L’energia dello sport: il motore che abbiamo dentro

Correre, pedalare, nuotare: ogni movimento richiede energia. Ma da dove arriva, come viene utilizzata e cosa succede quando cambiano temperatura, quota o alimentazione?
Come funziona l’energia che alimenta il nostro corpo durante l’attività fisica e perché ambiente e alimentazione possono fare la differenza?

Unibo Magazine ha intervistato la prof.ssa Cristina Angeloni, docente presso il Dipartimento di Scienze per la Qualità della Vita e coordinatrice del corso di Laurea magistrale in Nutrizione umana, benessere e salute dell'Alma Mater.

Da dove arriva l'energia che ci permette di correre, pedalare o nuotare? E perché a un certo punto “finisce”?

L’energia che ci permette di correre, pedalare o nuotare proviene direttamente dall’ATP, una sorta di “gettone energetico” che le cellule spendono per far contrarre i muscoli. Il problema è che il nostro organismo ne ha una riserva molto limitata che ci permette di sostenere uno sforzo massimale solo per pochi secondi. Eppure, nell’arco della giornata, ciascuno di noi produce e consuma continuamente molti kg di ATP.

Come è possibile?

Più che una batteria, l’ATP è come il denaro che teniamo nel portafoglio: la disponibilità immediata è limitata, ma viene continuamente rifornita attingendo ad altre riserve. La prima è la fosfocreatina, che rigenera ATP molto rapidamente, ma si esaurisce anch’essa in pochi secondi. Entrano quindi in gioco carboidrati, grassi, e in misura molto minore, alcuni aminoacidi. Tutti questi sistemi funzionano contemporaneamente, ma il loro contributo cambia in base all’intensità e alla durata dello sforzo. 
Quando serve energia molto rapidamente, predominano i carboidrati: attraverso la glicolisi possono produrre ATP ad alta velocità, anche quando l’apporto di ossigeno non riesce a soddisfare pienamente la richiesta. È un sistema potente, ma poco duraturo. 

E negli esercizi più lunghi?

In questo caso l’ATP viene prodotto soprattutto attraverso il metabolismo aerobico, che utilizza ossigeno e ossida sia carboidrati sia acidi grassi. Anche in presenza di ossigeno, tuttavia, i carboidrati permettono di produrre ATP più rapidamente rispetto ai grassi: per questo, quando lo sforzo è prolungato ma sostenuto a intensità elevata, come in una maratona, rappresentano generalmente il principale substrato energetico. Tuttavia, le riserve di carboidrati, accumulate principalmente sotto forma di glicogeno nei muscoli e nel fegato, sono limitate. Quando queste ultime si riducono drasticamente, l’organismo non rimane davvero “senza energia”, dispone ancora di molti grassi, ma non riesce a trasformarli in ATP con la rapidità necessaria per mantenere la stessa intensità. È come avere un grande deposito di carburante collegato al motore da un tubo troppo stretto. È uno dei principali meccanismi alla base del “muro” del maratoneta e della crisi di fame del ciclista, insieme ad altri fattori come disidratazione, aumento della temperatura corporea e affaticamento neuromuscolare. La conseguenza può essere un brusco rallentamento. 

Quanto può cambiare la nostra prestazione se corriamo sotto il sole, al freddo o in alta montagna?

Le condizioni ambientali possono influenzare profondamente la prestazione perché l’organismo, oltre a sostenere il lavoro muscolare, deve mantenere stabile la temperatura corporea e adattarsi alla diversa disponibilità di ossigeno. 
Il caldo estremo, sempre più frequente negli ultimi anni a causa del cambiamento climatico, mette gli atleti a dura prova. Per evitare che la temperatura corporea aumenti eccessivamente, l’organismo intensifica la sudorazione. Le conseguenti perdite di acqua ed elettroliti, se non vengono adeguatamente compensate, possono ridurre sensibilmente la performance. Si pensi che una perdita di massa corporea del 2-3% dovuta alla disidratazione (circa 1,5 - 2 kg in una persona di 70 kg) può ridurre sensibilmente la prestazione. 
L’entità della riduzione varia però in base allo sport, alle condizioni ambientali e alle caratteristiche individuali. Considerando che le competizioni vengono vinte per differenze di prestazione minime tra gli atleti, è facile comprendere come un’inadeguata idratazione possa comprometterne l’esito. 

