PRODOTTI ALIMENTARI ENERGETICI RICCHI IN CARBOIDRATI

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1 PRODOTTI ALIMENTARI ENERGETICI RICCHI IN CARBOIDRATI Precedenti Lo studio sistematico della relazione tra assunzione di carboidrati e capacita' nell'esercizio e' cominciato oltre 60 anni fa. In una serie di studi che hanno esaminato il legame tra la dieta e la capacita' di praticare ciclismo con una durata sub massimale, Christensen e Hansen [35] hanno mostrato che il tempo per raggiungere l'affaticamento è aumentato quando è stata consumata una dieta ricca di carboidrati per circa tre giorni prima dell'esercizio. All'opposto, il tempo di affaticamento (capacità di durata) era più corto quando la dieta era povera in carboidrati, sebbene adeguata in grassi e proteine. Questi tempi di affaticamento sono stati confrontati con i tempi di prestazione dei rispettivi soggetti quando avevano consumato le loro normali diete miste nei giorni antecedenti all'esercizio. Trent'anni più tardi la spiegazione del miglioramento della capacità nell'esercizio è stata ricavata da diversi studi, che hanno utilizzato una tecnica di biopsia percutanea con ago per ottenere piccoli campioni di muscolo prima, durante e dopo l'esercizio [ 17, 16]. Bergstrom e colleghi hanno mostrato che la fatica durante un esercizio prolungato e pesante che comportasse uno sforzo submassimale, era strettamente associato a concentrazioni di glicogeno muscolare molto basse. Quei soggetti che iniziavano l'esercizio con le riserve di glicogeno muscolari maggiori tendevano ad avere una capacità di durata più lunga rispetto a quelli con riserve minori. Quindi, per aumentare le riserve di glicogeno muscolare sono state programmate manipolazioni a livello dietetico e di esercizio al fine di aumentare la capacità di durata [2, 140]. La maggior parte degli studi svolti utilizzando un carico di carboidrati nella dieta nei giorni antecedenti all'esercizio sub-massimale riportano miglioramenti nella capacità di durata durante esercizi sequenziali [4,22, 63, 115 e 134]. Comunque, alcuni studi non riportano alcun miglioramento nella prestazione a seguito di un carico di carboidrati [99, 140]. I benefici del carico di carboidrati sono molto più chiaramente dimostrati durante l'esercizio sub-massimale prolungato dove il punto finale è la fatica. Comunque, quando l'esercizio richiede che i partecipanti completino una distanza fissata nel più breve tempo possibile (e.g. le corse di resistenza) allora sono concomitanti altri fattori oltre alle riserve muscolari di glicogeno, a determinare la prestazione dell'atleta. Ad esempio, la velocità di corsa è determinata sostanzialmente dalla massima quantità di ossigeno consumata e dallo stato di allenamento dei partecipanti. Durante l'esercizio pesante che dura circa 1 ora, le riserve di glicogeno muscolare normalmente elevate di atleti sono spesso sufficienti a coprire le richieste metaboliche del muscolo. Ciò è illustrato nello studio riportato da Sherman et Al. [140] dove corridori ben allenati hanno completato 20,9 Km di corsa dopo un carico dietetico di carboidrati e dopo aver consumato le loro normali diete miste. Non si sono osservate differenze nei tempi impiegati a completare il percorso (circa 83 min) anche se vi erano significative differenze nelle riserve di glicogeno muscolare prima dell'esercizio. Inoltre, risulta chiaro da quest'ultimo studio e da uno precedente [81] che riserve alte di glicogeno muscolare prima dell'esercizio non rendono gli atleti capaci di correre più veloci nella prima parte della corsa, sebbene permettano loro di mantenere la velocità di corsa da loro scelta più a lungo. È tale capacità di mantenere il ritmo di corsa che porta ad un miglioramento dei tempi. Quindi, il carico di carboidrati migliora il rendimento solo quando la durata delle gare è tale da richiedere una grande riserva di glicogeno a livello muscolare. Questo è vero anche per esercizi pesanti prolungati non costanti come si vede in sport quali il calcio, il rugby e l'hockey [115, 179]. Atleti di resistenza allenati usano meno glicogeno muscolare rispetto ad individui meno allenati durante l'esercizio sub-massimale della stessa intensità. La maggiore capacità aerobica dell'apparato muscolare scheletrico degli atleti permette loro di utilizzare più grasso per il metabolismo energetico e quindi essi utilizzano meno glicogeno. In ogni caso gli atleti hanno bisogno di una dieta ricca di carboidrati per supportare il loro

