Nutrienti | Fabbisogno Energetico | Linee guida

[Miller]

1| Nutrienti

Gli organismi viventi richiedono energia per i processi di crescita, mantenimento ed evoluzione delle strutture cellulari. La fonte di tale energia è l’energia chimica presente nelle molecole dei nutrienti. I nutrienti sono le sostanze che il corpo è in grado di assorbire dagli alimenti e che sono necessarie per il metabolismo cioè l’insieme delle reazioni chimiche e biochimiche che avvengono all’interno dell’organismo. Le reazioni di sintesi (anaboliche) richiedono energia mentre le reazioni di scissione (cataboliche) liberano energia. Il corpo umano ricava dagli alimenti:

1. Il materiale per la costruzione e il mantenimento dei tessuti (funzione plastica)
2. L’energia necessaria al funzionamento degli organi e per ogni attività fisica (funzione energetica)
3. Sostanze che fungono da molecole segnale per le reazioni chimiche (funzione regolatrice)

In un’alimentazione adeguata devono essere presenti:

1. carboidrati, proteine e grassi (macronutrienti)
2. sali minerali e vitamine (micronutrienti)
3. acqua

Carboidrati, proteine e grassi costituiscono i macronutrienti poiché il corpo ne necessita dalle decine alle centinaia di grammi (g) al giorno, mentre vitamine e sali minerali sono detti micronutrienti poiché utilizzati in quantità molto più piccole: da decine di microgrammi (mcg) ad alcuni milligrammi (mg) al giorno. Negli alimenti si trovano anche una serie di sostanze che svolgono ruoli molto importanti (flavonoidi, antociani) e sostanze che invece interferiscono con l’assorbimento dei nutrienti stessi. Queste ultime sono dette antinutrienti e includono inibitori degli enzimi digestivi, tannini, gozzigeni, alcaloidi, ossalati e ftalati. La fibra alimentare rappresenta la frazione degli alimenti vegetali resistente all’azione degli enzimi digestivi ed esercita un’effetto positivo sulla flora intestinale.

Nell’organismo gli alimenti vanno incontro ad una serie di trasformazioni assimilabili a fenomeni di combustione in presenza di ossigeno. Da questo punto di vista i cibi possono essere caratterizzati dal loro contenuto calorico, ovvero dalla quantità di energia termica che possono fornire. Nell’organismo umano i macronutrienti forniscono approssimativamente i seguenti valori energetici, misurati in kilocalorie (kcal):

Carboidrati (Glucidi)	Proteine (Protidi)	Grassi (Lipidi)
4 kcal	4 kcal	9 kcal

Ogni alimento presenta nutrienti in percentuali diverse ed è dunque necessario non solo tenere conto del suo contenuto calorico ma anche dalla tipologia di nutrienti che lo compone. La quantità e la composizione dei nutrienti che devono essere introdotti tramite gli alimenti sono correlati al fabbisogno energetico dell’organismo che dipende dalle caratteristiche psicofisiche dell’individuo e dallo stile di vita. Di seguito sono riportati alcuni database che forniscono le tabelle nutrizionali (nutrition facts label), contenenti informazioni sull’apporto energetico degli alimenti, e altre informazioni utili:

Database USDA (U.S. Department of Agricolture)
Database INRAN (Istituto Nazionale di Ricerca per gli Alimenti e la Nutrizione)
NutritionData

L’indicazione del valore energetico in Italia è riferita a 100 g o 100 ml dell’alimento.


