Per gli atleti di resistenza, temperature estreme e altitudine possono influenzare le normali risposte fisiologiche all'esercizio fisico e, in alcuni casi, le prestazioni sportive vengono influenzate negativamente. Nonostante l’evidenza scientifica non sia completa su questo fronte, l’utilizzo dell’allenamento in altura rimane una prassi diffusa in molte discipline sportive. Lo scopo di questo articolo è quello di capirne la fisiologia ed eventuali aggiustamenti nutrizionali che possono essere messi in atto per garantire al meglio la performance atletica.
Gli effetti dannosi dell'altitudine e del calore sulle prestazioni sportive sono stati oggetto di molti articoli di revisione scientifica completa (Saunders et al. 2009; Nybo et al. 2014).
L'altitudine è associata in particolare ad una diminuzione della pressione barometrica e ad una corrispondente riduzione della disponibilità di ossigeno. L’entità dell'altitudine può essere classificata come bassa (1000-2000 m), moderata (2000-3000 m), alta (3000-5000 m) oppure estrema (>5000 m) (Levine & Stray- Gundersen 2002).
Nel dettaglio, anche l'ipossia (ovvero la condizione di carenza dell'ossigeno a livello dei tessuti dell'organismo) fa sì che la ventilazione, la frequenza cardiaca e la percezione dello sforzo siano elevati rispetto ai valori che si verificherebbero con un allenamento similare ma svolto al livello del mare. Inoltre, la normale risposta endocrina (ad esempio il rilascio di adrenalina, noradrenalina e cortisolo) all'esercizio fisico è tipicamente amplificata in quota. Questo promuove un maggiore uso di carboidrati come combustibile rispetto a quando l’allenamento viene svolto a livello del mare (Berglund 1992).
L'altitudine aumenta anche lo stress ossidativo, che è indipendente dall'esercizio fisico (Heinicke et al. 2009). Già dopo qualche giorno passato in altitudine si ha una perdita di volume plasmatico a causa dell'aumento della pressione sanguigna e della diuresi. L'ipossia stimola infatti la produzione della glicoproteina eritropoietina (EPO) da parte dei reni, promuovendo molti adattamenti e benefici per gli atleti, particolarmente per quelli di endurance. (Gore et al. 2013).
Se gli atleti continuano ad allenarsi a un'altitudine moderata per 2-3 settimane e sono esposti a una dieta ideale e a un programma di allenamento adeguato, possono verificarsi numerosi adattamenti fisiologici che facilitano l'ossigenazione dei tessuti. L'adattamento più ampiamente documentato e discusso all'allenamento moderato in altitudine è un aumento della massa dei globuli rossi, che può aumentare di circa l'1% per ogni 100 ore di esposizione (Gore et al. 2013).
Da un punto di vista nutrizionale, la comprensione degli stress e degli adattamenti unici associati all'esposizione all'altitudine fornisce una logica per modifiche e strategie mirate allo sviluppo di una dieta specifica.
Ad esempio, il basso livello di ferro prima e durante l'allenamento in altitudine può compromettere gli effetti adattivi dell'allenamento stesso svolto in alta quota. Gli atleti con scarse riserve di ferro (cioè con valori di ferritina <30 ng / mL) potrebbero non rispondere agli adattamenti dovuti all'allenamento in altitudine, perché molti sono strettamente correlati a questo parametro. La raccomandazione generale per gli atleti con basso stato di ferro è di aumentare l'assunzione di ferro e le riserve di ferro endogeno tramite una dieta ricca di ferro e, se necessario, utilizzare la supplementazione orale di ferro per 1-2 mesi prima dell'esposizione all'altitudine (Friedmann et al. 1999).
Gli atleti che perseguono la perdita di peso e che si sottopongono a diete prolungate a basso contenuto energetico sono a rischio di perdere peso ulteriore in quota; questo può compromettere le risposte adattive dell’organismo, in particolare il meccanismo di eritropoiesi. Infatti, il fabbisogno energetico è più elevato quando ci si trova in quota. In un contesto clinico, l'efficacia dell'EPO è stata migliorata quando ai pazienti in emodialisi a lungo termine sono stati somministrati integratori energetici equivalenti a 475 kcal (2000 kJ) al giorno (Hung et al. 2005). Quindi, per questi pazienti, l'aumento dell'apporto energetico ha agito come stimolo per l'attività dell'EPO.