2 pesante allenamento giornaliero poichè il glicogeno muscolare è la maggiore fonte energetica per un esercizio prolungato di alta intensità. I medici raccomandano di consumare una dieta in cui almeno il 50% dell'energia assunta giornalmente sia sotto forma di carboidrati. L'assunzione giornaliera di un carico energetico di circa 10,5 MJ (2500 kcal) dovrebbe fornire circa 310 gr di carboidrati o 4,5 g/kg di peso in un uomo di 70 kg. Ciò dovrebbe fornire un carico di carboidrati sufficiente per affrontare una vita attiva e molte attività ricreative che non producano stanchezza. Comunque, un'assunzione di carboidrati pari a 5-6 g/kg di peso è necessaria per supportare l'esercizio quotidiano che sia di moderata-alta intensità e che duri per non più di 1 ora. Questa quantità di carboidrati può essere raggiunta semplicemente cambiando la composizione della dieta per comprendere più alimenti che contengano carboidrati. In ogni caso, durante le attività in cui la fatica limiti la prestazione, il carico di carboidrati attraverso la dieta sarà di beneficio per persone attive così come per atleti che si preparano alla competizione. Durante tale periodo di allenamento, è stato raccomandato un carico giornaliero di carboidrati pari a circa il 70% dell'energia assunta [49]. Quindi, per ottenere riserve di glicogeno muscolare ed epatico prima dell'esercizio, è essenziale consumare cibi che possano provvedere al necessario carico di carboidrati. Segue un breve sommario delle strategie nutrizionali adottate per prepararsi alle competizioni e al recupero da sport ed esercizio. Pasti pre-esercizio Il metodo corrente di "carico di carboidrati" durante la settimana prima della competizione è di ridurre gradualmente il volume di allenamento nella settimana e di aumentare il carico di carboidrati fino a 600 g/giorno durante gli ultimi quattro giorni prima della gara [140]. La concentrazione muscolare di glicogeno è aumentata sopra, i normali valori a riposo come conseguenza di questa preparazione dietetica alla competizione. Comunque, la quantità raccomandata di carboidrati può non essere appropriata per le atlete donne poichè, per molte, sarebbe equivalente alla loro assunzione energetica quotidiana (circa 10 MJ (2400 kcal)). Perciò, è più appropriato prescrivere il carico giornaliero di carboidrati in termini di g/kg per peso. Espresso in questo modo la dose consigliata di carboidrati è di 9-10 g/kg di peso quotidianamente durante i giorni immediatamente precedenti la competizione. Una varietà di cibi contenenti carboidrati sembra essere valida nell'aumentare le concentrazioni di glicogeno muscolare dopo il carico di carboidrati [132] e di aumentare la capacità di resistenza in corsa [4, 22, 63, 115, 134]. Comunque, uno studio suggerisce che vi siano vantaggi nel consumare cibi a base di carboidrati con un basso indice glicemico (Tabella 1) prima dell'esercizio poichè essi provvedono un lento rilascio di glucosio per il metabolismo muscolare [150]. Logicamente come ci si aspetta da tale avviso, i benefici a livello di prestazione dati dai pasti pre-esercizio contenenti carboidrati ad un basso indice glicemico non sono stati confermati negli studi più recenti riguardanti il ciclismo e la corsa [, 175]. I cibi sono stati elencati dal più alto al più basso indice glicemico nella categoria. L'indice glicemico è stato calcolato utilizzando come riferimento il glucosio con GI di 100. Modificato da Foster-Powell e Brand Miller [59]. Commenti Gli indici glicemici segnati non sono valori fissi. Per lo più essi rappresentano un intervallo che è basato sui processi di produzione e preparazione dei cibi. Ad esempio: pane integrale; 5 studi, media +/-SE:70+/-0 fiocchi ai cereali 12 studi media +/-SE:69+/-2 Il pasto pre esercizio, consumato non oltre 2 o 3 ore prima dell'esercizio, dovrebbe essere facilmente digerito ed a alto contenuto di carboidrati. Adottando queste raccomandazioni dietetiche si aumenta la capacità di resistenza durante l'attività di ciclismo e corsa [36, 181] quando confrontata con il digiuno prima dell'esercizio.