2| Fabbisogno energetico

Il fabbisogno energetico totale (Total Energy Expenditure Energy, TDEE) si può definire come: “l’apporto di energia di origine alimentare necessario a compensare il dispendio energetico di individui che mantengono un livello di attività fisica sufficiente per partecipare attivamente alla vita sociale ed economica e che abbiano dimensioni e composizione corporea compatibili con un buono stato di salute.” (FAO/WHO/ONU 1985; LARN 1996). Il TDEE è costituito da tre termini fondamentali:

1. Metabolismo basale (Basal Metabolic Rate, BMR)
2. Termogenesi indotta dalla dieta (Diet Induced Thermogenesis, DIT)
3. Attività fisica

Il metabolismo basale è l’energia usata da un individuo a riposo, dopo 12-14 ore di digiuno, in uno stato di neutralità termica (temperatura ambientale di 20°-27° C) e in condizioni di rilassamento psico-fisico. Il BMR rappresenta qundi l'energia necessaria per le funzioni vitali dell'organismo (respirazione, circolazione sanguigna, ecc.). Tale termine incide per il 60-75% del dispendio energetico totale. I consumi energetici basali sono da attribuire principalmente all'attività della massa magra dell'organismo: circa il 58% del BMR è sostenuto dagli organi interni mentre solo il 22% è sostenuto dai muscoli. Alcuni dei fattori principali che determinano il BMR sono il peso, la composizione corporea, l'età, il sesso. Si può dire comunque che a parità di peso, ad una percentuale di massa magra maggiore corrisponde un metabolismo basale più elevato. Il DIT corrisponde all’energia che l’organismo usa per i processi di digestione, assorbimento e trasformazione dei nutrienti. Tale parametro varia in funzione della quantità e della qualità degli alimenti assunti. Lo stimolo termogenico maggiore è dato dalla proteine mentre valori più bassi sono forniti da carboidrati e grassi. La spesa energetica legata a questa componente corrisponde a circa il 10% del fabbisogno totale. Il BMR non va confuso con il REE (Resting Energy Expanditure) che rappresenta l’energia spesa in condizioni di riposo, anche se nella pratica REE e BMR sono spesso assimilabili.

REE=BMR+DIT

La terza componente è rappresentata dall’attività fisica. In tal caso i consumi energetici dipendono dal tipo, dalla frequenza e dall’intensità delle attività condotte dall’individuo e possono variare dal 10% del fabbisogno totale per persone estremamente sedentarie, fino anche al 50-60% in soggetti che svolgono lavori particolarmente impegnativi o che praticano regolare esercizio fisico. Per atleti professionisti la quota percentuale può essere ancora maggiore. Per il calcolo del fabbisogno energetico giornaliero (Total Daily Energy Expenditure, TDEE) esistono varie formule predittive con un diverso grado di precisione. Tuttavia per stimare velocemente il proprio TDEE è possibile considerare i seguenti valori che tengono conto solo del peso corporeo:

REE
uomini	25 kcal/kg
donne	23 kcal/kg

I valori sono validi per individui con un BMI (Body Mass Index)compreso tra 18,5 e 25 e per una fascia di età compesa tra 19 e 50 anni. Una stima più precisa può essere ricavata ad esempio tramite la formula di Harris-Benedict. È possibile ricavare il TDEE moltiplicando il REE per un coefficiente opportuno che tiene conto del livello di attività fisica. Ad esempio assumendo un livello moderato di attività fisiche quotidiane e di allenamento si può considerare un coefficiente moltiplicativo di 1,5-1,7:

TDEE
uomini	37 - 43 kcal/kg
donne	35 - 39 kcal/kg

Il parametro trovato rappresenta solo una stima del proprio fabbisogno giornaliero e può variare considerevolmente soprattutto a causa delle diverse attività fisiche svolte.


3| Linee guida generali (ISSN, International Society of Sports Nutrition)

tratto da:
http://www.jissn.com/content/7/1/7 (ISSN exercise & sport nutrition review: research & recommendations)
http://www.jissn.com/content/5/1/17 (International Society of Sports Nutrition position stand: Nutrient timing)
http://www.jissn.com/content/8/1/4 (International Society of Sports Nutrition position stand: meal frequency)
http://www.jissn.com/content/4/1/8 (International Society of Sports Nutrition position stand: protein and exercise)

Una dieta ben progettata, caratterizzata da un adeguato introito energetico e un’appropriata distribuzione (timing) dei nutrienti, è la base di un buon programma di allenamento. Le ricerche recenti hanno mostrato che un insufficiente apporto calorico e/o l’incorretto timing dei nutrienti può impedire l’adattamento all’allenamento di un atleta. Una dieta restrittiva può anche portare alla perdita di massa muscolare e di forza, aumentare la possibilità di ammalarsi e di incorrere in sovraffaticamento (overreaching) e/o sovrallenamento (overtraining).