Vediamo ora nel dettaglio come comportarsi in altitudine per la gestione dei macronutrienti, dell’idratazione e quali sono gli integratori consigliati per chi svolge attività intense ad alta quota.
Idratazione
Il fabbisogno di liquidi aumenta quando ci si allena in un ambiente ipossico (ovvero con scarsità di ossigeno, come in alta quota), a causa dell'aria secca e quindi della bassa umidità, dell'aumento dell'acqua persa attraverso il sudore o i polmoni, da una maggiore frequenza respiratoria, associata sia alla vita che all'esercizio in ipossia, e da un aumento del metabolismo basale (BMR).
Per un atleta che intraprende un allenamento ad alta intensità in quota, le bevande sportive possono essere estremamente utili. Lo stato di idratazione degli sciatori maschi è stato monitorato durante un periodo di allenamento a 1800 metri e i risultati hanno indicato che le bevande sportive erano più efficaci dell'acqua nel prevenire la perdita di volume plasmatico e mantenere l'equilibrio dei liquidi (Yanagisawa et al. 2012).
Durante i periodi di allenamento ad alta quota, può inoltre verificarsi una diminuzione dell'assunzione volontaria di cibo a causa della soppressione dell'appetito correlata all'ipossia. Questo, combinato con un corrispondente aumento del metabolismo basale, si tradurrà certamente in un deficit energetico non desiderabile, che può compromettere la performance e portare alla perdita di peso. Un consiglio utile può essere quello di bere in modo continuativo (ogni 10-20 minuti) sorsi di acqua (ed eventualmente bevande con elettroliti), nonostante la sete non venga avvertita: questo può aiutare a prevenire la disidratazione ad alta quota, soprattutto in caso di sport di endurance.
Carboidrati
Poiché, come spiegato in precedenza, durante la fase iniziale dell’adattamento all’altura potrebbe intervenire una riduzione dell’appetito da parte degli atleti, sarebbe prudente, almeno per il periodo di acclimatazione, ingerire cibi densi di CHO (carboidrati) ad ogni pasto e per gli spuntini consumati tra i pasti e durante l'allenamento. È stato visto inoltre che le diete ad alto contenuto di CHO possono anche migliorare l'intolleranza fisica e mentale all'ipossia (Consolazio et al. 1969). L’assunzione di carboidrati, soprattutto a lento rilascio, è fondamentale prima, durante e dopo l’attività, perché migliorano la performance, permettono di assicurare il ripristino delle scorte di glicogeno muscolare e contrastano l’affaticamento. Un buon quantitativo, per attività come l’alpinismo, potrebbe essere quello di 60-75g di CHO/ora di attività.
Proteine
Come visto da studi iniziali su animali, l'ipossia compromette la sintesi proteica muscolare indipendentemente dal mantenimento del bilancio energetico (Brugarolas et al. 2004). L'assunzione prolungata non ottimale di energia e proteine accompagnata dalla perdita di peso promuove quindi una diminuzione della massa magra.
A livello del mare, 20-25 grammi di proteine di alta qualità consumate dopo l'esercizio fisico sono sufficienti per stimolare al massimo la sintesi proteica (Witard et al. 2014). Gli atleti che sviluppano un bilancio energetico negativo in quota richiederanno assunzioni proteiche leggermente superiori a quelle normalmente raccomandate per gli atleti impegnati in allenamenti pesanti a livello del mare. Gli aminoacidi a catena ramificata, ed in particolare la leucina (che si trova naturalmente in alimenti ricchi di proteine di alta qualità), sono utili per la regolazione della sintesi proteica muscolare post-prandiale (Koopman et al. 2006). Come noto, un corretto apporto di amminoacidi è indispensabile per contrastare il catabolismo muscolare, per svolgere una funzione “plastica” di costruzione muscolare e per sostegno energetico (la creatina, ad esempio, costituisce una fonte importante di energia di riserva, che il corpo utilizza quando la produzione di ATP è ancora troppo bassa).
