Intestino sano e performance di endurance

venerdì, 09 giugno 2017

Martina Semeraro Bertozzi, Dietista.
 
L’allenamento di endurance si propone di aumentare la capacità dell'atleta di sostenere a lungo un certo sforzo, senza che si determini un calo del livello prestativo. In relazione alla durata, all'intensità e al gesto motorio richiesto, si struttureranno programmi di allenamento differenti. Le richieste fisiologiche e biochimiche di questi atleti generano una risposta muscolare e sistemica ben precisa poiché devono esporre i loro corpi a circostanze fisiologiche estreme che creano un’interruzione e una modifica della loro omeostasi alterando la funzionalità dei vari organi (1).
Un forte legame è presente fra esercizio fisico e alterazione del microbiota in quanto quest’ultimo influenza la salute e la performance atletica.
Uno sforzo fisico elevato per un tempo prolungato genera nell’organismo una risposta di difesa caratterizzata da: sintesi di proteine di fase acuta, rilascio ormonale, alterazioni metaboliche e di fluidi corporei. Inoltre si verificano degli adattamenti organici come il miglioramento delle funzioni meccaniche, metaboliche, neuromuscolari e contrattili nel muscolo, riequilibrio degli elettroliti, riduzione del glicogeno di stoccaggio e aumento della biogenesi mitocondriale nel tessuto muscolare. Infine, l’esercizio di resistenza ha un profondo impatto sullo stress ossidativo, sulla permeabilità intestinale, sul danno muscolare, sull’infiammazione sistemica e sulla risposta immunitaria.
Anche il naturale aumento della temperatura corporea cambia il flusso di sangue aumentando la disidratazione, che causa il rilascio di adrenalina così da ristabilire l’equilibrio omeostatico. (2)
L’intestino umano ospita una vasta gamma di microrganismi che influenzano lo stato di salute, il sistema immunitario e la funzionalità dell’epitelio cellulare.
Il microbiota intestinale svolge anche un’ulteriore azione stimolante il sistema immunitario, proteggendo da agenti patogeni. (3)
Gli atleti di endurance presentano un’elevata prevalenza di infezioni del tratto respiratorio superiore (URTI) e disturbi gastrointestinali connessi con una maggiore permeabilità della parete epiteliare intestinale definita “leaky gut” che comporta un'alterazione della produzione di muco e una maggiore permeabilità e traslocazione batterica.
Studi recenti hanno confrontato la flora batterica fecale di atleti con quella di non atleti e hanno dimostrato che gli atleti avevano livelli più bassi di Bacteroidetes e più elevati di Firmicutes; analizzando anche la composizione della flora intestinale nei partecipanti dell’American Gut Project si è evinto che in coloro che praticano attività fisica si ha un aumento della quantità e della tipologia dei Firmicutes che contribuiscono a creare un ambiente intestinale sano.
Il microbiota influenza anche il metabolismo energetico nelle gare di endurance: dopo alcuni minuti di attività la concentrazione di fosfocreatina si riduce e quindi è necessario avvalersi di altri tipi di combustibile. Questo segnale è prontamente riconosciuto e porta alla sintesi di specifiche molecole che ripristinano l’omeostasi energetica. La trascrizione dei geni coinvolti nella glicogenolisi è indotta per garantire la produzione di ATP. Purtroppo, i mitocondri non sono in grado di ossidare tutto il piruvato prodotto durante l’intenso esercizio fisico; ciò porta alla acidosi intracellulare che sviluppa stanchezza e inibisce il metabolismo energetico. Contemporaneamente la lipolisi del tessuto adiposo crea un aumento degli acidi grassi liberi circolanti e una loro miglior ossidazione. E’ presente una forte relazione fra metabolismo energetico e la microflora intestinale perché la fermentazione dei carboidrati è fondamentale per la funzionalità del microbiota: nel colon i polisaccaridi vegetali sono digeriti dando vita agli acidi grassi a corta catena e a gas utilizzati come fonte energetica ma svolgono anche azione di controllo del pH del colon con effetti sulla microflora e sulla permeabilità intestinale.
La risposta immunitaria gioca un ruolo importante nelle gare di endurance in quanto si è evinto che la risposta immune è soppressa durante i periodi di intensa attività fisica. Con questo tipo di attività i livelli plasmatici di cortisolo aumentano e si crea una risposta infiammatoria acuta che ha effetti simili alla sepsi e ai traumi. Si parla della teoria della “open window” che crea un aumento delle infezioni subcliniche con aumentata prevalenza di URTI e problematiche digestive. (4)
La prevalenza delle problematiche gastrointestinali durante le gare di endurance è molto elevata. I maratoneti possono sviluppare problematiche connesse con la loro attività fisica:
- nel tratto gastrointestinale superiore: ritardo dello svuotamento gastrico, reflusso gastroesofageo, nausea, vomito
- nel tratto gastrointestinale inferiore: dolore addominale, meteorismo, diarrea, sangue nelle feci.
Alcuni di questi sintomi sono presenti anche durante l’allenamento e aumentano durante la gara.