3 TABELLA 1 ESEMPI DI INDICI GLICEMICI MEDI DEGLI ALIMENTI COMUNI Pane e grano Riso, corrente Pane di frumento, bianco Pane, integrale Pannocchia Riso, bianco Riso, integrale Pane a grano misto Spaghetti, bianchi Spaghetti integrali Segale Orzo Verdure amidaceee Patate, cotte Patate, passate Carote Patate dolci Piselli verdi Cereali per la colazione Corn flakes Rice krispies Cereali all' uvetta Frumento sbriciolato Uvetta Fiocchi d'avena Porridge Muesli All bran Legumi Fagioli cotti Fagiolini Fagioli al burro Lenticchie Fagioli Frutti Anguria Ananas Uva secca Banana Uva Arancia Pera Mela Latticini Gelato Yoghurt, magro Latte, scrernato Latte, intero Dolci Miele Saccarosio Lattosio Fruttosio Snacks Torte di riso Gelatine Patatine al frumento Barrette Crackers ai cereali Popcom Biscotti all' avena Patatine Cioccolato Torta alla banana Noccioline Bibite Bevande per sportivi Bevande leggere Succo d'arancia Succo di mela

4 Alimenti da consumarsi durante l'esercizio Mangiare durante l' esercizio è un'opzione, applicabile solo in pochi sport. Ad esempio i ciclisti di lunghe distanze e i canoisti, come gli atleti di triatlon, mangiano facilmente snacks a base di carboidrati durante le corse. Barrette ad alto valore e prodotti cofezionati tendono ad essere gli snacks di scelta poichè sono densi di enegia e facili da trasportare. Le soluzioni a base di carboidrati-elettroliti rappresentano un modo conveniente per ripristinare i fluidi, contrastando la disitratazione, e l'energia per ritardare la comparsa dell'affaticamento [106, 153] (vedi capitolo sulle soluzioni carboidrati-elettrolita) Alimenti da consumarsi dopo l'esercizio Nonostante molta attenzione sia rivolta alla preparazione nutrizionale per l'esercizio, la scelta nutrizionale da applicare durante il riposo ha ricevuto molta meno attenzione. Gli atleti che si allenano o competono quotidianamente devono riposarsi velocemente. Il ripristino delle riserve di glicogeno muscolare ed epatico il più rapidamente possibile è essenziale per una ripresa veloce. Il mancato ripristino di queste riserve di carboidrati renderanno difficile agli atleti completare prolungati periodi di pesante esercizio [43]. La risintesi di glicogeno è più rapida durante le prime ore dopo l'esercizio [125]. Quindi, il consumo di carboidrati immediatamente dopo l'esercizio darà come risultato una maggiore risintesi di glicogeno di quella ottenuta quando l'assunzione di carboidrati è ritardata [74, 83]. L'approvvigionamento di carboidrati, quali substrato per la sintesi di glicogeno, stimola anche un rilascio di insulina, che aumenta l'uptake di glucosio dal muscolo. L'aumentata permeabilità del muscolo al glucosio è un fenomeno post-esercizio che è una conseguenza dell'attivazione di proteine trasportatrici di glucosio (GLUT 4) [76]. Quindi, non è sorprendente che gli alimenti a base di carboidrati più efficaci per una rapida risintesi di glicogeno siano quelli che hanno un elevato indice glicemico poichè non solo sono fonte di glucosio ma stimolano anche un elevato aumento della concentrazione plasmatica d'insulina [28, 85]. La presenza d'insulina nel post-esercizio completa l'azione dell'esercizio sulle proteine trasportatrici GLUT 4 aumentando la disponibilità di queste proteine durante il periodo di riposo [76]. Consumando approssimativamente 1 g per kg di peso di carboidrati immediatamente dopo l'esercizio e ogni 2 ore fino a 6 ore di riposo