Grassi
La percentuale relativamente elevata di energia proveniente dai grassi alimentari sembra essere ben tollerata ad alta quota. In uno studio sui soldati che vivevano e si esercitavano a 3800 metri, 324 g / g di grassi alimentari, che contribuivano cioè al 47% dell'energia totale della dieta, non erano associati ad alcun problema gastrointestinale o allo sviluppo di disturbi quali stitichezza o diarrea (Rai et al. 1975). Gli alpinisti sono spesso dipendenti da cibi ricchi di grassi (ad esempio cioccolato, noci, o frutta secca in generale) a causa della loro alta densità energetica, appetibilità e comodità nel trasporto. L'assunzione elevata di grassi può anche essere di beneficio per quegli atleti d'élite che si allenano per determinati periodi in altitudine e che hanno difficoltà a mantenere il peso e mangiare un volume più elevato di cibo per soddisfare il loro fabbisogno energetico più elevato. Questo perché i lipidi sono il macronutriente più densamente calorico (ad 1 g di grassi corrisponde infatti un apporto energetico di 9 kcal).
Integrazione
Diversi estratti vegetali ed integratori di origine naturale possono supportare la performance sportiva, soprattutto durante attività di endurance o svolte ad alta quota. Infatti, sebbene siano note le accuratezze integrative utili al supporto degli sport di resistenza, molto meno conosciuto è l’effetto positivo di alcuni integratori e fitoestratti sull’allenamento ad alta quota.
Ad altitudini elevate vengono richiesti al nostro organismo uno sforzo fisico elevato e adattamenti diversi, che comprendono termoregolazione, battito cardiaco, respirazione e produzione di Globuli rossi. Sottovalutare alimentazione e apporto di micronutrienti è un pericolo soggettivo: ovvero imputabile solo alle nostre scelte. Come possiamo quindi dare supporto alla nostra dieta?
Anche qui, sebbene gli studi non siano ancora molti, ci sentiamo di nominare in particolare 3 sostanze per i loro effetti benefici:
- Tirosina. È l’amminoacido di partenza per la sintesi di importanti neurotrasmettitori, come la dopamina, l’adrenalina e la noradrenalina. Queste sostanze sono importantissime per il processo di adattamento a stress psico-fisici intensi e per questo motivo vengono ascritte a questa sostanza proprietà adattogene. Viene solitamente utilizzata dagli atleti come supplemento per migliorare la performance, e risulta particolarmente efficace in caso di affaticamento. Inoltre, è stato visto che durante l'esposizione al freddo, un aumento dell'attività del nervo simpatico stimola la vasocostrizione (VC) dei vasi cutanei per minimizzare la perdita di calore: la L-tirosina (substrato per la produzione di catecolamine) risulta essere in grado di aumentare la VC, e la sua ingestione sembra attenuare il declino della temperatura centrale del corpo durante il suo raffreddamento.
- Rodiola. L’estratto della pianta Rhodiola crenulata è stato visto avere effetti positivi sull’allenamento in alta quota. In diversi studi con focus su ipossia, livelli di EPO, contenuto in Globuli rossi ed emoglobina, è stato associato un miglioramento di questi parametri quando l’atleta integrava la sua alimentazione con l’assunzione di Rodiola. In particolare, a questa pianta, nota già nella medicina popolare tradizionale Asiatica ed Europea, sono associate funzioni antistress, riducenti la comparsa della fatica, miglioramento della performance e prevenzione del comune “mal di montagna”.
- Cordyceps. Similmente alla Rodiola, l’estratto della pianta Cordyceps sinensis è stato associato a stimolazione della vasodilatazione, possibilità di stimolo del rilascio di Ossido Nitrico e aumento dell’efficienza di utilizzo di ossigeno da parte dei tessuti. Questi effetti, dati dalla sua supplementazione, hanno la capacità potenziale di migliorare la performance degli sport di endurance in alta quota.
Conclusioni
Sia a livello professionale che amatoriale c’è una nascente evidenza scientifica che ci indica come l’allenamento in altura possa tradursi in “vantaggio” quando si torna ad allenarsi in normali condizioni. Per massimizzare questo vantaggio, la nutrizione ed integrazione risultano fondamentali, apportando le corrette modifiche in modo da supportare al meglio i cambiamenti fisiologici che avvengono nell’organismo. Lo scopo dell’articolo è solo informativo, e qualunque soggetto decida di intraprendere un programma nutrizionale specifico deve obbligatoriamente rivolgersi al proprio medico (o figura abilitata dalla vigente legge come dietista o biologo nutrizionista) per avere indicazioni specifiche per la propria situazione.
Bibliografia
Saunders PU, Pyne DB, Gore CJ. Endurance training at altitude. High Alt Med Biol 2009;10:135–48.