❚ Indicazioni alimentari generiche

Per ottimizzare l’allenamento e le performance attraverso la nutrizione è innanzitutto necessario assicurare all’atleta un adeguato introito calorico. Secondariamente è necessario consumare una giusta quantità di carboidrati, proteine e grassi. Individui impegnati in attività “fitness” generiche (3-4 allenamenti a settimana di 30-40 minuti) possono raggiungere le quantità necessarie con una dieta giornaliera “standard”:

Carboidrati (CHO)	Proteine (PRO)	Grassi (FAT)
3-5 g/kg	0,8-1,0 g/kg	0,5-1,5 g/kg

Tuttavia atleti che si allenano con volumi di esercizio moderati/alti necessitano di aumentare l’introito calorico e di assumere maggiori quantità di carboidrati e proteine. Preferibilmente la maggior parte dei carboidrati dovrebbero avere un indice glicemico moderato. Ricerche più recenti hanno mostrato che la quantità di proteine necessaria a mantenere positivo il bilancio azotato per individui impegnati in attività intense si assesta sui 1,5-2,0 g/kg. Le quote raccomandate per individui che praticano attività di pesistica variano da 1,6-2,0 g/kg. Un insufficiente apporto proteico provoca un aumento del catabolismo proteico ed un recupero più lento. Nel tempo questo può portare a perdita di massa muscolare e insofferenza verso l’allenamento. Particolare attenzione va fatta nello scegliere proteine di alta qualità. Le proteine infatti differiscono in base alla fonte, al profilo aminoacidico e al metodo di processamento o di isolamento. Queste differenze influenzano la disponibilità di aminoacidi e peptidi che hanno mostrato possedere attività biologica (α-lattoalbumina, β-lattoglobulina, glicomacropeptide, immunoglobilina, lattoperossidasi, lattoferrina, etc.). Le proteine differiscono anche per la velocità di digestione e/o assorbimento. Ad esempio caseine e whey sono digerite con diverse velocità e influenzano direttamente catabolismo e anabolismo di tutto il corpo. Alcune delle migliori fonti proteiche a basso contenuto di grassi sono pollo, pesce, albumi e latte scremato. Le migliori fonti in polvere (integratori) sono rappresentate da whey, caseine, proteine totali del latte e proteine delle uova. In definitiva si possono considerare i seguenti punti:

1. Gli individui allenati necessitano di maggiori quantità di proteine rispetto a quelli sedentari
2. Individui che si allenano con volumi di lavoro moderati/elevati necessitano di 1,5-2,0 grammi di proteine per kg di peso al giorno. Tali quote proteiche sono sicure e permettono di migliorare l’adattamento all’allenamento

1. Quando sono parte di una dieta ben bilanciata, tali quote proteiche non sono nocive per il funzionamento dei reni o per il metabolismo delle ossa in persone attive sane
2. Il fabbisogno proteico può essere raggiunto con i cibi solidi. Tuttavia anche le polveri rappresentano un fonte di proteine di qualità sicura e conveniente
3. L’assunzione di proteine nel periodo che comprende le sessioni di allenamento ha una serie di benefici che includono un recupero più veloce e un maggiore aumento della massa magra

Per quanto riguarda i quantitativi di grassi le raccomandazioni sono simili a quelle standard per la promozione della salute. Tuttavia, per atleti che vogliono diminuire la massa grassa la quota si può abbassare a 0,5-1 g/kg.


