Aminoacidi, proteine e ormoni parte 1

Cosa sono le proteine e gli aminoacidi
Le proteine sono grandi molecole costituite con una certa sequenza e architettura da un numero variabile di elementi fondamentali chiamati aminoacidi.
Gli aminoacidi sono il vero e proprio materiale di costruzione della materia biologia (se pensiamo alle proteine come ad un muro gli aminoacidi sono i mattoni).
Il corpo umano è composto per il 18% circa da proteine.
Il valore energetico apportato dalle proteine nelle diete va dal 10% al 50% e oltre, in alcuni casi particolari, per cui le proteine hanno un ruolo importantissimo.
Per un bodybuilder viene generalmente indicata una quota proteica di 1,5-2 max 2,5 gr/kg.
L’organismo non è in grado di assimilare più di 30-50 gr di proteine per volta e un eccesso di proteine (rispetto al fabbisogno) crea elevata produzione di urea e quindi affaticamento renale oltre che accumulo di grasso.
Le proteine apportano all’organismo azoto (N) e aminoacidi. L’apporto di azoto deve essere sufficiente a bilanciare quello escreto: si parla di bilancio azotato positivo quando l’N introdotto è superiore a quello eliminato e viceversa.

Gli aminoacidi sono 23 ma esistono diversi aminoacidi che il corpo non può produrre da solo, questi sono detti aminoacidi essenziali che devono essere introdotti con la dieta.
Gli aminoacidi essenziali sono: isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilanina, treonina, triptofano e la valina. Durante l’accrescimento sono considerati essenziali anche arginina, istidina e glutammina.

La capacità del corpo di convertire un aminoacido in un altro è molto limitata. Tutti gli aminoacidi sono costituiti da un gruppo amminico NH2 (basico) e un gruppo carbossile COOH (acido). Esistono in natura in due forme levogira L e destrogira D ma nelle proteine si trovano solo in forma L.

Attraverso il fenomeno del catabolismo l’organismo è in grado di mobilizzare aminoacidi dalla muscolatura e utilizzarli a scopo energetico convertendoli in energia.

La glutammina è un aminoacido che agisce come regolatore della sintesi delle proteine diminuendo la degradazione delle proteine a livello dei muscoli scheletrici.
Assunta per via orale viene utilizzate nell’intestino e solo una piccola quantità arriva nelle cellule a meno che non ne vengano assunte grandi quantità tutte in una volta.

Metabolismo energetico
Le fonti di energia del corpo umano comprendono:

  • glucosio ematico
  • glicogeno muscolare
  • glicogeno epatico
  • acidi grassi e trigliceridi
  • aminoacidi BCAA contenuti nel muscolo scheletrico
  • alanina e glutammina rilasciati dal muscolo scheletrico

In un soggetto medio di 70 Kg queste scorte energetiche ammontano dopo un pasto a circa 1200 Kcal complessive e vengono esaurite in 24 ore se non si consuma altro cibo.

Il cervello può utilizzare a scopi energetici solo il glucosio motivo per cui il glucosio può essere prodotto attraverso la gluconeogenesi partendo da altri prodotti. Il glucosio è vitale per il cervello per cui in condizioni di carenza gli altri organi possono modificare il loro substrato energetico passando dal glucosio agli acidi grassi e ai corpi chetonici (per preservare il glucosio necessario al cervello).
Dopo un pasto si verifica un aumento di glucosio nel sangue (glicemia) fino al suo valore massimo. L’eccedenza viene immagazzinata sotto forma di glicogeno nel muscolo e nel fegato. L’ulteriore eccedenza viene accumulata sotto forma di grasso.

Sempre facendo riferimento ad una persona media:
La muscolatura può immagazzinare circa 120 gr di glicogeno (480 Kcal)
Il fegato può immagazzinare circa 70 gr di glicogeno (280 Kcal)
Il sangue può contenere 10 gr di glucosio (40 Kcal)
Il grasso è una scorta quasi illimitata di energia (10kg = 90.000 Kcal)

Contenendo azoto, proteine e aminoacidi non possono essere conservati in altre forme (come succede per lipidi e carboidrati) per cui la quantità in eccesso viene trasformata in glucosio attraverso l’eliminazione della parte azotata escreta poi con le urine.

Sintesi proteica
Si intende con sintesi proteica la costruzione di proteine da parte dell’organismo, Sono diversi i fattori che agevolano e ostacolano questo processo.

