Integratori e sport: il libro della verità

Sali minerali, integratori e sport. Servono? Non servono? Che ruolo hanno nell`alimentazione dello sportivo? E ancora: l`esercizio fisico induce anemia? Cioè: esiste o meno la cosiddetta anemia dell`atleta? Ecco alcuni argomenti molto interessanti e dibattuti dal popolo dello sport sui quali registriamo e volentieri pubblichiamo un interessantissimo intervento del professor Dario D`Ottavio, biochimico clinico ed esperto di livello internazionale su problemi di doping (ex membro della Commissione di vigilanza sulla legge 376/2000, nonché consulente di numerose Procure nelle indagini ). Si tratta di un articolo di informazione di rara precisione e utilità, basato sul testo `EXERCISE PHYSIOLOGY` di W.D McArdle, F. Katch, V. Katch Edito Williams & Wilkins.

MINERALI (o Elementi)

La Natura dei minerali

Oltre Carbonio, Ossigeno, Idrogeno ed Azoto, circa il 4% della massa corporea è costituita da un gruppo di 22 elementi collettivamente chiamati “minerali”. Molti di questi servono per il sostentamento delle cellule sebbene non indispensabili per la loro vita.  I minerali sono costituenti di enzimi, ormoni e vitamine ; possono trovarsi sia combinati con altri elementi chimici ( es. il fosfato di Calcio nelle ossa ed il Ferro nell’eme dell’emoglobina) o essere allo stato libero (come il Calcio nei fluidi corporei).

Nel corpo i minerali sono classificati in “maggiori” (quando necessari in quantità più elevate di 100 mg/die) o  “in tracce” (se richiesti in quantità inferiori a 100 mg/die). La quantità totale dei minerali in tracce presenti nel corpo umano ammonta a circa 15 gr. Ogni eccesso di minerali è inutile e può essere tossico.  Per i minerali più importanti è stata stabilita la dose giornaliera (RDA); non ci sono dei riferimenti precisi per i meno importanti in quanto si ritiene che se una dieta soddisfa le esigenze , questi vengano assunti nelle quantità necessarie.

Parecchi minerali, maggiori o in tracce, si trovano in natura allo stato libero, soprattutto nell’acqua dei fiumi, laghi ed oceani, sulla superficie del suolo e sotto la crosta terrestre. Altresì, possono essere presenti nelle radici delle piante e nella struttura corporea degli animali che le consumano o che bevano acqua che li contenga.

Tipi e Sorgenti di Minerali .

I minerali più importanti e le loro funzioni, le fonti di approvvigionamento e la richiesta giornaliera sono riportati in Tabella 1.

Come le Vitamine, implementare i minerali generalmente non è necessario, in quanto la maggior parte di questi sono facilmente reperibili nei pasti e nell’acqua che beviamo. Implementazioni possono essere comunque necessarie in alcune regioni geografiche dove il suolo o l’acqua ne siano carenti . Per esempio, in  alcune regioni degli Stati Uniti (come in Brasile o sull’Himalaya), le fonti di Iodio sono relativamente scarse. Lo Iodio è richiesto dalla ghiandola tiroidea per sintetizzare gli ormoni tiroxina e triiodiotironina, necessari al metabolismo cellulare. Il deficit di Iodio può essere facilmente prevenuto aggiungendolo all’acqua o al sale da cucina. Altro deficit abbastanza frequente negli Stati Uniti è quello del Ferro nella dieta. Tra il 30 ed il 50% delle donne americane in età fertile pratica una dieta carente di questo elemento. Le principali fonti di Ferro presente nei pasti sono due : la fonte “eme” che troviamo nella carne e nei prodotti di origine animale, particolarmente nella carne rossa, nel fegato, nel rene e nel cuore; la seconda sono i Sali inorganici di ferro che si trovano  in alimenti di origine vegetale come i fagioli, piselli, frutta cruda o secca e vegetali a foglia verde.

Ruolo dei minerali nel corpo umano.

Mentre le Vitamine attivano processi chimici senza far parte dei prodotti delle reazioni che

TABELLA 1.

I Minerali maggiori e in tracce più importanti per adulti sani (19 – 50 anni) la richiesta giornaliera, i cibi che li contengono, le loro funzioni e gli effetti derivanti da un eccesso o un difetto.

catalizzano, i minerali spesso vengono incorporati nelle strutture e nelle sostanze chimiche esistenti del corpo.

I minerali espletano  tre funzioni principali:

1. 1. Partecipano alla   formazione dell’osso e dei denti
2. 2. Sono indispensabili per la contrattilità muscolare, la conduzione nervosa ed il bilancio acido-base del corpo
3. 3. Giocano un ruolo cruciale nella regolazione del metabolismo cellulare essendo parte integrante di enzimi ed ormoni che modulano l’attività cellulare.

I minerali attivano numerose reazioni implicate nel metabolismo di carboidrati, lipidi e proteine, basilari per la produzione di energia. Oltre questo processo catabolico, sono essenziali per la sintesi di  numerosi nutrienti biologici come il glicogeno per  trasformazione del glucosio, i lipidi da acidi grassi e glicerolo e le proteine dagli amminoacidi.  Senza i minerali essenziali, il sottile bilancio tra anabolismo e catabolismo andrebbe completamente distrutto.