Nybo L. Exercise and heat stress: cerebral challenges and consequences. Prog Brain Res 2007;162:29–43.
Levine BD, Stray-Gundersen J. Dose-response of altitude training: how much altitude is enough? Adv Exp Med Biol 2006;588:233–47.
Berglund B. High-altitude training. Aspects of haematological adaptation. Sports Med 1992;14:289–303.
Heinicke I, Boehler A, Rechsteiner T, et al. Moderate altitude but not additional endurance training increases markers of oxidative stress in exhaled breath condensate. Eur J Appl Physiol 2009;106:599–604.
Gore CJ. The challenge of assessing athlete performance after altitude training. J Appl Physiol 2014;116:593–4.
Friedmann B, Jost J, Rating T, et al. Effects of iron supplementation on total body hemoglobin during endurance training at moderate altitude. Int J Sports Med 1999;20:78–85.
Hung SC, Tung TY, Yang CS, Tarng DC. High-calorie supplementation increases serum leptin levels and improves response to rHuEPO in long-term hemodialysis patients. Am J Kidney Dis 2005;45:1073–83.
Yanagisawa K, Ito O, Nagai S, Onishi S. Electrolyte-carbohydrate beverage prevents water loss in the early stage of high altitude training. J Med Invest 2012;59:10210.
Consolazio CF, Matoush LO, Johnson HL, Krzywicki HJ, Daws TA, GJ Isaac. Effects of high- carbohydrate diets on performance and clinical symptomatology after rapid ascent to high altitude. Fed Proc 1969;28:937–43.
Brugarolas J, Lei K, Hurley RL et al. Regulation of mTOR function in response to hypoxia by REDD1 and the TSC1/TSC2 tumor suppressor complex. Genes Dev 2004;18:2893–904.
Witard OC, Jackman SR, Breen L, Smith K, Selby A, Tipton KD. Myofibrillar muscle protein synthesis rates subsequent to a meal in response to increasing doses of whey protein at rest and after resistance exercise. Am J Clin Nutr 2014;99:86–95.
Koopman R, Verdijk L, Manders RJ, et al. Co-ingestion of protein and leucine stimulates muscle protein synthesis rates to the same extent in young and elderly lean men. Am J Clin Nutr 2006;84:623–32.
Rai RM, Malhotra MS, Dimri GP, Sampathkumar T. Utilization of different quantities of fat at high altitude. Am J Clin Nutr 1975;28:242–5.
Chung-Yu Chen, Chien-Wen Hou, Jeffrey R Bernard, Chiu-Chou Chen, Ta-Cheng Hung, Lu-Ling Cheng, Yi-Hung Liao, Chia-Hua Kuo. Rhodiola crenulata- and Cordyceps sinensis-based supplement boosts aerobic exercise performance after short-term high altitude training. High Alt Med Biol 2014 Sep;15(3):371-9.
Wolfarth B. A three-week traditional altitude training increases hemoglobin mass and red cell volume in elite bi-athlon athletes. Int J Sports Med 26:350–355.
Gore CJ, Sharpe K, Garvican-Lewis LA, Saunders PU, Hum-berstone CE, Robertson EY, Wachsmuth NB, Clark SA, McLean BD, Friedmann-Bette B, Neya M, Pottgiesser T, Schumacher YO, and Schmidt WF. (2013). Altitude training and haemoglobin mass from the optimised carbon monoxide rebreathing method determined by a meta-analysis. Br J Sports Med 47:i31–39.
Kelly GS. (2001). Rhodiola rosea: A possible plant adaptogen. Altern Med Rev 6:293–302.
Koh JH, Kim KM, Kim JM, Song JC, and Suh HJ. (2003). Antifatigue and antistress effect of the hot-water fraction from mycelia of Cordyceps sinensis. Biol Pharm Bull 26:691–694.
Chiou WF, Chang PC, Chou CJ, and Chen CF. (2000). Protein constituent contributes to the hypotensive and vasorelaxant activities of Cordyceps sinensis. Life Sci 66:1369–1376.
Lang JA, Krajek AC, Schwartz KS, Rand JE. Oral L-Tyrosine Supplementation Improves Core Temperature Maintenance in Older Adults. Med Sci Sports Exerc. 2020 Apr;52(4):928-934.
Commenti
Scrivi un commento sull’articolo