Prima di tutto guardiamo, in linea generale, cosa sono questi tanto citati e discussi aminoacidi essenziali. Gli aminoacidi sono monomeri che costituiscono le proteine e sono formati da carbonio, ossigeno, idrogeno ed azoto.
Esistono tantissimi aminoacidi in natura ma l’uomo ne utilizza solo 20 che si dividono in aminoacidi non essenziali ed aminoacidi essenziali. La caratteristica fondamentale che differenzia queste due tipologie di aminoacidi è la capacità o meno di sintetizzare queste molecole in maniera endogena nel nostro corpo.
La parola essenziali, infatti, sta ad indicare l’incapacità del nostro organismo di rifornirsi autonomamente di questi aminoacidi e quindi la conseguente necessità di doverli introdurre attraverso l’alimentazione.
Quali sono gli aminoacidi essenziali?
Gli aminoacidi essenziali sono: valina, leucina, isoleucina, metionina, fenilalanina, triptofano, tirosina, lisina e istidina. Gli aminoacidi essenziali sono classificati in base alla loro struttura chimica e alle caratteristiche delle loro catene laterali. Queste differenze strutturali influenzano le proprietà fisiche e chimiche degli aminoacidi e determinano le loro interazioni con altre molecole nel corpo.
Ad esempio, la valina, la leucina e l'isoleucina sono aminoacidi a catena ramificata (BCAA) che svolgono un ruolo importante nel metabolismo muscolare e nella produzione di energia durante l'esercizio fisico.
La metionina è un aminoacido contenente zolfo che è coinvolto nella sintesi di altre molecole importanti come la cisteina e il glutatione.
La fenilalanina è un precursore dell'ormone tirosina e di neurotrasmettitori come la dopamina e l'adrenalina.
Il triptofano è un precursore della serotonina, un neurotrasmettitore che regola l'umore e il sonno.
La lisina è coinvolta nella sintesi del collagene e di altre proteine strutturali.
L'istidina è importante per la crescita e lo sviluppo nei bambini.
In conclusione, gli aminoacidi essenziali sono importantissimi per garantire un funzionamento ottimale del nostro organismo.
Perché uno sportivo deve integrare gli aminoacidi essenziali?
Uno sportivo deve integrare aminoacidi essenziali per numerosi motivi. Prima abbiamo potuto osservare in maniera molto generica le varie funzioni svolte dagli aminoacidi essenziali nel nostro organismo, ora, per rispondere meglio a questa domanda, è opportuno trattare più nel dettaglio i vari processi che interessano lo sportivo e risponderemo, con pillole scientifiche, a questa fatidica domanda.
I punti cardine che verranno trattati sono:
- ASSORBIMENTO DEGLI AMINOACIDI ESSENZIALI
- AMINOACIDI ESSENZIALI E SINTESI PROTEICA
- AMINOACIDI E METABOLISMO ENERGETICO
- AMINOACIDI ESSENZIALI E CATABOLISMO
- AMINOACIDI ESSENZIALI E ANABOLISMO
- AMINOACIDI ESSENZIALI E SISTEMA IMMUNITARIO
- AMINOACIDI ESSENZIALI ED EQUILIBRIO AZOTATO
Assorbimento degli aminoacidi essenziali
Gli aminoacidi essenziali vengono assorbiti dal nostro organismo principalmente attraverso il tratto digestivo. Il processo di assorbimento degli aminoacidi essenziali coinvolge diversi meccanismi biochimici e biologici. Nella digestione gli alimenti ricchi di proteine contenenti gli aminoacidi essenziali vengono scomposti in peptidi e singoli aminoacidi nello stomaco e nell'intestino tenue.
L'enzima pepsina nello stomaco e gli enzimi proteolitici nell'intestino tenue svolgono un ruolo chiave nella rottura delle proteine in aminoacidi. Già dopo queste fasi digestive possiamo osservare un aspetto positivo molto importante dell’integrazione con aminoacidi essenziali ovvero possiamo far sì che i processi enzimatici iniziali, atti a scomporre le proteine in aminoacidi, vengano saltati causando una velocità di assorbimento decisamente più efficiente, ovviamente tale efficienza può essere di grande utilità soprattutto se l'integrazione viene attuata in timing precisi, ma questo punto verrà trattato successivamente, ora torniamo al processo di assorbimento dei nostri cari aminoacidi essenziali.