Cosa succede in alta montagna?

Si riduce la pressione parziale di ossigeno, limitando la produzione aerobica di ATP. Anche in questo caso l’organismo reagisce già nelle prime ore e nei primi giorni aumentando la ventilazione e modificando la risposta cardiovascolare. Con un’esposizione più prolungata, generalmente nell’arco di settimane, può aumentare anche la produzione di globuli rossi, migliorando la capacità del sangue di trasportare ossigeno. 
Per quanto riguarda il freddo bisogna distinguere tra quello moderato e quello intenso. Il freddo moderato può avere addirittura un effetto positivo, perché favorisce la dispersione del calore prodotto durante l’esercizio. Il freddo intenso, invece, attraverso la vasocostrizione periferica può abbassare la temperatura dei muscoli e ridurre la forza, la potenza e la coordinazione. È come chiedere a un motore di accelerare prima che si sia riscaldato. 
In sport come il ciclismo questo problema è accentuato dalla velocità dell’aria, che aumenta la dispersione del calore. Fortunatamente, i progressi tecnologici hanno reso l’abbigliamento tecnico un prezioso alleato contro le condizioni ambientali più difficili. I tessuti moderni favoriscono la traspirazione e la dispersione del calore quando fa caldo, mentre al freddo trattengono il calore corporeo, allontanano l’umidità dalla pelle e proteggono dal vento senza limitare i movimenti.

Quanto conta quello che mangiamo prima, durante e dopo lo sport per avere energia e recuperare? Quanto è importante trovare il giusto equilibrio tra energia introdotta ed energia consumata?

L’idea che l’alimentazione possa influenzare la prestazione sportiva era già presente nell’antica Grecia, dove gli atleti olimpici seguivano particolari regimi alimentari. 
Si narra che Milone di Crotone, leggendario lottatore del VI secolo a.C. e vincitore di numerose Olimpiadi, consumasse ogni giorno quantità straordinarie di carne, pane e vino. Si tratta probabilmente di racconti in parte leggendari, ma dimostrano quanto sia antico il legame tra alimentazione e prestazione fisica.

E oggi?

Da allora, la nutrizione sportiva ha compiuto enormi progressi, e oggi non si limita più soltanto ad individuare alimenti ritenuti capaci di aumentare forza e resistenza, ma di elaborare strategie personalizzate che favoriscano l’adattamento all’allenamento, accelerino il recupero, ottimizzino la prestazione e, soprattutto, tutelino la salute dell’atleta nel lungo periodo. 
Oggi sappiamo che non conta soltanto che cosa e quanto si mangia, ma anche quando lo si fa. Il momento in cui vengono assunti i nutrienti può diventare particolarmente importante quando gli allenamenti sono molto intensi o ravvicinati e il tempo disponibile per recuperare è breve.

Per quanto riguarda l’apporto energetico, l’alimentazione deve fornire energia sufficiente sia per sostenere l’esercizio sia per garantire tutte le normali funzioni dell’organismo. Il problema nasce quando, dopo aver sostenuto il costo energetico dell’esercizio, all’organismo non rimane abbastanza energia per svolgere adeguatamente tutte le altre funzioni fisiologiche. Se questa condizione, definita “bassa disponibilità energetica”, è marcata o si prolunga nel tempo, può contribuire allo sviluppo della REDs, acronimo di Relative Energy Deficiency in Sport, cioè deficit energetico relativo nello sport. Nel tempo questa condizione può compromettere la salute delle ossa, la funzione immunitaria e cardiovascolare, il mantenimento della massa muscolare e l’equilibrio ormonale, con ripercussioni anche sul benessere psicologico e sulla prestazione. 
Per questo le società sportive dovrebbero considerare la nutrizione una parte integrante della preparazione atletica e affidarsi a professionisti qualificati. 

