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Basi Cliniche di Medicina di Segnale
Medicina sportiva, cibo e prestazione
DOTT. LUCA SPECIANI
Concetto di “normalità” degli esami Intervalli di riferimento basati sulle medie di popolazione. E' normale
ciò che è frequente.
Chi stabilisce gli intervalli? Chi li cambia?
Esami per fare una diagnosi: sbagliatissimo. Prima l'ipotesidiagnostica POI gli esami.
Costi e sostenibilità. Cochrane: si fa un esame solo se l'eventualepositività serve a cambiare terapia.
I valori del sedentario sono diversi da quelli di chi fa movimento, ma è “normale” il pigro?
Regolazione degli assi metabolici e della sazietà da parte di adipochine, enterochine e miochine
Adipociti
+
NPY (food craving) AgRP (slowing metabolism)
POMC/CRH - TRH - GHRh - GnRh
IpofisiACTH TSH GH FSH/LH
| | | |Surrene Tiroide Muscolo Ovaie
(+ S.Imm.) Osso TesticoliLEPTINAADIPONECTINA
RESISTINAVISFATINA=BCEF
TNF-aIL1IL6NFkB
GHRELINACCKGLP-1PYYAMILINA
IRISINA
Il dialogo tra grasso ed ipotalamo Andrico S et al. – Human Reproduction 16; 2001
Leptin in functional hypothalamic amenorrhoea (leptin low levels correlate with low FSH/LH levels)
Lechan RM et al. – Progr Brain Res 153; 2006The TRH neuron: a hypothalamic integrator of energy metabolism (leptin responsive neurons in nucleus arcuatus send monosynaptic signals to paraventricular nuclei TRH neurons)
Richard D et al. – Curr Opin in Endocr Diab 6; 1999Role of CRH in the regulation of energy balance (via leptin/POMC)
Roemmich JN et al. – The endocrinologist 9; 1999Evidence supporting an adipo-leptin-GH axis in obesity related hyposomatotropism (low leptin or leptin resistance decrease GH)
Hotamisligil GS – Science Magazine 259; 1993Adipose expression of TNF. Direct role in obesity-linked insulin resistance (inflammatory citokines and insulin resistance)
Danni causati da restrizione calorica Schwartz MW et al. – NEJM 336; 1997
Neuroendocrine responses to starvation and weight loss in zucker obese rats (REE lowering, falling of leptin levels, suppression of fertility, change of fuel, cathabolic pathways)
Chan JL et al. – J. of Clin. Invest. 111; 2003The role of falling leptin levels in the neuroendocrine and metabolic adaptation to short term starvation in healthy man
Wadden TA et al. – JAMA 264; 1990Long-term effects of dieting on resting metabolic rate in obese outpatients (1220 and 420 kcal diet: RMR of patients decreased in 5 weeks two times the weight lost!)
Douyon L et al – Endocr Metab Clin North Am 31; 2002Effect of obesity and starvation on thyroid hormone, growth hormone, and cortisol secretion(Treatment of obesity with hypocaloric diets causes a decrease in fT3 with increase in rT3; GH decreases)
Guisberg H et al. – J Clin Endocr Metab 45; 1976Induction of hypertrigliceridemia by a low fat diet (!)
Mancuso P et al – J Immunol 15; 2002Leptin deficient mice exhibit impaired host defense in Gram- pneumonia
BIA: Bioelectrical Impedance Analysis
Analisi tricompartimentale della composizione corporea:
- fat mass (grasso)
- cellular mass (muscolo)
- extra cellular mass
(ritenzione idrica)
Shumei et al. – Development of bioelectrical impedance analysis prediction equations for bodycomposition with the use of a multicomponent model for use in epidemiologic surveysAm.J.Clin.Nutr. 2003; 77: 331-40.
