La biochimica della nutrizione sportiva ci insegna che nello sport servono i carboidrati
L'interesse allo studio della relazione tra alimentazione e prestazioni fisiche (sia in senso sportivo che lavorativo) affonda le radici nell'antichità e rimane sempre di grande attualità. La ricerca su questo argomento è molto intensa, anche per il suo impatto economico. Contemporaneamente, si assiste a comportamenti, da parte di atleti e allenatori, non razionali né scientifici, che finiscono col danneggiare gli atleti e/o col non ottenere i risultati sperati. Infatti, da alcuni l'uso di certi nutrienti o alimenti è inteso come un sistema per indurre una maggior formazione di tessuto muscolare, da altri viene visto come un metodo per aumentare la resa agonistica e da troppo pochi per ciò che è: un modo per nutrire il tessuto muscolare che deve far fronte situazioni molto diverse in base all'intensità e alla durata dello sforzo, secondo le caratteristiche della singola disciplina sportiva. Se è vero che senza gli adeguati rifornimenti di nutrienti la prestazione sarà senza dubbi inferiore alle possibilità dell'atleta, è altrettanto vero che i nutrienti in eccesso non contribuiscono a produrre prestazioni migliori di quelle ottenibili con le quantità corrette. Certi tipi di diete proposte per gli sportivi possono, infatti, causare seri danni al sistema omeostatico dell'organismo e condurre a prestazioni inferiori, così come farebbe un deficit nutrizionale. Substrati energetici consumati durante l'attività fisica Il consumo di energia (ATP) è fondamentale perché il muscolo sviluppi il suo lavoro meccanico. I substrati energetici consumati durante l'attività muscolare dipendono da due variabili fondamentali: la durata e l'intensità dello sforzo. Esistono due modi per rigenerare l'ATP necessario al metabolismo muscolare: il metabolismo aerobico e quello anaerobico. Infatti, il massimo sforzo che, teoricamente, può essere sostenuto dal muscolo è in relazione alla velocità di produzione dell'ATP.
Anaerobiosi L'ATP si può rigenerare dalla fosfocreatina in maniera anaerobia (cioè senza ossigeno). Il muscolo si carica di fosfocreatina durante il riposo e può consumare questa riserva energetica sviluppando, per alcuni secondi, una notevole potenza. Terminate le scorte di fosfocreatina, la rigenerazione di ATP deve avveire consumando substrati energetici (carboidrati, lipidi e proteine). I carboidrati, contrariamente ai grassi, possono essere utilizzati sia in aerobiosi (cioè in presenza di ossigeno) sia in anaerobiosi. Il processo anaerobio è meno efficiente ma è molto più rapido, necessita di una minor quantità di energia e si mantiene indipendente dall'apporto di ossigeno, che rappresenta un fattore limitante.
Aerobiosi Il muscolo contiene quantità relativamente alte di glicogeno (riserva di glucosio). Questa molecola può essere scissa sia anaerobicamente sia aerobicamente, dando luogo ad una minor potenza. L'ATP si può formare anche dall'ossidazione dei grassi con una velocità massima simile a quella degli zuccheri. Quale che sia la fonte energetica, il metabolismo aerobico sviluppa una minor potenza, ma è disponibile per sforzi di durata molto più lunga. In generale, si può affermare che a bassi livelli di attività prevale il consumo di lipidi (grassi), mentre a livelli di attività più elevati si ha la scissione anaerobica del glicogeno e a livelli ancora maggiori il consumo di fosfocreatina. Per uno sforzo moderato, il consumo di substrati energetici varia nel tempo: mentre ai tempi brevi prevale la demolizione del glicogeno, questa diminuisce proporzionalmente ai tempi più lunghi in cui prevale il catabolismo degli acidi grassi. D'altronde, il consumo di glicogeno non è linearmente proporzionale al carico di lavoro. I carboidrati come fonte energetica d'eccellenza per lo sportivo Negli sforzi di lunga durata (sia sportivi che lavorativi), il metabolismo anaerobico è praticamente assente, quindi l'energia si ricava dal metabolismo aerobico di zuccheri e grassi. Questi substrati non possono essere impiegati indiscriminatamente, perché il glucosio è necessario per il consumo dei grassi. La possibilità di utilizzare i lipidi, infatti, dura fino a quando vi siano sufficienti quantità di glucosio disponibili per mantenere un'adeguata attività del ciclo di Krebs. Inoltre, il glicogeno epatico è poco disponibile durante lo sforzo fisico, a causa dell'atteggiamento ormonale. Le limitate scorte esistenti dei carboidrati non ci sono invece per i lipidi, contenuti in abbondanza nel tessuto adiposo. Il muscolo consuma molto bene i corpi chetonici, come nel digiuno, ma durante la competizione sportiva essi sono poco disponibili, derivando così i grassi dalla lipolisi del tessuto adiposo. Poiché i lipidi non possono sostenere uno sforzo muscolare consistente senza un'adeguato metabolismo glicidico, l'attenzione torna al rifornimento di glucosio per il muscolo. Tali fonti sono 3: 1. Il glicogeno muscolare; 2. Il glicogeno epatico; 3. Gli aminoacidi glicogenetici. Seguire delle diete ricche di carboidrati prima della gara è fondamentale per le riserve dei punti 1 e 2. L'aumento della gluconeogenesi (metabolismo che produce glucosio dagli aminoacidi) aumenta in maniera piuttosto tardiva. Può tuttavia avvenire a livelli sostenuti se l'attività è preceduta da una dieta povera di carboidrati. L'utilizzazione degli aminoacidi a scopo energetico non è la via preferibile, perché il loro metabolismo è più impegnativo dovendosi eliminare l'azoto amminico. E' quindi opportuno che gli atleti possano contare su adeguate scorte di glicogeno per ridurre al minimo il consumo di proteine: ciò si può realizzare con un'adeguata assunzione di carboidrati il giorno prima della gara. La presenza di carboidrati nell'alimentazione dello sportivo è fondamentale. In loro assenza si ha chetosi e consumo di proteine muscolari.
L'alimentazione vegana si presta particolarmente bene a questo scopo, per la presenza di carboidrati a lento rilascio di glucosio (basso indice glicemico) e ricchezza di vitamine, minerali e sostanze antiossidanti che agiscono come cofattori metabolici e come inibitori dei radicali liberi che danneggiano maggiormente le strutture cellulari degli atleti, perché prodotti in maniera più massiccia da parte dell'apparato energetico cellulare.