Altresì sono importanti costituenti degli ormoni. Per esempio, una inadeguata produzione di tiroxina, dovuta ad un deficit di Iodio nell’alimentazione, ridurrebbe sensibilmente il metabolismo; in casi estremi, la ridotta produzione energetica potrebbe comportare l’obesità.

La sintesi dell’insulina, l’ormone che facilita la captazione del glucosio dalle cellule, richiede come minerale lo Zinco (come fanno circa altri 100 enzimi), mentre l’acido cloridrico che serve per la digestione è formato a partire dal Cloro.

Successivamente, verranno descritte le funzioni specifiche di gran parte dei più importanti minerali che, in qualche modo,  sono in relazione con l’attività fisica.

CALCIO

Il Calcio è uno dei minerali più abbondanti nel corpo. Si combina con il Fosforo per formare l’osso ed i denti. Questi due minerali rappresentano approssimativamente il 75% del minerali totali che costituiscono il corpo umano (ca il 2.5% della massa corporea totale). Nella sua forma ionizzata (ca l’1% del corpo 1200 mg di Calcio) il calcio è cruciale per l’azione muscolare e la trasmissione dell’impulso nervoso. Esso attiva inoltre parecchi enzimi, è parte del calcitriolo, la forma attiva della Vitamina D ed è indispensabile per la coagulazione del sangue ed il trasporto dei fluidi attraverso le membrane.

Osteoporosi : Calcio, estrogeni ed esercizio.

L’osso è un tessuto dinamico formato da collagene , minerali e composto da ca. il 50% di acqua. E’ in un continuo stato  di rimodellamento in cui specifiche cellule dell’osso (osteoclasti) lo degradano (riassorbimento) mentre altre (osteoblasti) lo sintetizzano. La disponibilità di Calcio influenza la dinamica di rimodellamento dell’osso. Il livello plasmatico di Calcio, regolato da una azione ormonale, è mantenuto costante dal Calcio introdotto con l’alimentazione e da quello proveniente dalla mobilitazione dall’osso.

L’Osso si divide in due categorie:

Osso corticale : denso, duro lo strato esterno

Osso Trabecolare : spugnoso, meno denso e relativamente più debole, prevalentemente quello delle vertebre e della testa del femore.

Nonostante nella crescita i giovani necessitino, su base giornaliera, di più calcio  degli adulti, accade spesso, invece, che quest’ultimi manifestino carenze di questo minerale.

Le linee guida generali prevedono  per gli adolescenti e i giovani l’assunzione di 1200 mg di Calcio al giorno (da 800 a 1000 mg per gli adulti al di sopra dei 24 anni) . Di fatto, il Calcio è uno dei minerali che con più frequenza è carente nella diete praticate. Lo dimostra il fatto che più del 75% degli adulti lo assume in quantità inferiore alla dose raccomandata e circa il 25% delle donne degli Stati Uniti ne assume meno di 300 mg al giorno. Come risultato di una inadeguata assunzione di Calcio, il corpo attinge alle sue riserve ossee per sanare il deficit. Se questo sbilanciamento si mantiene per tempi prolungati, si sviluppa la condizione di osteoporosi  e l’osso perdendo la sua parte minerale diventa poroso e fragile; la conseguenza è che  possa  rompersi  anche sotto uno stress normalmente sopportato.

Correntemente l’osteoporosi affligge circa 25 milioni di americani; il 90% degli individui con osteoporosi sono donne. Tra gli individui più anziani, specialmente donne al di sopra dei 60 anni, questa malattia ha raggiunto proporzioni simili ad una epidemia. Infatti, l’osteoporosi comporta  oltre 1.5 milioni di fratture (manifestazione clinica della malattia) annue, incluse  500 - 600 mila fratture spinali e 250.000 fratture dell’anca. L’aumento della suscettibilità dell’osteoporosi tra le donne anziane è associata ad una marcata diminuzione della secrezione di estrogeni durante la menopausa. Come esattamente gli estrogeni esercitino un effetto protettivo sull’osso non è ben conosciuto, tuttavia, si crede che aumentino l’assorbimento del calcio e limitino il ritiro dall’osso. La bassa prevalenza dell’osteoporosi negli uomini è giustificata dal fatto che l’uomo produce una significativa quantità di estrogeni dovuta anche al fatto che , parte del testosterone circolante è convertito in quest’ultimi e quindi, un adeguato livello di testosterone promuove un bilancio positivo del  Calcio.

Evoluzione della malattia.

Con una nutrizione appropriata ed un aumento del livello di attività fisica, le donne  durante tutta la terza decade di vita, mostrano un aumento della massa ossea. In realtà, l’osteoporosi per molte di loro inizia presto in quanto mediamente, le ragazze in età giovanile, assumono meno Calcio di quanto necessiti. Questo squilibrio si aggrava in età adulta, e nella mezza età, infatti, è stato dimostrato che molte donne assumono solo un terzo del Calcio necessario per la manutenzione ottimale delle ossa. Sperimentalmente l’uomo inizia a perdere lo 0.4% di massa ossea verso i 50 anni mentre la donna a 35 anni ne perde una quantità per lo meno doppia.