Quanto l'alimentazione è diventata parte integrante della strategia di gara? Quanto può incidere una corretta strategia nutrizionale sulla prestazione di una/un atleta e quanto è oggi importante “allenare” anche la capacità del corpo di utilizzare l'energia introdotta durante lo sforzo?

Per una/un atleta professionista l’alimentazione può essere importante tanto quanto l’allenamento. Pensiamo, per esempio, a cicliste/i che, nelle tappe più impegnative di un grande giro, presentano fabbisogni energetici elevatissimi. Una persona comune ha mediamente un fabbisogno di circa 2.000 kcal al giorno, mentre le atlete/i possono superare le 7.000 kcal. Se nella popolazione generale il problema è spesso evitare di mangiare troppo, in questo caso la difficoltà è opposta, ossia riuscire a introdurre abbastanza energia per sostenere lo sforzo e favorire il recupero. 
L’aumento del fabbisogno energetico riguarda soprattutto i carboidrati, che rappresentano, come ho sottolineato in precedenza, il principale substrato utilizzato quando l’intensità dell’esercizio è elevata. Questo significa che le atlete/i devono assumerne quantità considerevoli non soltanto prima e dopo la gara, ma anche durante. 

E nelle competizioni più lunghe?

In quelle più e impegnative gli atleti di alto livello possono arrivare, in casi selezionati, a 90-120 g di carboidrati all’ora. Le quantità più elevate non sono adatte a tutti e devono essere raggiunte progressivamente, utilizzando miscele appropriate di carboidrati e verificandone la tollerabilità durante l’allenamento. È proprio qui che entra in gioco il cosiddetto gut training, cioè l’“allenamento dell’intestino”. Così come si allenano i muscoli e l’apparato cardiovascolare, si può allenare anche l’intestino, abituandolo progressivamente a tollerare e assorbire quantità crescenti di carboidrati durante lo sforzo. Questo permette di aumentare l’apporto energetico e, nello stesso tempo, di ridurre il rischio di nausea, gonfiore, crampi e altri disturbi gastrointestinali.

Un esempio emblematico è quello di Tadej Pogačar, spesso citato per mostrare quanto siano cambiate le strategie nutrizionali nel ciclismo professionistico. 
Lo stesso Pogačar ha raccontato che, mentre alcuni anni fa riteneva impossibile assumere 120 grammi di carboidrati all’ora, oggi riesce a raggiungere queste quantità nelle tappe più impegnative senza manifestare i disturbi gastrointestinali che sperimentava in passato.

Il suo caso non dimostra che i recenti successi dipendano dall’alimentazione, naturalmente, ma mostra quanto la strategia nutrizionale e l’allenamento dell’intestino siano ormai componenti essenziali della preparazione di un ciclista di altissimo livello. 
Non sempre, però, è facile prevedere i fabbisogni energetici di un atleta. Nel ciclismo o nella maratona la durata e le caratteristiche del percorso sono note in anticipo e consentono di programmare con una certa precisione l’assunzione di carboidrati e liquidi.

E in altri sport?

In uno sport come il tennis, per esempio, durata e intensità dell’incontro possono invece variare notevolmente: una partita può protrarsi per quattro o cinque ore, alternando sforzi esplosivi e brevi pause, talvolta in condizioni ambientali estreme.

Il recente episodio di Jannik Sinner al Roland Garros, durante il quale ha riferito di aver avvertito stordimento e mancanza di energia, mostra tuttavia quanto sia difficile individuare una causa precisa per un malessere che si manifesta durante una competizione. 

Sebbene si sia giocato in condizioni di caldo, lo stesso Sinner ha dichiarato di non essersi sentito bene fin dal risveglio e di non ritenere che la temperatura fosse la causa principale del problema. È quindi importante non attribuire automaticamente episodi di questo tipo a un’alimentazione o a un’idratazione inadeguate: una corretta strategia nutrizionale può ridurre alcuni fattori di rischio e aiutare l’atleta a sostenere lo sforzo, ma non può prevenire ogni possibile malessere. 

Nella dieta dell’atleta la carne è davvero indispensabile? È possibile ridurne il consumo o sostituirla con fonti più sostenibili senza compromettere salute, recupero e performance?