Piccoli et al. – Discriminating between body fat and fluid changes in the obese adult usingbioimpedance vector analysis – Int.J. Obes. 1998, 22: 97-104
Demuscolazione: magrezza senza tono
modella modella manichino
M
Bellezza con tono
Maurizia Cacciatori
Anastasiacantante
Barbara Fusar Poli
Federica Pellegrini
Normoproteicità Sono proteine non solo i tessuti muscolari ma anche gli enzimi, gli ormoni peptidici, i
recettori, i secondi messaggeri, il collagene, le cartilagini, la matrice proteica dell'osso, l'albumina, l'emoglobina..
Il fabbisogno di un atleta è stabilito in 1,2 g per kg peso, su base turnover urine (National Academy of Sciences)
Atleta da 70 kg necessita di 84g/die di proteine
Pochi sanno che per fare 84g/die servono circa 420g di cibo proteico, cioè per esempio140 g di carne, pesce, uova o formaggio a colazione, a pranzo e a cena
Perché chiamano un tale regime iperproteico?
Una giornata “sana”: e le proteine?
Colazione: 200cc di latte intero + 100g biscotti/cerealiproteine: 9g
Pranzo: 80g di pasta bianca con verdure, insalata, olio extravergine, frutta, dolce, caffèproteine: 7g
Spuntino: te’ con biscottiproteine: 1g
Cena: 120g di carne/pesce, 50g di pane, verdure cotte, frutta, vino rosso, caffèproteine 27g
TOTALE PROTEINE: 43g
FABBISOGNO QUOTIDIANO (OMS): 0,8/1g x kg pesoindividuo 60kg 48-60g proteine al giorno individuo sportivo, in crescita, in gravidanza/allattamento, in convalescenza o in dimagrimento attivo maggiorazione del 20-50%
Right amount of proteins: scientific studies National Academy of Sciences (2005)
Dietary reference intake for energy, carbohydrates, fiber, fat, fatty acids, cholesterol, proteins and aminoacids.
Buchholz C. – Am J Clin Nutr 79; 2004Is a calorie a calorie? (comparison between low fat and high protein/low carb diet: about 2.5 kg of difference in 12 weeks of diet with the same amount of calories)
Paddon-Jones D – Am J Clin Nutr 87; 2008Protein, weight management, and satiety (evidence based action of proteins on satiety, thermogenesys and muscle mass)
Vander Wal J – Int J of Obes 2008Egg breakfast enhances weight loss (comparison with same calorie bagel)
Johnston CS – J Am Coll Nutr 21; 2002Postprandial thermogenesis is increased 100% on a high protein, low fat diet (compared with high carb, low fat diet) in healthy young woman
Halton TL – J Am Coll Nutr 23; 2004The effects of high protein diets on thermogenesis satiety and weight loss: a review
Polson DA et al. – J Nutr Bioch 15; 2004Macronutrient composition of the diet differentially affects leptin and adiponutrin mRNA expression in response to meal feeding (leptin increase with a sucrose rich diet, and soon falls. With a protein rich meal leptin remains steady and for a long time doesn’t fall: effects on satiety and metabolism)
Monopiatto bilanciato
M
M
Schlundt DG et al. - Am J Clin Nutr 1992;55:645-50The role of breakfast in the treatment of obesity: a randomized clinical trial(Same calories diet with breakfast or not. Breakfast group lost 28% more)
Timlin MT et al. - Pediatrics 121; 2008Breakfast eating and weight change in a 5-year prospective analysis of adolescents: Project EAT (Eating Among Teens).(In 2216 adolescents studied for 5 years, frequency of breakfast was inversely associated with BMI in a dose-response manner)
Utter J et al. - J Am Diet Assoc. 2007 Apr;107(4):570-6At-home breakfast consumption among New Zealand children: associations with body mass index and related nutrition behaviors.(3215 children from New Zealand's 2002 National Nutrition Survey. Skipping breakfast was associated with a higher BMI. Increasing at home breakfast consumption may limit the amount of unhealthful snack consumed later)
Farshchi HR – Am J Clin Nutr 81; 2005Deleterious effects of omitting breakfast on insulin sensitivity and fasting lipid profile in healthy lean women
De Castro JM – Journal of Nutrition 134; 2004The time of day of food intake influences overall intake in human(Morning intake is negatively correlated with overall intake, whereas what ingested late in the evening is positively correlated with overall intake)
Giovannini M. et al. – J Int Med Res 36; 2008Breakfast: a good habit, not a repetitive custom (variety helps breakfast habit)
Wyatt H et al. – Obesity Research 10; 2002Long term weight loss and breakfast in the National Weight Control Registry(The registry contains data of all people who lost at least 15 kg and maintained the new weight for at least 1 year. Of 2959 interviewed 68% revealed regular breakfast every day whereas only 4% were breakfast skippers).
