomi cardiovascolari nei giovani atleti che ricorrono ad integratori, talvolta senza prescrizione medica specialistica e spesso inutili alle
necessità individuali. Alla luce dell’uso incontrollato ed indiscriminato degli integratori nutrizionali (4, 5) bisogna porre maggiore attenzione ai loro meccanismi d’azione e ai possibili rischi per la salute a breve e a lungo termine, sensibilizzando maggiormente i giovani atleti ed il loro entourage per un comportamento più responsabile a riguardo, dato che spesso sono proprio gli allenatori ad avere la maggiore influenza su tali pratiche (6).
Bibliografia
1) Borrione P, Rizzo M, Quaranta F, Ciminelli E, Fagnani F, Parisi A, Pigozzi F.
Consumption and biochemical impact of commercially available plant-derived nutritional supplements. An observational pilot-study on recreational athletes. J Int Soc Sports Nutr 2012; 19: 9-28.
2) Karnatovskaia LV, Leoni JC, Freeman M. Cardiac Arrest in a 21-Year-Old Man After Ingestion of 1, 3-DMAA–Containing Workout Supplement. Clinical journal of sport medicine 2015; 25.1: e23-e25.
3) Biffi A, Pelliccia A, Verdile L, Fernando F, Spataro A, Caselli S, et al. Longterm clinical significance of frequent and complex ventricular tachyarrhythmias in trained athletes. J Am Coll Cardiol 2002; 40:446–52. 1
4) Braun H, Koehler K, Geyer H, Kleiner JH, Mester J, Schanzer W. Dietary supplement use among elite young German athletes. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism 2009; 19: 97–109.
5) De Silva A, Samarasinghe Y, Senanayake D, Lanerolle P. Dietary supplement intake in national-level Sri Lankan athletes. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism 2010 ; 20 : 15–20.
6) Nieper A. Nutritional supplement practices in UK junior national track and field athletes. The British Journal of Sports Medicine 2005; 39: 645–649.
Università degli Studi di Roma “Foro Italico”
PhD Program in Human Movement and Sports Sciences XXXIII Cycle – years 2017/2020
Consumption and effects on the cardiovascular system of nutritional supplements in the sports population
PhD Student: Gabriele Tomassi Tutor: Prof. Fabio Pigozzi ABSTRACT (English)
Introduction: In the world of sport, the use of nutritional supplementation is increasingly frequent for various reasons, including a search for improved performance, a more rapid recovery of energy expended and a decreased recovery time after exertion (1). Athletes who use these substances, however, often underestimate the potential risks and side effects that they can cause, affecting, among others, the cardiovascular system in a sometimes serious and fatal way (2).
Objectives: The aim of the study was to evaluate, in a first phase, the prevalence of supplement use in a population of young athletes through an online questionnaire. In the second phase, the cardiovascular side effects of the aforementioned supplements were investigated.
Materials and methods: Students from our University of both sexes, aged 18/25, practicing at least 8 hours a week of training, in apparent good health, with no history of chronic or present pathologies, not on drug treatment were included in the study.
In the first phase of the study, to subjects who had undergone a sports medical examination with a competitive protocol (including anamnesis, physical examination, spirometry, urin alysis, electrocardiogram at rest and after step test, blood pressure measure) at our University Center of Sports Medicine and Exercise, was proposed to answer an online questionnaire consisting of various sections aimed at investigating information related to their lifestyle, their clinical history, with special focus on cardiovascular symptoms, and the use of nutritional supplements. In the second phase, within the sample that answered the questionnaire, we selected all the athletes who had referred cardiovascular symptoms such as palpitations, samples, syncope/lipothymia (16 athletes who used regular supplements and 16 athletes who did not) . The before mentioned groups of athletes were matched by sex, age and BMI to another 2 groups of athletes who had the following characteristics with their
participation in the first phase of the study: 16 athletes who consumed supplements and did not report cardiovascular symptoms and 16 athletes who did not consume supplements and reported no cardiovascular symptoms. All subjects belonging to the 4 groups underwent dynamic monitoring of the 24-hour ECG Holter to assess the presence of arrhythmias or electrocardiographic abnormalities.
Results: Two hundred and twenty athletes responded to the questionnaire, 137 of which were eligible to be included in the study. On the choice of supplements, 32.1%
declared to use electrolytes / mineral salts, 28.2% proteins / amino acids, 19.2%
vitamins, 12% creatine, 6.4% omega-3, 1, 3% caffeine based supplements. When asked about the motivation linked to their use, 40.5% reported that they wanted to improve recovery after sporting activity, 26.6% to make up for food shortages, 16.5% to maintain a good state of health, 11.4% for improving sports performance, 5.1%
reported other unspecified motivation. 64 of these were enrolled for ECG Holter analysis, divided into 4 subgroups. In five athletes of group 1 (YES symptoms/YES supplements), two of group 2 (YES symptoms/NO supplements), three of group 3 (NO symptoms/YES supplements and one of group 4 (NO symptoms/NO supplements) were Supraventricular ectopic beats (SVEBs) were found with no significant differences between groups Ventricular ectopic beats (VEBs) were detected in groups 1, 2 and 3, with a significant difference between group 1 and group 4 (p = 0.007).
In two cases of group 1 the BEVs were repetitive and polymorphic with right bundle type QRS morphology (BBDx) and axis deviated to the left, in all other cases the VEBs were single and monomorphic with left bundle type QRS (BBSx) and vertical axis. The supplements claimed in subjects with BEVs were electrolytes/minerals and proteins/aminoacids.
Conclusions: although the presence of some morphologies of BEV is a relatively common phenomenon in normal subjects and even in non-cardiopathic subjects frequent and polymorphic BEVs can be found in 24 hours that tend to disappear during exercise (3), the presence of VEBs with cardiovascular symptoms should not be underestimated in young athletes using supplements, sometimes without a specialist medical prescription and often useless to individual needs. . In light of the uncontrolled and indiscriminate use of nutritional supplements (4, 5), greater attention must be paid to their mechanisms of action and possible short and long-term health risks, raising awareness among young athletes and their entourage for a more responsible behavior , given that very often the coaches have the greatest influence on such practices (6).
Bibliography
1) Borrione P, Rizzo M, Quaranta F, Ciminelli E, Fagnani F, Parisi A, Pigozzi F.
Consumption and biochemical impact of commercially available plant-derived nutritional supplements. An observational pilot-study on recreational athletes. J Int Soc Sports Nutr 2012; 19: 9-28.
2) Karnatovskaia LV, Leoni JC, Freeman M. Cardiac Arrest in a 21-Year-Old Man After Ingestion of 1, 3-DMAA–Containing Workout Supplement. Clinical journal of sport medicine 2015; 25.1: e23-e25.
3) Biffi A, Pelliccia A, Verdile L, Fernando F, Spataro A, Caselli S, et al. Longterm clinical significance of frequent and complex ventricular tachyarrhythmias in trained athletes. J Am Coll Cardiol 2002; 40:446–52. 1
4) Braun H, Koehler K, Geyer H, Kleiner JH, Mester J, Schanzer W. Dietary supplement use among elite young German athletes. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism 2009; 19: 97–109.
5) De Silva A, Samarasinghe Y, Senanayake D, Lanerolle P. Dietary supplement intake in national-level Sri Lankan athletes. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism 2010 ; 20 : 15–20.
6) Nieper A. Nutritional supplement practices in UK junior national track and field athletes. The British Journal of Sports Medicine 2005; 39: 645–649.