Durante l’assorbimento gli aminoacidi essenziali vengono appunto assorbiti attraverso le cellule intestinali dell'intestino tenue mediante trasporto attivo e passivo. Il trasporto attivo coinvolge l'uso di trasportatori specifici che richiedono energia per il movimento degli aminoacidi attraverso la membrana cellulare. Il trasporto passivo invece avviene per diffusione facilitata, senza l'uso di energia, quando gli aminoacidi seguono un gradiente di concentrazione.
Nel trasporto ematico gli aminoacidi vengono trasportati nel flusso sanguigno e raggiungono il fegato, dove vengono elaborati e distribuiti a vari tessuti e organi per svolgere le loro funzioni biologiche. Gli aminoacidi essenziali possono poi essere utilizzati dalle cellule per la sintesi proteica, la produzione di energia, la sintesi di molecole biologicamente attive e altre funzioni metaboliche cruciali.
Aminoacidi essenziali e sintesi proteica
La sintesi proteica è un processo di estrema importanza che avviene all'interno delle cellule e consiste nella produzione di proteine a partire dai codici genetici contenuti nel DNA. Gli aminoacidi, che ricordiamo essere le unità fondamentali che costituiscono le proteine, svolgono un ruolo chiave in questo processo. Come spiegato in precedenza, essendo gli aminoacidi essenziali di derivazione puramente esogena, è abbastanza logico dedurre che una loro carenza causi difficoltà nella sintesi proteica.
Nello sportivo tutto questo è ancora più deficitario rispetto ad una persona sedentaria poiché, a causa di reazioni cataboliche muscolari derivate dall’attività fisica, la sintesi proteica dev’essere più efficiente e necessità di un introito maggiore di aminoacidi per poter soddisfare questa crescente richiesta. Secondo le più recenti ricerche scientifiche gli aminoacidi essenziali che stimolano maggiormente la sintesi proteica sono i BCAA (Branched-Chain Amino Acids), ovvero leucina, isoleucina e valina, che sono caratterizzati da una struttura molecolare che presenta un gruppo laterale ramificato. In particolare la leucina ha la funzione di attivare l’ mTOR, un complesso proteico che regola la sintesi proteica.
Aminoacidi essenziali e metabolismo energetico
Il metabolismo energetico è l’insieme dei processi che portano alla produzione di energia. Gli aminoacidi svolgono un ruolo fondamentale nel metabolismo energetico muscolare. Durante l'attività fisica intensa, i muscoli utilizzano principalmente il glucosio come substrato energetico, questa molecola può anche trovarsi sotto forma di glicogeno assumendo così una funzione di riserva. Quando anche questa riserva di glicogeno si esaurisce, il corpo inizia a utilizzare gli aminoacidi come fonte di energia grazie alla gluconeogenesi.
La gluconeogenesi è il processo attraverso il quale il corpo sintetizza il glucosio a partire da precursori non glucidici, come gli aminoacidi, durante situazioni di esercizio fisico intenso o altre condizioni metaboliche che richiedono una maggiore produzione di glucosio. Questo processo coinvolge diverse reazioni biochimiche che si svolgono all'interno delle cellule epatiche. In sintesi, gli aminoacidi sono estremamente importanti per la produzione di energia.
Aminoacidi essenziali e catabolismo muscolare
In linea generale le reazioni cataboliche consistono nella degradazione di molecole complesse in molecole più semplici. Quando si parla di catabolismo muscolare si intende la degradazione delle proteine muscolari in aminoacidi attraverso una serie complessa di reazioni biochimiche. Questo processo può essere innescato da diversi fattori, tra cui un deficit calorico prolungato, l'esercizio fisico intenso, lo stress cronico o malattie gravi.
Il catabolismo muscolare inizia con l'attivazione di enzimi proteolitici, come le calpaine e le proteasi lisosomiali, che scindono le proteine muscolari in peptidi e aminoacidi che verranno poi utilizzati a scopo energetico. Per lo sportivo questo processo è sicuramente molto limitante poiché si traduce in una perdita di tessuto muscolare e in una diminuzione delle prestazioni atletiche. L’alimentazione sicuramente è la prima linea di difesa per la prevenzione del catabolismo muscolare, un adeguato introito calorico ben bilanciato garantisce quantitativamente e qualitativamente tutti i nutrienti necessari.
Tuttavia, durante un’attività fisica intensa e prolungata, l’alimentazione ha un grosso limite, il processo digestivo. Come abbiamo potuto comprendere durante il paragrafo sui processi di assorbimento, l’assunzione di integratori di aminoacidi essenziali non deve affrontare questo tipo di problematica. Questo aspetto è davvero importante perché ci consente di poter assumere gli aminoacidi essenziali durante l’allenamento, il che è l’ideale per la prevenzione del catabolismo muscolare e per il metabolismo energetico.