Fenomeni che aumentano la sintesi proteica:

  • aumento apporto di proteine
  • aumento idratazione cellulare
  • aumento apporto di leucina e glutammina
  • esercizio ed allungamento dei muscoli
  • testosterone e steroidi anabolizzanti
  • ormone della crescita GH
  • fattore di crescita insulino simile IGF-1
  • livelli normali di tiroxina
  • beta-adrenergici sintetici come il Clenbuterolo


Fenomeni che diminuiscono la sintesi proteica

  • Diminuito apporto di proteine
  • Diminuzione apporto energetico
  • Diminuzione idratazione cellulare
  • Mancanza di stimolazione nervosa
  • Superallenamento
  • Eccesso di tiroxina
  • Catecolamine e stimolanti
  • Gluticorticoidi
  • Traumi fisici e infezioni



Uno dei meccanismi più importanti ai fini della sintesi proteica è l’idratazione cellulare, l’acqua all’interno della cellula stimola le reazioni anaboliche. Viceversa la disidratazione stimola il catabolismo.
L’esercizio fisico è noto per provocare effetti sulla muscolatura. Il muscolo si adatta ai carichi crescenti ipertrofizzandosi. Dopo l’esercizio la sintesi proteica aumenta al di sopra dei livelli a riposo e il catabolismo (che aumenta durante l’esercizio) diminuisce per tornare ai livelli normali.
Gli effetti a lungo termine dell’esercizio sono un aumento generale della sintesi proteica e quindi della massa corporea magra.

Un’integrazione di proteine e carboidrati successivamente all’esercizio incrementa l’immagazzinamento di glicogeno muscolare e aumenta la sintesi proteica. L’uso di una miscela di aminoacidi e glucosio immediatamente dopo l’esercizio, e poi poco più tardi, sembra ottimizzare gli effetti anabolici dell’esercizio.

L’uso di aminoacidi in certe combinazioni prima durante e dopo l’esercizio, ha effetti significativi sulla sintesi proteica e sull’ambiente ormonale durante e dopo l’esercizio.

La sintesi proteica è soppressa durante l’attività fisica poiché si verifica un forte catabolismo ma nel post esercizio aumenta la sintesi proteica e la degradazione proteica è soppressa nei muscoli che hanno sopportato il maggior carico di lavoro.

Ormoni
Durante l’allenamento il generale orientamento ormonale è dato da un incremento del GH e del Cortisolo ed una diminuzione del Testosterone. Nel periodo di recupero invece c’è una caduta del Cortisolo, un ulteriore aumento del GH e un aumento del testosterone.
Gli effetti cambiano sensibilmente secondo intensità, volume e durata dell’allenamento.

Gli 8 ormoni che giocano un ruolo importante ai fini della massimizzazione degli effetti anabolici dell’allenamento sono:

  • Testosterone aumenta la sintesi proteica, la forza, la massa e la prestazione atletica. Aumenta con sessioni di allenamento con i pesi brevi (max fino a 60’) mentre cala quando lo stress totale dell’allenamento è eccessivamente alto (2 ore per 2 volte al giorno). Una diminuzione del grasso nella dieta riduce la concentrazione del testosterone.
  • GH si eleva in condizioni di allenamento intenso massimale. Ha potenti effetti anabolici e lipolitici. Alcuni aminoacidi (arginina, L-triptofano, L-dopa, tirosina, ornitina) causano un aumento del GH così come le diete ricche di proteine.
  • IGF-1 ha struttura ed effetti simili all’insulina. Declina dopo i 50 anni e raggiunge il suo picco nell’adolescenza. Produce abbassamento del glucosio nel sangue.
  • Insulina. Potente ormone anticatabolico e anabolico che controlla il metabolismo complessivo delle proteine. Mantiene costante il livello di glucosio nel sangue abbassandone il contenuto quando questo tende ad alzarsi in seguito ad un pasto. Esercita un effetto favorevole sui processi di immagazzinamento dei nutrienti (compreso gli aminoacidi). Aumenta anche l’effetto anabolico di certi aminoacidi
  • Ormoni toroidei T4 e T3 sono influenzati da diversi fattori quali presenza di iodio nella dieta, stress, mancanza di sonno, uso di alcool o cocaina e hanno un effetto diretto sulla sintesi proteica .
  • Cortisolo devia l’utilizzazione del glucosio dai muscoli al cervello. Aumenta con lo stress e stimola la lipoprotein-lipasi, un enzima che provoca la sintesi dei grassi. Cresce con l’aumentare della durata dell’esercizio al contrario del testosterone. Alto cortisolo e basso testosterone sono indice di super-allenamento.
  • Glucagone aumenta la concentrazione di glucosio nel sangue (antagonista dell’insulina) e inibisce la sintesi proteica. La secreazione del Glucagone è stimolata da ipoglicemia, ingestione di proteine e aminoacidi, endorfine, esercizio fisico, GH, adrenalina e glucocorticoidi.
  • Catecolamine sono importanti nell’aumentare il tasso della produzione di glucosio durante l’allenamento e quindi hanno un effetto catabolico