aumenta la velocità di sintesi del glicogeno a livello muscolare (50% ) sopra quella che sarebbe raggiunta senza il consumo di carboidrati [759]. Un'assunzione di carboidrati molto più alta di 1 g per kg di peso (e.g da 2 a 3 g) non sembra produrre un ulteriore aumento nella velocità di risintesi del glicogeno nelle prime ore dopo l'esercizio. Comunque, vi è qualche evidenza che suggerisce che l'aggiunta di un carico proteico alla quantità raccomandata di carboidrati possa poi aumentare la velocità di risintesi del glicogeno [182]. La spiegazione per questa aumentata velocità di risintesi è il maggiore flusso di carboidrati nella cellula muscolare causato dall'aumentata concentrazione di insulina circolante. Inoltre i singoli amminoacidi possono aumentare considerevolmente le concentrazioni di insulina [58]. Studi recenti hanno mostrato che una combinazione di carboidrati e proteine (idrolisate e/o amminoacidi) rendono massima la sintesi del glicogeno muscolare comparata alla sola integrazione con carboidrati [162]. La concentrazione del glicogeno muscolare ripristinato durante il riposo dopo l'esercizio è proporzionale alla quantità totale di carboidrati consumata. Avendo seguito la raccomandazione di ripristinare le riserve di glicogeno, la questione ovvia è se la prestazione venga altrettanto migliorata o no. La ricerca disponibile mostra che una dieta ricca in carboidrati durante il riposo migliora la prestazione durante l'esercizio seguente. Ad esempio, aumentando il carico di carboidrati da 5 g/kg di peso a 9-10 g /kg di peso durante le 24 ore di riposo ha permesso ai corridori di resistenza di uguagliare i loro 90 minuti di corsa d'allenamento del giorno precedente. Comunque, in altre occasioni, dopo aver assunto il loro normale carico di carboidrati, affiancato da un carico addizionale di proteine e grassi per uguagliare il loro carico energetico nella dieta a base di carboidrati di riposo, essi non erano in grado di completare la corsa in 90 minuti

5 [53]. È stato anche riportato che una dieta ricca in carboidrati durante il periodo di riposo da un esercizio non costante prolungato migliori la prestazione di resistenza successiva [4, 115]. Questi studi mostrano chiaramente che è il carico addizionale di carboidrati nella dieta di riposo che è responsabile del ripristino della prestazione piuttosto che l'assunzione di energia in forma di proteine o grassi. Composizione e specifiche per prodotti alimentari energeti ricchi in carboidrati Il prodotto dovrebbe fornire come minimo il 75% di carboidrati come prima fonte di energia (Energia %). Se si tratta di una bevanda, la concentrazione di carboidrati dovrebbe superare il 10% del peso in volume. Minimo il 75% dell'energia dovrebbe derivare dalla metabolizzazione dei carboidrati. I carboidrati metabolizzati quali il glucosio, polimeri del glucosio, saccarosio e carboidrati con simili proprietà sono quella classe di carboidrati con un elevato indice glicemico. Inoltre, questi prodotti possono contenere minimo 0,05 mg di vitamina B1 (tiamina) per 100 kcal provviste da carboidrati minimo 0,2 mg di vitamina B1 (tiamina) per 100 g di carboidrati. Composizione e specifiche di alimenti che sostengano lo sforzo muscolare intenso, in modo particolare per gli sportivi. Rapporto della Commissione scientifica per gli alimenti della Comunita Europea, adottato il 22 giugno 2000.

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