Aminoacidi essenziali e anabolismo muscolare
Abbiamo visto le reazioni cataboliche ora vediamo invece le reazioni anaboliche. In linea generale le reazioni anaboliche consistono nella sintesi di molecole più complesse a partire da molecole più semplici. Quando si parla di anabolismo muscolare si intende la sintesi o la rigenerazione di tessuto muscolare. Durante questo processo le cellule muscolari attivano processi biochimici che favoriscono la sintesi proteica e la crescita muscolare.
L’ anabolismo è regolato da una serie di segnali molecolari e ormonali che promuovono l'accumulo di proteine contrattili all'interno delle cellule muscolari. Insomma, a differenza del processo catabolico, l’anabolismo muscolare è estremamente importante per lo sportivo poiché porta ad un aumento del tessuto muscolare e di conseguenza ad un aumento della performance atletica.
Anche in questa fase l’integrazione con aminoacidi essenziali è determinante, soprattutto nella cosiddetta finestra anabolica, ovvero quel lasso di tempo post allenamento, dove il muscolo è maggiormente predisposto ad utilizzare nutrienti per la sintesi di nuovo tessuto muscolare e per il ripristino del tessuto danneggiato dall'esercizio fisico. Anche in questa fase la maggior velocità digestiva e quindi di assorbimento degli aminoacidi essenziali rappresenta un importante vantaggio poiché possiamo sfruttare al meglio la finestra anabolica donando con immediatezza, al muscolo, ciò di cui ha bisogno.
Aminoacidi essenziali e sistema immunitario
Gli aminoacidi essenziali sono molecole fondamentali per il corretto funzionamento del sistema immunitario. Questi composti svolgono un ruolo cruciale, agendo come enzimi, ormoni e anticorpi. Gli aminoacidi essenziali sono coinvolti in vari processi biologici che supportano il sistema immunitario.
Ad esempio, la lisina è coinvolta nella produzione di anticorpi che combattono le infezioni. La tirosina è coinvolta nella produzione di catecolamine, che regolano la risposta infiammatoria. Inoltre, gli aminoacidi essenziali sono coinvolti nella produzione di citochine, che sono molecole segnale che regolano la risposta immunitaria.
Anche queste caratteristiche degli aminoacidi essenziali giocano a favore dell’atleta poiché, secondo numerose ricerche scientifiche, nelle ore successive all'attività fisica intensa il sistema immunitario si trova in uno stato di immunodeficienza e, se ce ne fosse la necessità, l'organismo sarebbe meno preparato ad offrire una risposta difensiva adeguata. In conclusione, anche per questo aspetto gli aminoacidi hanno un ruolo di primaria importanza e la loro integrazione acquista un altro punto a favore.
Aminoacidi essenziali e bilancio azotato
Il bilancio azotato è un parametro che indica la quantità di azoto introdotta nell'organismo attraverso la dieta e la quantità di azoto eliminata dall'organismo attraverso le urine, le feci e altri meccanismi. Questo parametro è utilizzato per valutare il metabolismo proteico dell'organismo e il suo stato nutrizionale.
Il bilancio azotato può essere calcolato utilizzando la seguente formula:
Bilancio azotato = Apporto di azoto - Escrezione di azoto
Un bilancio azotato positivo indica che l'organismo sta accumulando azoto e sintetizzando nuove proteine, mentre un bilancio azotato negativo indica una perdita di proteine e una possibile carenza di azoto nell'organismo. Per lo sportivo un bilancio azotato positivo è di primaria importanza per stimolare la fase anabolica che abbiamo citato prima e portare ad un effettivo miglioramento prestazionale. Un importante fattore da tenere in considerazione per il bilancio azotato è il cosiddetto valore biologico delle proteine. Questo valore, che viene rappresentato in forma numerica in una scala da 0 a 100, indica la qualità delle proteine che compongono un determinato alimento e questa è caratterizzata proprio dalla tipologia di aminoacidi.
Ad esempio, una proteina ad alto valore biologico ha un profilo aminoacidico completo e ben bilanciato. La supplementazione con gli aminoacidi essenziali nell’atleta può essere utile anche in questo aspetto, poiché sono pochi gli alimenti con un valore biologico molto alto, e siccome la dieta per essere salutare oltre che funzionale alla prestazione fisica, dev’essere varia come tipologia di fonti alimentari, si può compensare il deficit del valore biologico dell'alimento con l’integrazione.