Per gli uomini, il normale tasso di perdita minerale ossea di solito non rappresenta un problema fino all’ottava decade di vita. Le donne, tuttavia, diventano molto sensibili all’osteoporosi nella menopausa. In questo periodo, c’è un ridotto o assente rilascio di estrogeni dalle ovaie, nonostante in parte continuino ad essere prodotti dal muscolo, dal tessuto adiposo e dal tessuto connettivo. Il drammatico crollo della produzione di estrogeni nella menopausa coincide con la riduzione dell’assorbimento intestinale del calcio, con una diminuita produzione di calcitonina ( un ormone che impedisce la demineralizzazione ossea)  e in un aumento del riassorbimento osseo. Sotto queste condizioni, la perdita ossea passa dal 3 al 6% annuo nei 5 anni dopo la menopausa; il tasso poi scende approssimativamente all’1% annuo. A questo ritmo , la donna  perderà circa il 15% della massa  ossea nella prima decade post menopausa; per alcune donne è stata osservata  una perdita di massa ossea pari al 70% al 70° anno di età.

Alcune caratteristiche o fattori di rischio possono indicare una predisposizione all’osteoporosi, tra questi vanno inclusi la razza bianca od asiatica, il sesso femminile, una corporatura esile o una tendenza ad essere sottopeso, uno stile di vita sedentario, la menopausa precoce, l’abuso di alcoolici e sigarette, una dieta povera di Calcio negli anni prima e post menopausa e una storia familiare di osteoporosi.

Prevenzione .

La prima difesa contro la perdita di massa ossea con l’età è una adeguata assunzione di Calcio durante tutta la vita. Aumentando l’assunzione del Calcio, dal corrente 80% di dose giornaliera richiesta al 110%,   nelle ragazze in età adolescente, si accresce significativamente la quantità totale dell’elemento nell’organismo con l’effetto di aumentare la densità ossea vertebrale.  Molti esperti raccomandano, per le donne di mezza età, di passare da una assunzione giornaliera di Calcio di 1200 a 1500 mg, specialmente nelle le donne in menopausa, onde assicurare un corretto bilancio positivo di calcio sino a tarda età. Questa supplementazione di Calcio sembra  utile per rallentare il tasso di perdita di massa ossea, stante l'assenza di una adeguata quantità di estrogeni.

Ottime sorgenti di Calcio sono il latte ed i suoi derivati, le sardine, il salmone in scatola, i fagioli e  le verdure a foglia verde scuro.

Indipendentemente dal fatto che  provenga da integratori (il citrato di calcio è facilmente assorbibile) o da prodotti alimentari, l’assunzione di Calcio può   aiutare a correggere le carenze della dieta. Inoltre, una adeguata quantità di Vitamina D facilita la fissazione del Calcio, mentre il consumo eccessivo di carne, sale, caffè ed alcool ne inibiscono l’assorbimento. Nelle donne in post menopausa, supplementi o basse dosi di estrogeni e  prodotti a base di fluoruro di calcio a lento rilascio vengono impiegati nel trattamento di casi affetti da severa osteoporosi. Se la terapia estrogenica dovesse essere continuata per periodi prolungati, aumenta il rischio per il cancro dell'utero, della mammella e di altri organi. Pertanto, il trattamento ormonale dell’osteoporosi è spesso visto come uno degli approcci più drammatici.

L’esercizio come aiuto.

L'esercizio fisico regolare aiuta a rallentare il tasso di invecchiamento dello scheletro. Indipendentemente dall’età; ragazzi ed adulti che mantengono uno stile di vita attivo hanno una massa ossea significativamente più elevata di quelli che conducono una vita sedentaria. Questo beneficio è mantenuto sino alla settima ottava decade della vita. Infatti, il calo della attività fisica   e lo stile di vita sedentario associato all'avanzare dell'età sono strettamente correlati con la perdita di massa ossea.

L'esercizio fornisce uno stimolo sicuro e potente per mantenere o addirittura aumentare la massa ossea negli adulti, anche se non è efficace come la terapia ormonale nella prevenzione della perdita ossea nel periodo post-menopausa precoce.

Sono particolarmente utili esercizi di sollevamento dei pesi,  le passeggiate, il correre, il ballare, saltare la corda, o attività di resistenza ( sia con i pesi  che con il training) in cui viene impiegata forza muscolare che solleciti le ossa lunghe.

Nelle donne, persino camminare un minimo di 2 Km al giorno, è utile per il mantenimento della massa ossea durante e dopo la menopausa.

E’ stato inoltre evidenziato che uomini e donne che espletano esercizi di resistenza e potenza muscolare hanno pari o superiore massa ossea di atleti che praticano attività tipo endurance.

Infatti, la densità minerale ossea è legata alla forza muscolare ed alla massa magra regionale; ne è riprova che la massa ossea della colonna lombare e del femore prossimale rilevata in giovani sollevatori di pesi risultava maggiore di quella riscontrata nell'osso completamente maturo di soggetti adulti.  In una situazione ormonale normale, durante l'attività fisica,  le forze muscolari (caricamento meccanico) che agiscono su ossa specifiche modificano il metabolismo osseo nel punto di stress. A conferma, è stato evidenziato che le ossa degli arti inferiori di grandi atleti di cross-country, mostrano una massa ossea maggiore  rispetto a quella  dei loro colleghi meno attivi.

Analogamente, il braccio utilizzato dai giocatori di tennis e il braccio di lancio dei giocatori di baseball mostrano maggiore spessore osseo rispetto, al braccio non dominante meno utilizzato.

La teoria prevalente ritiene che l'osso si comporti come un cristallo piezoelettrico che converte lo stress meccanico in energia elettrica. Le variazioni elettriche prodotte quando l'osso viene  sollecitato meccanicamente, stimolano l'attività degli osteoblasti comportando un accumulo di Calcio. La quantità di accumulo osseo dipende quindi sia grandezza della forza che dalla sua frequenza di applicazione.