❚ Timing

La ricerca ha inoltre mostrato che il timing e la composizione dei pasti può incidere sull’ottimizzazione delle performance, sull’adattamento all’allenamento e sulla prevenzione dell’overtraining.

Pre	L’assunzione di aminoacidi essenziali o proteine incrementa la sintesi proteica muscolare. Inoltre è stato mostrato che l’assunzione di PRO+CHO pre-allenamento produce un livello maggiore di sintesi proteica muscolare. L’assunzione regolare di diverse fonti di PRO con CHO stimola un maggior incremento di forza e impatta favorevolmente sulla composizione corporea rispetto all’assunzione di soli CHO
During	L’assunzione di soli CHO o in combinazione con PRO durante allenamenti contro resistenza aumenta le riserve di glicogeno, compensa il danno muscolare e facilita l’adattamento all’allenamento dopo intensi e prolungati periodi di allenamento contro resistenza
Post	L’assunzione (da immediatamente dopo fino a 3 ore dopo l’allenamento) di aminoacidi, soprattutto aminoacidi essenziali, ha mostrato incrementare la sintesi proteica muscolare. L’aggiunta di CHO può incrementare la sintesi proteica, mentre l’assunzione pre-allenamento può risultare la migliore soluzione Durante periodi prolungati di allenamento contro resistenza, l’assunzione di CHO+PRO in diverse composizioni ha mostrato stimolare miglioramenti nella forza e nella composizione corporea rispetto a condizioni placebo o “solo-CHO” L’aggiunta di creatina monoidrato (0,1 g/kg) a CHO+PRO può aumentare l’adattamento all’allenamento

Per quanto riguarda più in dettaglio l’ipertrofia muscolare e il solo timing delle proteine, una possibile linea guida generale è quella di assumere 0,4-0,5 g/kg LBM (Lean Body Mass, massa magra) sia prima che dopo l’esercizio per masssimizzare l’effetto anabolico. I pasti pre e post allenamento dovrebbero essere separati non più di 3-4 ore, considerando un’allenamento tipico di 45-90 minuti. Se le proteine sono parte di pasti particolarmente abbondanti la “finestra” può essere aumentata a 5-6 ore.


❚ Frequenza dei pasti

I dati riguardanti gli effetti fisiologici della frequenza dei pasti negli uomini è limitato. Tuttavia, in riferimento all’attuale letteratura scientifica si può asserire che:

1. Aumentare la frequenza dei pasti non sembra migliorare la composizione corporea in individui sedentari
2. Se la quota proteica è adeguata, incrementare la frequenza dei pasti durante diete ipocaloriche può preservare la massa magra negli individui allenati
3. L’incremento della frequenza dei pasti sembra avere un’effetto positivo sui marker di salute, in particolare sul colesterolo LDL, colesterolo totale ed insulina
4. L’incremento della frequenza dei pasti non sembra aumentare significativamente il DIT, l’energia totale spesa o il BMR
5. L’incremento della frequenza dei pasti sembra aiutare a diminuire la fame e a migliorare il controllo dell’appetito

[Miller]

❚ Frequenza dei pasti

Ancora sulla frequenza dei pasti (Position stand ISSN del 29 agosto 2017 - https://jissn.biomedcentral.com/arti...970-017-0189-4). La review è stata condotta considerando adulti in salute e allenati e in particolare analizzando le prestazioni atletiche e la composizione corporea.