Rich breakfast: scientific studies
Abbassare il colesterolo fa male, anche senza statine
Ramsden CE et al. – BMJ. 2016 Apr 12;353:i1246.Re-evaluation of the traditional diet-heart hypothesis: analysis of recovered data from Minnesota Coronary Experiment (1968-73).(La diminuzione di colesterolo non porta a riduzione di rischio di mortalità per tutte le cause, anzi, ad un 13,8% di riduzione del colesterolo per via alimentarefa aumentare la mortalità del 20%)Mansi IA et al. – Drug Saf. 2016 Jun;39(6):543-59.
Colesterolo è precursore di: Vitamina D (ossa, metabolismo), Coenzima Q10 (mitocondri), Testosterone, Estrogeni, Steroidi sessuali, Steroidi anabolizzanti, Cortisolo, Aldosterone, Guaine mieliniche, Rigidità cellulare(esposizione recettori), Bile (digestione). Non esiste un enzima che lo smonti…
Attività fisica come terapia Tanasescu M et al. - Circulation 107; 2003 Physical Activity in Relation to Cardiovascular Disease and Total Mortality Among Men With Type 2 Diabetes
Shepherd RJ et al – Circulation 99; 1999 - Exercise as cardiovascular therapy
Roberts CK, Vaziri ND, Barnard J. – Circulation 2002; 106: Effect of diet and exercise intervention on blood pressure, insulin, oxidative stress, and nitric oxide availability.
Whelton PK et al – JAMA 288; 2002 - Primary prevention of hypertension (confronto tra attività fisica e farmaci antipertensivi)
Marcia L et al – NEJM 339; 1998 - Effects of Diet and Exercise in Men and Postmenopausal Women with Low Levels of HDL Cholesterol and High Levels of LDL Cholesterol (modifica profili lipidici HDL/LDL)
Aronson D et al. - J. Am. Coll. Cardiol., Nov 2004; 44 - The association between cardiorespiratory fitness and C-reactive protein in subjects with the metabolic syndrome (effetto antinfiammatorio dell’attività fisica)
Lucini D et al. – Am Heart J 143; 2002 - Effects of cardiac rehabilitation and exercise training on autonomic regulation in patients with coronary artery disease
Mayer-Davis EJ, JAMA 1998, 279 - Intensity and Amount of Physical Activity in Relation to Insulin Sensitivity (relazione dose-risposta allo svolgimento di attività fisica)
Rosengren A et al. The Lancet 2004; 364: 953-62 Association of psychosocial risk factors with risk of acute myocardial infarction in 11.119 cases and 13.648 controls from 52 countries (the INTERHEART study. (Massimo vantaggio nelle prime fasi di attivazione fisica).