Cinque principi per la pianificazione dell'esercizio indirizzato a promuovere la salute delle ossa

Specificità : l’esercizio deve produrre un effetto osteogenico locale

Sovraccarico :  Per ottenere un continuo miglioramento bisogna aumentare progressivamente l’intensità  dell'esercizio.

Valori iniziali : Gli individui con minor massa ossea totale hanno il maggiore potenziale di miglioramento

Rendimenti decrescenti: come ci si avvicina  al massimale biologico di densità ossea , è necessario uno sforzo maggiore per ottenere ulteriore guadagno

Reversibilità : Gli effetti osteogenici positivi dell'esercizio fisico  vengono  persi  interrompendo il programma di esercizio (sovraccarico)

Il troppo allenamento è nocivo?

Un apparente paradosso tra esercizio e la dinamica delle ossa è stato rilevato nelle donne in premenopausa che, dopo un intenso periodo di allenamento, riducono la massa ed il grasso corporeo sino a provocare la cessazione del ciclo mestruale, condizione questa nota come “amenorrea secondaria”. La cessazione delle mestruazioni può far venir meno l'effetto protettivo degli estrogeni sul tessuto osseo e rendere le giovani donne più vulnerabili alla perdita di calcio, con concomitante diminuzione della massa ossea. Contemporaneamente fattori nutrizionali (basso contenuto proteico, lipidico, e l'apporto energetico) potrebbero aggravare il problema. Se l'amenorrea persiste, i benefici dell'esercizio fisico sulla massa ossea verrebbero annullati e il rischio di lesioni muscolo-scheletriche aumenterebbe, tra l’altro, l'osteoporosi potrebbe istaurarsi in età precoce.   Se le mestruazioni normali vengono ristabilite, un parte della massa ossea viene riacquistata, ma non sembra raggiunga gli stessi livelli delle donne che hanno mestruazioni normali.

FOSFORO

Oltre alla sua funzione importante nella combinazione con il Calcio per formare composti di idrossiapatite e fosfato di Calcio che conferiscono rigidità alle ossa e denti, il Fosforo è un elemento essenziale di composti ad alta energia quali l’adenosin trifosfato (L'ATP) ed il creatin fosfato (CP). Da notare che l'ATP giuoca un ruolo cruciale nel fornire l'energia necessaria in tutte le forme di lavoro biologico.

Il Fosforo, inoltre, si combina con i lipidi per formare composti fosfolipidici, che sono parte integrante del doppio strato della membrana plasmatica della cellula.

Tra le altre attività, il Fosforo contenuto nell' enzima fosfatasi aiuta a regolare il metabolismo cellulare e come fosfato partecipa al tamponamento di acidi e di prodotti del metabolismo energetico. Per quest'ultimo motivo, alcuni allenatori raccomandano  il consumo di bevande speciali contenenti fosfato onde ridurre gli effetti della produzione di acido nell'esercizio fisico intenso e forse per migliorare il rilascio di ossigeno da parte dei globuli rossi.

MAGNESIO

Il Magnesio è presente in circa 300 enzimi che regolano il processo metabolico. Esso svolge un ruolo fondamentale nel metabolismo del glucosio, facilitando la formazione di glicogeno muscolare ed epatico a partire dal glucosio ematico. Partecipa come cofattore alla degradazione del glucosio, degli acidi grassi e degli aminoacidi durante il metabolismo energetico. Inoltre, il magnesio è importante nella sintesi dei lipidi e proteine oltre che nello stabilizzare il sistema neuromuscolare in termini di conduzione nervosa e azione muscolare.

FERRO

Il corpo umano normalmente contiene tra i 3 e  i 5 g di Ferro . Di questo Ferro , circa il 80 % è in composti funzionalmente attivi e per lo più allo stato combinato come emoglobina nei globuli rossi. L’Emoglobina è una ferro - proteina in grado di aumentare la capacità di trasportare ossigeno da parte del  sangue di circa 65 volte. Il Ferro, a parte il suo ruolo nel trasporto ossigeno da parte dei  globuli rossi, serve anche per altre importanti funzioni relative all’esercizio fisico.  E’ un componente strutturale della mioglobina (circa il 5 % del ferro totale), un composto simile all'emoglobina che aiuta nel deposito e nel trasporto di ossigeno all'interno della cellula muscolare. Piccole quantità di ferro sono presenti anche in sostanze specializzate dette citocromi che facilitano il trasferimento di  energia all'interno della cellula . Circa il 20% del Ferro corporeo  non è allo stato combinato (in composti funzionalmente attivi), questo costituisce la riserva di ferro e si trova nel fegato , nella milza e nel midollo osseo come emosiderina e ferritina . Il compito di questo Ferro è quello  di ripristinare  quello  perso dai composti funzionali e di fungere da riserva cui attingere nei periodi in cui la quantità assunta con la dieta è insufficiente . Un'altra proteina plasmatica ( trasferrina ) trasporta il Ferro ingerito con il cibo (o proveniente dai globuli rossi danneggiati) e lo consegna ai tessuti che ne necessitano. I livelli plasmatici  di questo composto rispecchiano l'adeguatezza della assunzione di Ferro.