Il livello ormonale segue dei cicli stagionali e varia anche durante la giornata. Si presentano dei picchi naturali in orari ben precisi come indicato dall’apice in tabella seguente:

ora 01
 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Testosterone ^ ^ ^ ^
GH ^ ^ ^ ^ ^ ^
Insulina ^
Cortisolo ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^
Tiroidei ^ ^ ^ ^

Le proteine assunte dopo l’allenamento aumentano i livelli di insulina e di GH provocando fenomeni anabolici che controbilanciano i fenomeni catabolici dell’allenamento.
La risposta ormonale dell’esercizio è influenzata anche dall’ingestione di aminoacidi a catena ramificata (BCAA).


I BCAA (brain chain amino acid)
I BCAA sono aminoacidi a catena ramificata: leucina, isoleucina e valina. Questi non passano nel fegato ma vengono metabolizzati direttamente nei muscoli e trasformandosi in alanina possono anche essere utilizzati a scopo energetico in condizioni di catabolismo (durante l’allenamento). Un atleta necessita di un apporto di BCAA di almeno 0,1 gr/kg di peso corporeo.
I BCAA sono disponibili dopo 20’ dalla loro assunzione ma il picco ematico si verifica dopo 2 ore. Il momento in cui l’organismo è più ricettivo va da 60’ a 90’ dopo l’allenamento (detto finestra anabolica). Assunti la sera tardi possono causare insonnia interferendo nella penetrazione della barriera encefalica di triptofano e tiroxina.

Le modalità di assunzione di BCAA cambiano a seconda dello scopo dell’assunzione


  1. Assunzione a scopo energetico. Interessa agli atleti di endurance. In questo caso i BCAA vanno assunti 2 ore prima, 1 ora prima e subito prima della competizione. Vanno assunti anche durante la competizione se è superiore a due ore.
  2. Assunzione a scopo anabolico. Nel bodybuilding interessa questo aspetto. Quando l’organismo registra un’alta quota di BCAA nel flusso ematico stimola la sintesi proteica poiché registra l’evento come se fosse in corso una fase catabolica. Il corpo tende sempre a mantenere l’equilibrio. E’ bene abbinare i BCAA a dei glucidi per limitare il loro intervento a scopo energetico. Dopo l’allenamento inoltre è bene assumere una miscela di proteine poco dopo aver effettuato un carico di glucosio (bevanda ad alto indice glicemico tipo succo d’uva o ciliegia o miele) per uscire dalla condizione di ipoglicemia generata dall’allenamento. Prendere i BCAA prima dell’allenamento è positivo per il fatto che stimolano la produzione di GH, testosterone e insulina , riducono l’aumento del cortisolo e ottimizzano la fase di recupero.
  3. Assunzione a scopo anti-catabolico. E’ importante quando la dieta è molto restrittiva e priva di carboidrati. In questo caso la muscolatura è molto vulnerabile e rischia di essere catabolizzata a scopo energetico. Un apporto di BCAA impedirà questo catabolismo.




Tipi di proteine
Le proteine del siero hanno un effetto molto rapido mentre le caseine lungo e prolungato. Le prima sono adatte a colazione e dopo l’allenamento (quando serve un effetto immediato) le altre prima di dormire per garantire un apporto di aminoacidi durante il riposo, fase in cui avvengono i processi di riparazione e crescita.
Le proteine incomplete, tipo quelle vegetali, non possono sostenere la crescita poiché non comprendono tutti gli aminoacidi essenziali (che l’organismo non può produrre da solo).
Una proteina è digeribile se un’alta proporzione dei suoi aminoacidi raggiunge le cellule dell’organismo.


Massimizzare la massa corporea magra e la prestazione
Per farlo è necessario manipolare gli ormoni al fine di creare un ambiente anabolico. Senza l’utilizzo di farmaci questo può avvenire attraverso i seguenti passi:

  1. Cambiare stile di vita riducendo lo stress, riposando, evitando droghe, alcool e nicotina
  2. Allenamento con sovraccarichi che provoca la sintesi proteica.
  3. Dieta. Assumere calorie a sufficienza con adeguato apporto proteico.
  4. Integrazione di aminoacidi e proteine (se non sufficienti quelli forniti con la dieta)