ossido nitrico

Ossido nitrico e sport: una relazione possibile

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Negli ultimi 25 anni, l’ossido nitrico, meglio conosciuto come NO, che è poi la sua sigla, ha senza dubbio guadagnato un posto di rilievo nel campo della ricerca scientifica.

La ragione c’è. Riconosciuto come mediatore di processi biologici vanta non pochi pregi, che vanno dal controllo vascolare alla memoria a lungo termine, dall’infiammazione dei tessuti ai deficit di erezione, all’azione antiossidante. Non è finita qui. L’NO endoteliale è anche un potente vasodilatatore capace di regolare la pressione sanguigna, ritardare il processo aterosclerotico, inibendo il reclutamento delle citochine pro-infiammatorie e l’aggregazione piastrinica.

Che cos’è l’ossido nitrico?

In sostanza, che cos’è l’ossido nitrico? In maniera semplice possiamo dire che è un radicale libero. Se vogliamo essere più scientifici, precisiamo che è un radicale libero sintetizzato in modo enzimatico dalle NO-sintasi (NOS), una famiglia di ossigenasi che ricorda strutturalmente il Citocromo P450. Tali enzimi, partendo dall’aminoacido L-arginina, sintetizzano NO.

 

L’ossido nitrico si “fregia” anche di un prestigioso premio. Nel 1998, gli studi sulla sua azione hanno valso al professor Salvador Moncada addirittura il premio Nobel.

L’ossido nitrico e il muscolo scheletrico

Negli ultimi tempi i ricercatori hanno posto l’accento sull’importanza funzionale dell’ossido nitrico nel muscolo scheletrico.

Studi recenti, infatti, rivelano che il muscolo scheletrico produce di continuo NO, il quale agisce come un modulatore fisiologico endogeno sia a livello dei tessuti sia a livello cellulare. L’NO, poi, operando in maniera diretta sulle fibre muscolari, influenza il metabolismo e la funzione contrattile del muscolo.

Non solo. Le funzioni muscolo-scheletriche regolate da NO o da molecole a esso correlate, includono la produzione di forza (sinergia tra eccitazione e contrazione), la regolazione del flusso sanguigno, la differenziazione dei miociti, ovvero le fibre muscolari, la respirazione, e l’omeostasi del glucosio.

Una tabella per conoscere da vicino il NO

La tabella qui sotto elenca le caratteristiche delle tre isoforme (ovvero, molecole proteiche dotate della stessa funzione sebbene presentino delle differenze nella struttura n.d.r.) di NOS che sono state identificate.

 

L’espressione e la localizzazione delle isoforme di NOS sono dipendenti da numerose variabili: l’età, il periodo dello sviluppo, l’innervazione e l’attività del muscolo, l’esposizione a citochine e fattori di crescita, il tipo di fibra del muscolo e, infine, la specie.

Isoforme di ossido nitrico sintetasi (NOS) nel muscolo scheletrico

 

Isoforma NOS Tipo I Tipo II Tipo III
Nome alternativo Neuronale Inducibile Endoteliale
Peso molecolare 160 kDal 130 kDal 130 kDal
Stimolo per la produzione Esercizio Citochine Esercizio
Localizzazione sul miocita Sarcolemma Citosol Mitocondrio
Specificità per tipo di fibra Fibre veloci Non testato No
Espressione su altri tipi cellulari Assone neurale Macrofagi Endotelio vascolare
Regolazione dell’attività enzimatica Ca2+ – Calmodulina Trascrizione Ca2+ – Calmodulina
Pattern di sintesi di NO Basso tasso, intermittente Alto tasso, continuata Basso tasso intermittente
Ruolo fisiologico Mediatore della contrazione muscolare

Interazioni cellula cellula

Azione antimicrobica Modulatore della respirazione mitocondriale (?)

 

Gli effetti dell’ossido nitrico sull’energetica muscolare tendono a conservare le riserve di energia intracellulare. E ciò influenza il metabolismo dei miociti a più livelli, promuovendo il trasporto di glucosio mentre inibisce la glicolisi, la respirazione mitocondriale e la rottura della fosfocreatina.

Tutto questo si traduce in una maggiore efficienza grazie al diminuito costo energetico dell’esercizio (minore necessità di ossigeno che, oltretutto, si rende più disponibile), maggiore tolleranza allo sforzo e meccanismi di recupero più efficaci.

In realtà, l’NO può essere sintetizzato anche in una maniera “NOS indipendente”. Questo nasce dall’esigenza di avere disponibili precursori fondamentali della sintesi di NO da introdurre con i cibi o sotto forma di integratori. In questo senso, i primi a dare notevoli risultati sono stati i nitrati e i nitriti.