Gli atleti, in particolare, dovrebbero includere nella loro dieta quotidiana alimenti ricchi di questo elemento. Le persone che assumono inadeguate quantità di Ferro o che lo assorbono in quantità limitata possono sviluppare una condizione in cui vi è una ridotta concentrazione di emoglobina nei globuli rossi.

Questa condizione estrema di deficit di ferro , è detta “anemia da carenza di ferro” (o anemia ferropriva) ed è caratterizzata da torpore generale, perdita dell'appetito e da una ridotta capacità di sostenere anche un moderato esercizio fisico.

Con una terapia a base di Ferro, sia il contenuto di emoglobina del sangue che la risposta all' esercizio,  possono tornare a livelli normali.

In tabella si riportano le quantità di Ferro consigliate  in base all’età :

Tabella 2.

Donne: Una popolazione a rischio.
Una assunzione di ferro insufficiente si verifica spesso tra  bambini,  adolescenti e  donne in età fertile, anche se fisicamente attive.

Una moderata anemia da carenza di ferro è comune durante la gravidanza, in quanto vi è un aumento della richiesta di Ferro sia da parte della madre che del feto.  Inoltre, le donne di solito perdono tra i 5 e 45 mg di ferro durante le mestruazioni.

In uno stato di premenopausa è quindi necessario un supplemento  di 5 mg di ferro al giorno , il che incrementa  il consumo medio mensile di circa 150 mg. Poiché tra il 10 e il 15% del ferro ingerito viene assorbito (a seconda  dello stato di combinazione , di forma , e della composizione del pasto), ulteriori 20 - 25 mg mensili di Ferro  saranno necessari alle donne per la sintesi ed il ripristino dei globuli rossi persi durante le mestruazioni.

Quando tale esigenza si somma al fatto che la normale dieta americana contenga solo circa 6 mg di Ferro per ogni 1000 calorie di cibo ingerito, non sorprende che il 30 - 50% delle donne americane sia affetta da rilevanti insufficienze alimentari di questo elemento.

La fonte di ferro è importante.
Mentre l'assorbimento intestinale del Ferro dipende strettamente dalla necessità, questo varia in modo notevole a seconda della composizione della dieta. Per esempio, di solito solo tra il 2 e il 10% del ferro che proviene dai vegetali (ferrico o Ferro non-eme) viene assorbito, mentre quello di provenienza animale (ferroso o eme) va dal 10 al 35%. La presenza di Ferro eme, quindi,  aumenta anche l'assorbimento o la sua biodisponibilità. In effetti, l’integrazione a base di carne è più efficace nel mantenere il livello normale di Ferro nelle donne che svolgono esercizio fisico, che non gli integratori commerciali già pronti.

La relativamente bassa biodisponibilità del Ferro non eme pone le donne con diete vegetariane a rischio di sviluppare una carenza .

Questo è supportato da dati relativi ad atlete vegetariane, in cui veniva riscontrato un livello di Ferro più basso delle loro colleghe che avevano assunto la stessa quantità di Ferro in prevalenza di origine animale.

Questo problema può essere ridotto includendo nella dieta alimenti ricchi di vitamina C, perché l'acido ascorbico aumenta la solubilità del Ferro non-eme e lo rende disponibile per l'assorbimento al pH alcalino dell'intestino.

L'acido ascorbico contenuto in un bicchiere di succo d'arancia, per esempio, stimola una triplicazione dell' assorbimento del Ferro non-eme da un qualsiasi pasto.

Fonti di Ferro proveniente dall'eme sono  manzo, fegato di manzo, maiale, tonno e vongole; fonti non-eme sono farina d'avena, fichi secchi, spinaci, fagioli e lenticchie.

L’ Esercizio fisico induce l’anemia  : realtà o fantasia?
Il grande interesse per gli sport di resistenza, congiuntamente all'aumento della partecipazione femminile in tali attività, ha indirizzato la ricerca a concentrarsi sull’influenza dell’allenamento intenso sulle riserve di Ferro corporeo.

Il termine "anemia da sport" viene spesso utilizzato per descrivere la riduzione dell’ emoglobina a livelli prossimi all’ anemia clinica (12  nelle donne e 13 negli uomini gr per 100 ml di sangue) che si ritiene causata da un intenso allenamento. Alcuni ricercatori sostengono che l'esercizio fisico crea una richiesta aggiuntiva di ferro superiore alla quantità normalmente assunta.

Ciò implicherebbe l’uso delle riserve di Ferro con l’inevitabile diminuzione dei livelli di emoglobina e/o una riduzione dei composti contenenti Ferro impegnati  nel sistema di trasferimento di energia cellulare.

Preoccupa, quindi, a causa del ruolo cruciale che il Ferro giuoca, sia nel trasporto di ossigeno che del suo utilizzo, la possibilità che soggetti a rischio di "perdita di ferro" possano pervenire ad una riduzione  della performance sportiva.

E’ stato ipotizzato che allenamenti intensi possano creare un aumento della  richiesta di Ferro. Le cause potrebbero essere dovute  ad una perdita dell’elemento con la sudorazione o con le urine sotto forma di emoglobina derivante da una aumentata distruzione dei globuli rossi per effetto dell’incremento di temperatura. Ulteriori cause possibili potrebbero essere dovute all’aumento dell’attività della milza, all’aumentato flusso sanguigno, nonché al trauma meccanico provocato dall’impatto dei piedi sulla superficie calpestata.