Hill J.O & Wyatt H.R.: Role of physical activity in preventing and treating obesity. J. Appl. Physiol., 99: 765-770, 2005
Sport and diabetesWeyer c et al – J Clin Endocr Metab 86; 2001Hypoadiponectinemia in obesity and type II diabetes: close association with insulin resistance
Wein et al – Ann Int Med 132; 2000Physical inactivity as predictor of mortality in men with type II diabetes
Wojtaszewski JFP et al – Curr Opin in Endocr Diab Effects of exercise to promote muscle insulin sensitivity
Tanasescu M et al. - Circulation 107; 2003Physical Activity in Relation to Cardiovascular Disease and Total Mortality Among Men With Type 2 Diabetes
Myers J et al. – Circulation 107; 2003Active lifestyle and diabetes
Roberts CK, Vaziri ND, Barnard J. – Circulation 2002; 106:Effect of diet and exercise intervention on blood pressure, insulin, oxidative stress, and nitric oxide availability.
Mayer-Davis EJ, JAMA 1998, 279Intensity and Amount of Physical Activity in Relation to Insulin Sensitivity (dose-answer rate)
Sigal R.J., Kenny G.P., Wasserman D.H., Castaneda-Sceppa C, White R.D.: - Diabetes Care, 20 (6): 1433-1438, 2006.Physical activity/exercise and type 2 diabetes. A consensus statement from the American Diabetes Association
Movimento fisico: niente magie..
M
Nature nov 2004 Bramble e Lieberman: Running and the evolution of Homo
- Thrifty genotype- Insulin resistance as a
trick to store fat- Hunter gatherers for
2.000.000 years
Epigenetica e attività fisica: chi fa sport è meno infiammato?
Gene ASC codifica per due citochine infiammatorie: IL1-beta e IL18. Nei giovani ASC è più metilato (inattivato) rispetto agli anziani.
Nakajima (2010) “Exercise effects on methy-lation of ASC gene” - Int J Sports Med 31. Anziani sportivi rispetto ad anziani sedentariavevano il gene ASC più metilato.
Basso pattern infiammatorio = correttaattivazione ipotalamica
Microbiota: Veillonella rimuove acido lattico
Veillonella produce short chain fatty acids
Fabbisogni specifici dell’atleta Normocaloricità della dieta rispetto ai fabbisogni
Normoproteicità della dieta rispetto al turnover rilevato
Ripristino efficace e selettivo degli aumentati consumi vitaminici e minerali
Controllo dello stato ossidativo e dei radicali liberi, riduzioneinfiammazione
Alimentazione in gara
Il problema alimentazione nello sportivo agonista
Effetto catecolamine (da allenamento) sulla fame
Dosi medie uguali per tutti: moglie, figli, atleta
Dimensioni gastriche e ghrelina: stop fame
Aspetti psicologici di condizionamento: se mangio meno dimagrisco e vado più forte..
L’equazione del consumo energetico: corsa e marcia (in kcal)
consumo energetico della corsa =
K * kg peso * km percorsiK= coefficiente di economicita’ di corsa (da 0,85 a 1,15)*
Formule di Margaria per il consumo energetico minimo durante la marcia
0,5 * kg peso * km percorsi
Sjodin, Svedenhag – Applied physiology of marathon running – Sports medicine, 2, 83-99 (1985)
Margaria, Cerretelli, Aghemo, Sassi - Energy cost of running –J. Appl. Physiol. 18:367-370 (1963)
R. Margaria – Sulla fisiologia, e specialmente sul consumo energetico della marcia a varie velocità ed inclinazioni del terreno – Atti Ass. Naz. Lincei. 7:299-368 (1938)
vel= 13km/h → 0,065 * kg peso * minuto
vel= 22km/h → 0,112 * kg peso * minuto
vel= 32km/h → 0,21 * kg peso * minuto
vel= 40km/h → 0,31 * kg peso * minuto
(da Bicycling 2005)
vel= 16km/h → 6 met/h
vel= 21km/h → 9.5 met/h
Consumo energetico nel ciclismokcal
Consumo energetico del nuoto
Nuoto non agonistico → 2,4 met
agonistico: crawl, dorso, rana → 5-10 met
agonistico: farfalla, delfino → 12 met
I diversi meccanismi per la produzione di energia muscolare
1. Meccanismo anaerobico-alattacido: ricarica ATP usando creatina: no ossigeno, no acido lattico
2. Meccanismo aerobico: utilizza ossigeno, combustione completa del glucosio o dei grassi fino ad acqua e anidride carbonica, ricavate fino a 38 molecole di ATP per molecola di glucosio
3. Meccanismo anaerobico: in assenza di ossigeno, scomposizione glucosio fino ad acido piruvico, prodotto acido lattico, ricavate 2 molecole di ATP per molecola di glucosio
La soglia anaerobica
f. anaerobica fase aerobica fase anaerobica
alattacida lattacida
vel______|________________|_________
soglia
anaerobica
SIGNIFICATO:
1. inizio accumulo acido lattico
2. misura effettiva delle capacità aerobiche dell’atleta
3. parametro per impostare i ritmi di allenamento
VELOCITA’ di SOGLIA ANAEROBICA: velocità chepossiamo tenere per un’ora, al massimo dell’impegno, senza accumulare in modo significativo acido latticonel sangue.