L’ossido nitrico e gli integratori per lo sport

Che si tratti di atleti amatoriali o professionisti, l’uso di integratori per lo sport è in netta crescita. L’obiettivo? Migliorare la performance, facilitare il recupero. In particolare, la categoria di integratori nota come pre-workout o pre-allenamento, sembra essere il filo conduttore nel regime di molti sportivi, in particolare dei culturisti e degli atleti di forza.

 

Prodotti che, in genere, contengono una combinazione di più ingredienti, di stimolanti (vedi la caffeina), di agenti di produzione di energia (tipo la creatina) o di sostanze che agiscono come amplificatori di ioni idrogeno (quale la beta-alanina). Oppure, si tratta di nutrienti e di preparati proteici per il recupero  (come gli aminoacidi), di antiossidanti e di precursori di ossido nitrico (l’arginina, per esempio).

 

In questi ultimi anni è stata costituita un’intera classe di integratori sportivi, i booster di ossido nitrico, finalizzati a un aumento (teorico!) di ossido nitrico, il capostipite può essere considerato la “L-arginina”. Questa classe di integratori si basa sulla correlazione esistente tra l’aumento di ossido nitrico in circolo e un miglioramento nella prestazione e nel recupero post-esercizio.

 

frutto del cacao

Dalla creatina ai flavanoli del cacao: dove si concentrano gli studi

Sono ormai centinaia gli studi che hanno condotto dei test su ingredienti isolati e comunemente usati nel pre-allenamento. Molti hanno riportato risultati positivi. Prendiamo la caffeina: la sua assunzione prima dell’esercizio è stata segnalata per indurre un miglioramento della prestazione sia nell’esercizio aerobico che in quello anaerobico, anche se i risultati sono controversi. Nella maggior parte degli studi, il dosaggio consumato prima dell’esercizio varia da 3-7 mg/kg. In altri, sono state utilizzate quantità più elevate.

 

Un altro nutriente ben studiato è la creatina, usata per migliorare le prestazioni nell’esercizio di alta intensità. Nella maggior parte degli studi, il dosaggio è stato di 5 grammi al giorno, presi diversi giorni / settimane, fino all’esecuzione del test ergometrico previsto dal protocollo. Anche la beta alanina desta parecchio interesse. Spesso oggetto di discussione, non tutti gli studi concordano nell’affermare che sia in grado di diminuire l’accumulo di lattato e/o di aiutare la prestazione.

 

Di recente, è stata segnata la glycine propionil-l-carnitina per migliorare la performance e ridurre la produzione di lattato in risposta all’esercizio in un ciclo di prove ripetute di sprint se consumata in un unico dosaggio di 4,5 grammi. È stato anche riportato un aumento di NO (misurato come nitrati e nitriti) quando un gruppo di soggetti ha preso la glycine propionil-l-carnitina a un dosaggio giornaliero di 4,5 grammi per 4 o per 8 settimane.

 

Per rimanere in campo naturale, oltre alla categoria dei nitrati organici (a oggi forse il gruppo di sostanze più studiate come induttori di NO), una nicchia di grande interesse se lo stanno ricavando anche i flavanoli del cacao.

Uno studio molto interessante riporta la capacità di sinergia tra i flavanoli del cacao e i nitrati circa l’induzione di NO.

In precedenza, era stata evidenziata un’azione specifica sulla funzione endoteliale vasale NO-dipendente, attivata dai flavonoidi, in generale, e dai flavanoli del cacao in particolare.

 

In sintesi

Sebbene i dati ricavati dalle indagini scientifiche focalizzino lo studio sui singoli ingredienti, sostenere il loro uso in un unico preparato è poco produttivo. Per quanto mi riguarda, penso che la capacità di ottenere notevoli vantaggi a livello di energetica muscolare vada ricercata nell’attività sinergica delle sostanze esogene capaci di attivare la produzione di NO, al di là dall’attività delle NOS. Almeno, io la vedo così.

Bibliografia

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Biologo nutrizionista, ha una laurea in Farmacia, una in Dietistica e una terza in Scienza della Nutrizione Umana. Membro del Consiglio Direttivo di SINSeB, Società Italiana di Nutrizione dello Sport e del Benessere, è consulente delle squadre nazionali di Pallavolo-Beach Volley e del settore studi e ricerche della Federazione Pugilistica. Dal 2005 è anche docente a contratto del Corso di Laurea in Scienze motorie presso la Facoltà di Medicina dell’Università di Roma - Tor Vergata. Per i Giochi Olimpici di Pechino 2008, Londra 2012 e Rio 2016 è stato responsabile della gestione del calo di peso degli atleti durante le selezioni nazionali FjJLKAM, FPI e FIPE.