Inoltre, indipendentemente dalla performance, età e sesso è da tener presente che,dopo aver percorso una lunga distanza, può verificarsi una perdita di sangue a livello gastrointestinale.

Qualsiasi perdita di Ferro “stresserebbe” quindi riserve dell'organismo, impegnato nella  sintesi giornaliera di oltre 200 bilioni di nuovi globuli rossi ; sintesi che avviene nel midollo osseo dislocato nel cranio, nella parte superiore del braccio, nello sterno, nelle costole, nella colonna  vertebrale, nel bacino e nella coscia.

Questa perdita sarebbe poi particolarmente significativa nelle donne in quanto hanno maggiore necessità dell’elemento.

A sostenere la possibilità di una anemia indotta dall’esercizio sono alcuni dati riportanti che   concentrazioni di emoglobina ed ematocriti relativamente bassi sono più frequenti tra gli atleti di resistenza. Ma da un'analisi più accurata, sembra che la riduzione della concentrazione di emoglobina sia transitoria, e si verifichi solo nella fase iniziale dell’allenamento per poi tornare verso i valori precedenti.

Esaurienti lavori scientifici hanno avvalorato la tesi sopra esposta.

E’ stato infatti dimostrato che  che la diminuzione della concentrazione di emoglobina coincide generalmente con la sproporzionata espansione del volume plasmatico totale dovuta all’esercizio fisico. In pratica, alcuni lavori riportano che, dopo soli 4 giorni di allenamento crescente il volume plasmatico aumenta del 20%, mentre il volume totale dei globuli rossi rimane invariato. Conseguentemente, mentre l’emoglobina totale (un fattore importante nella prestazione di resistenza) può rimanere la stessa o aumentare  leggermente con l’allenamento, la sua concentrazione plasmatica diminuisce. Infatti, nonostante questa apparente diluizione dell'emoglobina, la capacità aerobica e la performance fisica aumentano costantemente con il protrarsi dell'allenamento.

Anche se ci può essere, a seguito di un intenso esercizio fisico, una moderata distruzione meccanica dei globuli rossi e una certa perdita di Ferro col sudore (probabilmente minimale), che questi fattori siano sufficienti a ridurre le riserve di Ferro di un atleta al punto da istaurare una condizione di anemia è tutto ancora da dimostrare. Ovviamente, se l'assunzione di Ferro con la dieta è normale

Infatti, utilizzando criteri rigorosamente scientifici per la definizione sia dell’anemia che della carenza di riserve di ferro, la condizione di “anemia da sport” è molto meno diffusa tra gli atleti di quanto generalmente si creda.

Dati ottenuti su un numero relativamente elevato di atleti di sesso femminile, hanno mostrato che la frequenza della presenza di anemia da carenza di Ferro non differiva da quella ottenuta  su gruppi specifici o su un gruppo di controllo costituito da non atleti.

Dato che le donne adolescenti o in stato di pre-menopausa necessitano di un fabbisogno relativamente elevato di Ferro, e poiché molte di loro assumono con la dieta quantità inadeguate di questo elemento,un aumento della perdita di Ferro dovuto all’allenamento potrebbe portare ad una ulteriore riduzione di una riserva già limitata.

Questo comunque non significa che tutti gli atleti in allenamento dovrebbero assumere Ferro supplementare o che tutte le indicazioni di “anemia da sport” siano il risultato di una carenza da assunzione o da perdita di Ferro.

Si suggerisce, tuttavia, che il bilancio di Ferro negli  atleti dovrebbe essere almeno  monitorato. Ciò si ottiene attraverso la valutazione periodica di tutti i parametri ematologici, nonché delle proteine di riserva e di trasporto.

Tali riserve sono indirettamente valutate dalla concentrazione di ferritina sierica, valori al di sotto di 20 µg L^-1 per le donne e 30 per gli uomini indicano che riserve di Ferro son quasi esaurite.

In soggetti che con la dieta assumono quantità di ferro raccomandate , la supplementazione non causa un aumento dell’emoglobina o dell’ematocrito o di altri parametri relativi all’elemento. Anche nei casi di lieve carenza di ferro ma senza anemia, la supplementazione di Ferro e un miglioramento dello stato della riserva non sono in grado di  aumentare la capacità di esercizio o la performance aerobica.

Quando vengono somministrati integratori, questi non devono essere usati indiscriminatamente perché il Ferro eccessivo può accumularsi nell’organismo e raggiungere livelli di tossicità tali  da contribuire in modo significativo all’insorgenza del diabete, di malattie del fegato e del cuore nonché dare origine a danni articolari.

Inoltre vi è polemica in corso per quanto riguarda se soggetti con alti livelli di deposito di ferro nell'organismo siano a rischio più elevato di  malattia coronarica rispetto a quelli con livelli di ferro più bassi e nel  range di normalità. Se esiste il rischio, la possibile spiegazione sta nel fatto  che una sideremia elevata può catalizzare la formazione di radicali liberi, quest’ultimi aumentano  l'ossidazione del colesterolo LDL, favorendo così il processo di aterosclerotico.

SODIO, POTASSIO e CLORO

Il sodio il potassio ed il cloro sono minerali  denominati collettivamente elettroliti perché sono dissolti nel corpo sotto forma di particelle cariche elettricamente dette “ioni” (anche il calcio si trova nella stessa forma ma in parte legato alle proteine).