MISURAZIONE:
1. Concentrazione lattato nel sangue
2. Test “Conconi”
3. Calcolo empirico: correre 1h allamax velocità
ALLENARSI AD OLTREPASSARE LA SOGLIA: stimolo allaproduzione dei globuli rossi ed al riassorbimento parzialedel lattato.
Il meccanismo aerobico
Contributo percentuale dei differenti carburanti
metabolici alla sintesi di ATP
Creatina-P Anaerobico Aerobico(zuccheri)
Aerobico (acidigrassi)
100 m 50 50 0 0
200 m 25 65 10 0
400 m 12,5 62,5 25 0
800 m 6 50 44 0
1500 m 0 25 75 0
5000 m 0 12,5 87,5 0
10000 m 0 3 97 0
Maratona 0 0 75 25
80 km 0 0 35 65
24 ore 0 0 12 88
Calcio 10 70 20 0
Newsholme E.A. et al. – Physical and mental fatigue – Brit. Med. Bull. - 1992
Diesel e benzina super
Schema dei consumi percentuali di grassi e zuccheri
alle diverse intensita’ di lavoro
ZUCCHERI GRASSI PROTEINE
A riposo 35% 60% 2-5%
Esercizio leggero
40% 55% 2-5%
Gara di resistenza
70% 15% 5-8%
Esercizio intenso
95% 3% 2%
Mc.Ardle W.,Katch F.e V. – Alimentazione nello sport – Ed. Ambrosiana 2001
• I grassi richiedono piu’ ossigeno ed una frazione di zuccheri per essere metabolizzati.• Fattori mentali (stress, tensione) spostano il consumo verso gli zuccheri• La percentuale di zuccheri è più elevata per ritmi maggiori• La percentuale di grassi consumata cresce via via che le scorte zuccherine calano
Alimentazione durante la gara
MitiCibi “energetici” complessi barrette proteiche, cioccolato
furto di sangue per digestione
Aminoacidi ramificati affaticamento del fegato per produzionezuccheri attraverso deaminazione
Consigli Cibi zuccherini disciolti in acqua: glucosio, saccarosio, maltodestrine.
Non strettamente necessari per gare brevi o anche maratone: Max assimilazionedel glucosio 60g/h, disciolti in un litro d'acqua
Gare lunghe: integrazione salina e vitaminica selettiva
L'alimentazione in gara Apporto abbondante e immediato di glucosio alla cellula muscolare ed epatica
con lo scopo di preservare le scorte
Conservazione dell’idratazione attraverso l’utilizzo del glicerolo
Ripristino mirato dei Sali minerali consumati con il sudore e con l’attivitàneuromuscolare: potassio, magnesio, sodio
Tamponamento dell’acidità indotta dallo sforzo grazie al bicarbonato e ai minerali
Riequilibrio dell’ossidazione con specifiche vitamine antiossidanti
Se il Siena vincesse la Champions league..