Si ha una riduzione della circolazione sanguigna verso gli organi interni perché aumenta la richiesta da parte dei muscoli; inoltre, durante questi tipi di sport, il flusso di sangue nell’intestino si riduce di circa 80% generando un’ischemia intestinale che altera la permeabilità intestinale stessa. La poca perfusione intestinale crea uno shock a livello della mucosa e genera l’invasione dei batteri intestinali gram-negativi e delle loro endotossine nella circolazione sanguigna. In studi specifici sono stati riscontrati elevati valori di endotossine nell’ 81% degli ultramaratoneti. (5)
La funzionalità del nostro intestino non dipende esclusivamente dalla velocità di assorbimento dei nutrienti. La permeabilità della barriera intestinale in condizioni di salute è estremamente selettiva nel determinare il passaggio di sostanze dal canale intestinale al sangue.
Lo stress rappresentato da uno sforzo fisico si traduce in un “invecchiamento temporaneo” della barriera intestinale, le cui maglie perdono la loro capacità di filtro dei nutrienti. Il risultato è un maggiore passaggio di allergeni e tossine nel torrente circolatorio, con conseguente stato infiammatorio acuto durante la gara e nei giorni successivi.
Lo stress ossidativo a carico dell’organismo a questo punto aumenta in maniera significativa, e il danno non è più rimediabile mediante la somministrazione di antiossidanti risolve solo una piccola parte della catena di eventi dannosi innescati. La ricerca si sta indirizzando verso strategie che limitino a monte l’aumento di permeabilità della barriera e quindi lo stress conseguente (raffreddamento pre-gara del corpo, iper-idratazione, ottimizzazione del periodo di acclimatamento, terapia probiotica), anche per evitare che la ripetizione nel tempo di danni acuti, come negli atleti ultraendurance, non sfoci nella condizione cronica nota come Leaky Gut Syndrome.
Affrontare una maratona o un’ultra in una situazione in cui la microflora intestinale non è in equilibrio rischia di sfociare in un grave danno acuto a carico dell’organismo. Nei mesi che precedono l’ultramaratona e nel periodo di avvicinamento è quindi auspicabile una integrazione con probiotici e gel intestinali, non solo a scopo preventivo dei meccanismi descritti sopra, ma anche in un’ottica di maggior efficienza energetica degli integratori assunti durante la gara.
Il crescente numero di competizioni e di partecipanti ad eventi di ultraendurance negli ultimi anni ha permesso di definire nei sintomi gastrointestinali e nell’iponatremia associata ad attività fisica le condizioni anomale più frequenti. Le condizioni ambientali, specialmente temperatura, umidità e pressione, giocano un ruolo critico nell’incidenza di questi eventi acuti.
I sintomi gastrointestinali caratterizzano molto di più il running rispetto ad altre tipologie di sport, e inoltre compaiono molto più frequentemente in uno stato di disidratazione rispetto alla normoidratazione.
Nelle gare l’insorgenza dei problemi gastrointestinali colpisce gli atleti come una sorta di processo di adattamento dell’organismo alle difficoltà della gara. Alimentazione e idratazione vanno di pari passo, poiché una disidratazione parziale predispone all’insorgenza di nausea e vomito, e pregiudica la capacità di assumere gel e integratori. E’ quindi opportuno integrare acqua, sali e carboidrati in maniera molto frequente e a piccole dosi cercando di non superare un quantitativo di carboidrati superiore ai 60g ogni ora di gara (che corrisponde al limite di assorbimento del nostro intestino). Dosi superiori a questa soglia non sono assorbite in tempo utile, e al contrario possono peggiorare il quadro dei sintomi gastrointestinali.
CONCLUSIONI
Durante l’attività di endurance è presente una transitoria immunosoppressione e alterazioni infiammatorie connesse con metabolismo dei lipidi e dei carboidrati, stress ossidativo e disidratazione. Il microbiota intestinale fermenta i polisaccaridi della dieta in acidi grassi a corta catena che verranno utilizzati come fonte energetica nel fegato e nelle cellule muscolari per mantenere la glicemia nei range ottimali. Questi atleti soffrono frequentemente di problemi gastrointestinali sia connessi allo stress che alla funzione immunitaria. La performance atletica è però influenzata dal funzionamento del sistema immunitario che deve essere ottimale e da un buono stato di salute. L’apporto di probiotici risulta utile per rafforzare le difese immunitarie e migliorare la situazione fisica generale degli atleti. Assumere probiotici con una componente minerale come Zn e Mg incrementa la secrezione di IgA, componente essenziale per la difesa immunitaria endogena dell’intestino. (6)
 
References
 
Joyner MJ, Coyle EF. Endurance exercise performance: the physiology of champions. J Physiol 2008;586:35-44
Devenport L, Doughty D, Heiberger B, Burton D, Brown R, Stith R. Exercise endurance in rats – roles of type-I and II corticosteroid receptors. Physiol Behav 1993;53:1171-5.
Marchesi JR, Adams DH, Fava F, Hermes GD, Hirschfield GM, Hold G et al. The gut microbiota and host health: a new clinical frontier. Gut 2016;65:330-9.
Braccioli E, Vertuani S, Manfredini S. Et. Al Ricerca e sviluppo di nuovi porbiotici. Interg. Nutr 2004, 7(1) 07-16
Sponsiello N., Belgeri S, Conte R. Carandini D, Salamone M Prevention of acute gi disturbances with a functional food formulation designed to support and maintain intestinal barrier function during sports performance
Nuria Mach, Dolors Fuster-Botella, Endurance exercise and gut microbiota: A review. Journal of Sport and Health Science (2016)