La funzione di questi elettroliti è quella di modulare lo scambio dei fluidi all'interno dei vari compartimenti corporei. Ovvero, la loro azione permette un costante e regolare lo scambio di nutrienti e prodotti di scarto tra la cellula e l'ambiente fluido esterno.

Il potassio è il più significativo minerale intracellulare. Forse la funzione più importante del sodio e del potassio è il loro ruolo nello stabilire un corretto gradiente elettrico tra le membrane cellulari. Infatti, è richiesta una differenza elettrica tra l'interno e l'esterno della cellula per la trasmissione degli impulsi nervosi, per la stimolazione e l'azione muscolare e per il corretto funzionamento delle ghiandole.

Gli elettroliti sono importanti nel mantenere la permeabilità della membrana plasmatica e nel regolare le caratteristiche acido e basiche del fluidi corporei, in particolare del sangue.

I valori considerati normali per la concentrazione degli elettroliti nel siero del sangue e sudore, così come le concentrazioni di elettroliti e carboidrati di alcune comuni bevande utilizzate per la reidratazione orale vengono riportati nella tabella 3.

Tabella 3.

Sodio: Quanto ne necessita?

Normalmente se l’assunzione di sodio è bassa, l'aldosterone agisce a livello renale riducendone l’escrezione. Se assunzione di sodio è elevata, l'eccesso viene escreto nelle urine. Di conseguenza l’equilibrio salino viene mantenuto a livelli normali con una grande varietà di diete. Questo non è comunque valido per alcuni soggetti predisposti e quando l'assunzione di sodio è eccessiva  e non  adeguatamente regolata. Un eccesso di sodio contribuisce ad un aumento del volume di fluido innalzando quindi la pressione arteriosa a livelli  tali da rappresentare un rischio per la salute.  L’ipertensione indotta da Sodio si verifica  in circa un terzo delle persone ipertese. Negli Stati Uniti l’assunzione di sodio supera regolarmente il livello raccomandato per gli adulti che è tra il 1100 e 3300 mg al giorno, ovvero,  la quantità di sodio contenuta  in 0,5 a 1,5 cucchiaini di sale (approssimativamente il 40% del sale da cucina  è costituito da sodio). Infatti,  chi segue la tipica dieta occidentale, ingerisce giornalmente circa 4500 mg di sodio ovvero da 8 a 12 grammi di sale. Questo valore è 10 volte superiore ai 500 mg di sodio realmente necessari.  L'elevata assunzione di sodio è principalmente dovuta alla forte dipendenza della lavorazione e conservazione degli alimenti da questa sostanza. Oltre al sale da cucina, fonti alimentari ricche di sodio sono il glutammato mono-sodico, la salsa di soia, i condimenti, i cibi in scatola, il bicarbonato e il lievito in polvere. Per dieci anni, onde contenere i rischi, la difesa primaria  nel trattamento dell’ipertensione sanguigna è stato quello di eliminare l'eccesso di sodio dalla dieta. Il sodio è talmente diffuso in natura negli alimenti che è facile ottenere il fabbisogno giornaliero, senza aggiungere sale ai cibi. Riducendo l'assunzione di sodio minori quantità di liquidi vengano trattenute dal corpo umano, riducendo così la pressione sanguigna. Se le restrizioni dietetiche sono inefficaci, la successiva linea difensiva è l’assunzione di farmaci (diuretici) che provocano  una perdita di acqua. Oltre a ridurre il sodio e i liquidi, tuttavia, i diuretici causano anche una perdita degli altri  minerali, il potassio in particolare.  Per un paziente che assume diuretici, una dieta ricca in potassio è una necessità. Anche se l'efficacia della riduzione dell’assunzione di sodio per il controllo dell'ipertensione è molto praticata ,attualmente  questa procedura è molto dibattuta tra medici e specialisti, in quanto sembrerebbe che non tutti gli individui siano “sale sensibili”. Infatti, soltanto questi, quando il sodio nella dieta viene  ridotto rispondono favorevolmente in termini di pressione arteriosa.

MINERALI E PERFORMANCE SPORTIVA

Non c’è nessuna evidenza scientifica da cui risulti che la performance sportiva possa essere implementata da una integrazione di minerali se ci si avvale di una alimentazione che permetta l’assunzione delle dosi giornaliere raccomandate.

Una conseguenza importante dell’esercizio fisico prolungato, soprattutto nella stagione calda, è la perdita di acqua e sali minerali, soprattutto sodio e parzialmente cloruro di potassio, con la sudorazione. Eccessive perdite di acqua e di elettroliti compromettono la tolleranza al caldo e la performance fisica; tale situazione può dare origine a gravi disfunzioni che possono manifestarsi sotto forma di crampi, esaurimento fisico o colpi di calore. Il numero annuale di decessi legati al caldo durante la primavera e l'estate riscontrati nella pratica del footbal americano,forniscono una tragica illustrazione dell'importanza dei liquidi e degli elettroliti. Non è raro, durante la pratica dell’attività agonistica,  per un atleta a perdere tra 1 e 5 kg di acqua a causa della sudorazione. Questa perdita fluido corrisponde ad una eliminazione da 1,5 a 8,0 gr. di sale  in quanto ogni chilogrammo (1 L) di sudore ne contiene generalmente circa 1,5 gr. L'esigenza fondamentale ed immediata in queste situazioni è il ripristino dell'acqua perduta attraverso la sudorazione.