1. L’ingestione di carboidrati durante tutto l’allenamento (ad esempio, 3-6 set di 8-12 ripetizioni utilizzando diversi esercizi per i maggiori gruppi muscolari) ha mostrato promuovere l’euglicemia (concentrazione normale di glucosio nel sangue) e il mantenimento dei livelli di glicogeno nei depositi. Consumare carboidrati da soli o insieme a proteine durante l’esercizio con i pesi incrementa il glicogeno muscolare, allevia il danno muscolare e facilita gli adattamenti muscolari in acuto e in cronico.
2. Raggiungere l’introito giornaliero di proteine, preferibilmente distribuendo ugualmente le proteine durante il giorno (approssimativamente ogni 3 ore), può essere considerata la priorità per individui che si allenano.
3. L’ingestione di EEA (aminoacidi essenziali, approssimativamente 10g), sia in forma libera che parte di un pasto proteico contenente 20-40g di proteine totali, ha mostrato stimolare al massimo la sintesi proteica muscolare (MPS).
4. La nutrizione pre e post-exercise (carboidrati+proteine o proteine da sole) può essere considerata una strategia efficace per supportare l’incremento di forza e il miglioramento della composizione corporea. Tuttavia, la dimensione e il timing del pasto pre-wo può impattare sulla necessità di un pasto post-wo.
5. L’ingestione post-wo (immediatamente fino a 2 ore dopo la fine dell’allenamento) di proteine di alta qualità permette un robusto incremento della MPS.
6. In individui non allenati, cambiare la frequenza dei pasti ha mostrato un limitato impatto sulla perdita di peso e sulla composizione corporea, con maggiori evidenze ad indicare che pasti frequenti possono mitigare l’appetito e aumentare la sazietà.
7. L’ingestione 20-40g di proteine (0,25-0,4gxkg di peso) di alta qualità ogni 3-4 ore sembra favorire maggiormente la MPS quando comparata con altri pattern alimentari ed è associata a miglioramenti della composizione corporea e delle prestazioni.
8. Il consumo di caseine (circa 30-40g) prima di andare a dormire può aumentare in acuto la MPS e il metabolismo durante la notte, senza influenzare la lipolisi.

[Miller]

❚ Proteine ed esercizio fisico

Un aggiornamento delle linee guida su “proteine ed esercizio fisico” (https://jissn.biomedcentral.com/arti...970-017-0177-8)

• La stimolazione acuta indotta dall’esercizio fisico, in particolare tramite allenamenti contro resistenza, e l’assunzione di proteine, stimolano la sintesi proteica muscolare (MPS) e diventano sinergici quando si assumono whey prima e dopo l’esercizio fisico.
• Per l’aumento della massa muscolare ed il suo mantenimento nella maggior parte dei casi, è sufficiente un apporto proteico totale di 1,4-2,0gxkg di peso corporeo al giorno. Questo valore cade nel range proteico giornaliero (AMDR, Acceptable Macronutrient Distribuiton Range) definito dall’Institute of Medicine (IOM).
• Ci sono nuove evidenze che suggeriscono che più alti introiti proteici (>3,0g/kg/giorno) possono avere effetti positivi sulla composizione corporea in individui allenati.
• In generale la quantità di proteine per pasto necessaria a massimizzare la MPS è di 0,25gxkg (proteine di alta qualità) o equivalentemente 20-40g. I pasti dovrebbero contenere 700-3000mg di leucina insieme ad un spettro bilanciato di aminoacidi essenziali (EAA). I pasti dovrebbero essere idealmente distribuiti ogni 3-4 ore. Il periodo ottimale durante il quale assumere proteine è probabilmente una questione individuale, poiché i benefici derivano dall’assunzione pre o post allenamento. Tuttavia l’effetto anabolico dell’esercizio fisico è di lunga durata (almeno 24 ore).
• Le proteine a veloce assimilazione con alta percentuale di EAA e livelli adeguati di leucoma sono quelle maggiormente efficaci per la MPS. Differenti tipi e qualità di proteine possono influenzare la biodisponibilità di aminoacidi.
• Gli atleti dovrebbero focalizzarsi sugli alimenti proteici che contengono tutti gli EAA (dato che sono questi necessari a stimolare la MPS).
• L’assunzione di caseine (30-40g) prima di dormire permette di incrementare la MPS e il metabolismo durante la notte, senza influenzare la lipolisi.