Se nell’antichità il consumo di carne era considerato un possibile strumento per aumentare la forza degli atleti, oggi sappiamo che né la carne né, più in generale, i prodotti di origine animale sono indispensabili per ottenere prestazioni di alto livello. Conoscenze nutrizionali adeguate e una corretta pianificazione permettono di sostituirli con alternative vegetali più sostenibili, senza necessariamente compromettere la salute, il recupero o la prestazione. 

La carne è una fonte di proteine di elevato valore biologico con una composizione in aminoacidi essenziali particolarmente adatta per il mantenimento e la sintesi delle proteine del nostro organismo. 
Oggi però sappiamo che variando le fonti proteiche vegetali e consumando nell’arco della giornata legumi, cereali, frutta a guscio e semi, è possibile assumere tutti gli aminoacidi essenziali. 
Abbinamenti tradizionali come pasta e fagioli o riso e piselli rappresentano esempi semplici di complementarità tra proteine vegetali. Le diete a forte prevalenza vegetale, e in particolare quelle vegane, richiedono tuttavia alcune attenzioni. È necessario verificare che l’apporto di proteine, ferro, calcio, zinco, vitamina D e acidi grassi omega-3 sia adeguato. 
La vitamina B12 richiede un’attenzione particolare perché, in una dieta vegana, deve essere assunta attraverso alimenti fortificati o integratori. 
La risposta alla domanda, quindi, è che i prodotti di origine animale non sono indispensabili, ma la loro esclusione non può tradursi nella loro semplice eliminazione: è necessario sostituirli in maniera corretta. Una dieta vegetariana e, soprattutto, una dieta vegana devono essere attentamente pianificate. Prima di adottarle, è quindi consigliabile rivolgersi a un professionista della nutrizione. 

Può fare qualche esempio?

Numerosi atleti dimostrano che un’alimentazione vegetariana o vegana ben costruita è compatibile con prestazioni di altissimo livello. I meno giovani ricorderanno Carl Lewis, uno dei più grandi velocisti e saltatori di tutti i tempi, soprannominato “il figlio del vento”, che adottò una dieta vegana e dichiarò di avere ottenuto alcuni dei migliori risultati della propria carriera dopo questa transizione. 
Esempi più recenti sono il pilota di formula 1 Lewis Hamilton, vegano da circa 10 anni, e Novak Djokovic, che dichiara di seguire una dieta prevalentemente a base vegetale e che a quasi 40 anni continua a competere ai vertici del tennis mondiale. Questi esempi non dimostrano che la scelta vegetariana o vegana migliori di per sé la prestazione, ma mostrano che può essere compatibile con lo sport di altissimo livello. 

Ridurre il consumo della carne può avere un impatto a livello ambientale?

È ormai ampiamente documentato che, in media, la produzione delle proteine animali, in particolare quelle provenienti dalla carne dei ruminanti, determina un impatto ambientale superiore rispetto alla produzione delle proteine vegetali. 
Ridurre il consumo di carne a favore di legumi, cereali integrali, frutta, verdura e frutta a guscio, in accordo con il modello alimentare della dieta mediterranea, può quindi contribuire a diminuire l’impronta ambientale dell’alimentazione. 
Allo stesso tempo, un’alimentazione a base vegetale aumenta l’assunzione di fibre e composti bioattivi, che possono contribuire a contrastare lo stress ossidativo e a modulare l’infiammazione, processi coinvolti nello sviluppo delle principali patologie cronico-degenerative, comprese quelle cardiovascolari e neurodegenerative. 

È proprio in questa direzione che, presso il Dipartimento di Scienze per la Qualità della Vita dell’Alma Mater, in stretta collaborazione con colleghi di altri Dipartimenti, stiamo lavorando attivamente per promuovere il recupero dei principi della dieta mediterranea. Attraverso progetti rivolti alla popolazione, come VIBE e A tavola coi nonni, cerchiamo di tradurre le conoscenze scientifiche in interventi concreti di educazione alimentare, favorendo scelte nutrizionalmente equilibrate, sostenibili e legate alla nostra tradizione.