Una integrazione cronica di minerali non migliora le prestazioni fisiche in gli individui attivi  che seguono una dieta appropriata.  Un intenso esercizio fisico innesca un rapido e coordinato rilascio di ormoni quali   vasopressina, renina e aldosterone, che riducono la perdita di sodio e di acqua attraverso i reni. La conservazione del sodio da parte dei reni aumenta  anche in condizioni estreme quali le maratone estive  quando  la perdita di sudore può raggiungere i 2 litri per ora.

La perdita di elettroliti comunque, può  essere reintegrata aggiungendo piccole quantità di sale o ai liquidi assunti  o alla normale alimentazione quotidiana. In uno studio  effettuato su atleti che partecipavano ad  una gara su strada di 20 giorni alle Hawaii, si è visto che la concentrazione degli elettroliti plasmatici è stata  mantenuta nei limiti normali  consumando una dieta normale senza ricorrere all’uso di integratori minerali.

Questo e altri risultati indicano che l'ingestione delle cosiddette “bevande sportive”, per  sostituire i minerali persi con la sudorazione, non comporta alcun vantaggio particolare rispetto ad  una dieta ben bilanciata. In realtà, la ricerca dimostra che la maggior parte delle persone inconsciamente consumano più sale di quanto sia necessario. Per ingenti perdite di liquidi dell’ordine  di 4 o 5 Kg o per un’attività prolungata al caldo, l’integrazione salina può essere necessaria e si può  ottenere allestendo una soluzione salina allo 0,1 a 0,2%. Questa concentrazione si raggiunge addizionando circa 0,3 cucchiaini di sale ad ogni litro di acqua.

Anche se una carenza di potassio può verificarsi con l'esercizio fisico intenso o durante uno stress da calore, una dieta appropriata  comunque consente di garantire un livello ottimale di questo elemento.  Un bicchiere di succo d'arancia o di pomodoro è in grado di sostituire quasi completamente tutto il calcio, potassio e magnesio perduti  in 3 L di sudore.

Elementi in tracce (oligolementi). L’ Intenso esercizio fisico, altresì,  può portare  alla perdita di oligoelementi quali il cromo (partecipa al catabolismo dei carboidrati e dei lipidi, alla sintesi proteica e all’azione dell'insulina), il rame (necessario per la formazione delle cellule del sangue), il manganese (parte della superossido dismutasi, antiossidante protettivo del corpo umano) e lo zinco (consente una corretta attività enzimatica in numerose e diverse reazioni, molte legate al matabolismo energetico). In letteratura sono riportati lavori che evidenziano perdite urinarie di zinco e cromo comprese tra 1,5 e 2,0 volte superiori a quelle in condizioni di riposo in mezzofondisti che partecipano a gare tra i 5 – 10.000 metri. Altresì la perdita di rame e zinco  con il sudore può essere relativamente elevata. La perdita di minerali in tracce con l’attività fisica non implica che si debba necessariamente far ricorso ad una loro integrazione. L’integrazione si rende necessaria in quei soggetti con ridotte assunzioni e sottoposti all’attività sopracitata, onde compensare le perdite ed evitare  una carenza conclamata.

Poiché il ferro, lo zinco ed il rame sono altamente interattivi e competono tra loro  nell'assorbimento intestinale, l’assunzione di una dose eccessiva di uno  può causare una carenza degli altri. Tuttavia, in uno studio, giocatori di football, sottoposti ad un programma di sollevamento pesi per aumentare la forza e la struttura muscolare, che ricevevano   200 µg di integratori a base di  cromo picolinato per 9 settimane, non è stato osservato nessun vantaggio, rispetto ad un gruppo di controllo cui veniva somministrato placebo.  E’ stato inoltre   dimostrato che le riserve del corpo di alcuni oligoelementi, in particolare di rame e zinco, si esauriscono nel corso di un periodo continuativo di riposo a letto. Dato che la metà del rame e dello zinco sono presenti nel muscolo e nella massa ossea, l’eccessivo riposo a letto  (e forse l’inattività fisica) potrebbe causare una perdita di questi elementi. Quindi, è importante determinare la dinamica dell'equilibrio dei minerali in tracce in situazioni anomale come l'inattività prolungata per poter meglio comprendere gli effetti derivanti da potenziali variazioni di questi elementi.

Un esperimento per valutare il bilancio rame – zinco nel tempo è stato condotto su pazienti seguiti per un periodo di 30 settimane. Nelle prime 5 settimane è stata permessa la deambulazione, nelle 17 settimane successive i pazienti sono stati sottoposti a forzato riposo a letto e nelle ultime 7 settimane (tempo di recupero) è stato nuovamente permessa la deambulazione. Durante il periodo di osservazione la dieta è rimasta costante e basata sull’assunzione circa 2700 kcal/die. I risultati sono stati chiari, il riposo a letto ha causato una marcata diminuzione delle riserve di Rame e di zinco. Durante il periodo di recupero con modesta attività fisica, questi oligoelementi sono stati trattenuti in misura maggiore, rispetto alla condizione di riposo a letto, ripristinando il deficit da questa prodotto. Anche se questo studio rappresenta  una condizione estrema e prolungata di inattività fisica, indica comunque che questa può incidere significativamente sul bilancio di questi elementi. Ulteriori ricerche sono comunque necessarie per poter stabilire con certezza il ruolo che questi elementi giuocano nell’espletamento dell’attività fisica.