L'importanza dei carboidrati durante l'esercizio fisico

Il glicogeno muscolare è la principale fonte di carboidrati dell'organismo (300-400 g o 1200-1600 kcal), seguito dal glicogeno epatico (75-100 g o 300-400 kcal) e infine dalla glicemia (25 g o 100 kcal). Questi valori variano ampiamente da individuo a individuo a seconda di fattori quali l'assunzione di cibo e le condizioni di allenamento. Le riserve di glicogeno muscolare in un non atleta sono di circa 80-90 mmol/kg di tessuto muscolare grezzo. Un carico di carboidrati aumenta le riserve di glicogeno muscolare fino a 210-230 mmol/kg di tessuto muscolare grezzo.

L'energetica dell'esercizio fisico ha dimostrato che i carboidrati sono la fonte di energia preferita per l'esercizio fisico al 65% di VO2max (massimo consumo di ossigeno, una misura della capacità massima del corpo di trasportare e utilizzare l'ossigeno durante l'esercizio fisico) e oltre, i livelli a cui la maggior parte degli atleti si allena e gareggia. L'ossidazione dei grassi non può fornire ATP abbastanza rapidamente da supportare un esercizio fisico intenso. Sebbene l'esercizio fisico possa essere eseguito a livelli bassi o moderati (< 60% VO2max) e con bassi livelli di glicogeno muscolare e glucosio nel sangue, non è possibile soddisfare le richieste di ATP di un esercizio fisico più intenso con fonti energetiche esaurite. Il glicogeno muscolare viene utilizzato più rapidamente nelle fasi iniziali dell'esercizio fisico e dipende esponenzialmente dall'intensità dell'esercizio.

Esiste una forte correlazione tra il contenuto di glicogeno muscolare pre-esercizio e la durata dell'esercizio al 70% di VO2max: maggiore è il contenuto di glicogeno pre-esercizio, maggiore è il potenziale di resistenza. Bergstrom et al. hanno confrontato la durata di un esercizio estenuante eseguito al 75% di VO2max in 3 giorni con diete con diverso contenuto di carboidrati. La dieta mista (50% delle calorie da carboidrati) ha prodotto 106 mmol kg di glicogeno muscolare e ha permesso ai soggetti di allenarsi per 115 minuti, la dieta a basso contenuto di carboidrati (<5% delle calorie da carboidrati) - 38 mmol kg di glicogeno e ha consentito di allenarsi per solo 1 ora, e la dieta ad alto contenuto di carboidrati (>82% delle calorie da carboidrati) - 204 mmol kg di glicogeno muscolare ha consentito di allenarsi per 170 minuti.

Le riserve di glicogeno epatico mantengono i livelli di glucosio nel sangue sia a riposo che durante l'esercizio fisico. A riposo, il cervello e il sistema nervoso centrale (SNC) utilizzano la maggior parte del glucosio nel sangue, mentre i muscoli ne utilizzano meno del 20%. Tuttavia, durante l'esercizio fisico, l'assorbimento muscolare di glucosio aumenta di 30 volte, a seconda dell'intensità e della durata dell'esercizio. Inizialmente, la maggior parte del glucosio epatico viene ottenuto dalla glicogenolisi, ma con l'aumentare della durata dell'esercizio e la diminuzione del glicogeno epatico, aumenta il contributo del glucosio derivante dalla gluconeogenesi.

All'inizio dell'esercizio, la produzione di glucosio epatico soddisfa l'aumentato assorbimento di glucosio muscolare e i livelli di glucosio nel sangue rimangono prossimi ai livelli di riposo. Sebbene il glicogeno muscolare sia la principale fonte di energia a intensità di esercizio del 65% VO2max, il glucosio nel sangue diventa la principale fonte di ossidazione man mano che le riserve di glicogeno muscolare si esauriscono. Quando la produzione di glucosio epatico non riesce più a supportare l'assorbimento di glucosio muscolare durante l'esercizio prolungato, i livelli di glucosio nel sangue diminuiscono. Mentre alcuni atleti hanno manifestato sintomi a livello del sistema nervoso centrale tipici dell'ipoglicemia, la maggior parte degli atleti ha manifestato affaticamento muscolare localizzato e ha dovuto ridurre l'intensità dell'esercizio.

Le riserve di glicogeno epatico possono essere esaurite con un digiuno di 15 giorni e ridursi da un livello tipico di 490 mmol con una dieta mista a 60 mmol con una dieta a basso contenuto di carboidrati. Una dieta ricca di carboidrati può aumentare il glicogeno epatico a circa 900 mmol.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]