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Puo’ la Beta Alanina favorire la prestazione anche in prove di durata superiore ai 4 minuti?

Punti riassuntivi

  • L’integrazione con Beta-Alanina nel dosaggio compreso tra 3 – 6g.gg per almeno 4 settimane, attraverso un aumento delle riserve di carnosina nel muscolo scheletrico, può migliorare la prestazione sportiva, principalmente in eventi che richiedono un alto contributo di energia proveniente dalla glicolisi anaerobica e di durata compresa tra 1 e 4 minuti (1).
  • Appare ragionevole estendere questa considerazione anche a prove di durata maggiore (come gare ciclistiche o di triathlon), nelle quali siano previsti piu’ sforzi ripetuti con una elevata componente anaerobica.
  • Miglioramenti marginali sono stati registrati anche (in misura inferiore) in prove di durata superiore ai 4 minuti (1) ad intensita’ costante.
  • La B-Alanina correla positivamente con la massima forza muscolare dinamica, specialmente nelle fibre di tipo II, migliorandola e possibilmente favorendo la prestazione in sport con un alta richiesta di forza-potenza (17).
  • Un aumento sistemico delle riserve di carnosina, possono agire sul sistema nervoso centrale, aumentando il senso di motivazione e mitigando i livelli di fatica indotta da esercizio. Quest’ultimo punto può risultare di interesse per un ampio ventaglio di praticanti sportivi, inclusi coloro che appartengono ad una classe di atleti master in fase di progresso dell’età

Introduzione

La beta alanina è un aminoacido, prodotto nel fegato e assunto con la dieta, in particolare se ricca di carne e pollame (1). La sua somministrazione orale promuove l’aumento dei livelli di carnosina nel muscolo scheletrico (Hill et al., 2007).

La Carnosina e’ un dipeptide (B-alanyl-L-histidine), presente in vari tessuti del corpo umano, specialmente nelle fibre muscolari di tipo I e II (2), nelle quali la concentrazione di carnosine e’ la piu’ alta (Baguet et al, 2010), con livelli maggiori rilevati nell’uomo (22%-82%) rispetto alla donna (3). La carnosina si costituisce combinando i suoi aminoacidi costituenti L-histidine e B-Alanine, attraverso l’azione dell’enzima carnosina synthase (1).

L’assunzione orale diretta di carnosina appare un motodo poco efficace per aumentare i livelli muscolari di carnosina stessa, dato che viene quasi totalmente idrolizzata prima di raggiungere il muscolo scheletrico (Gardner et al., 1990)

L’integrazione di B-alanina in un range di 3-6g.gg per almeno 4 settimane, puo’ favorire un aumento del contenuto intramuscolare di Carnosina  del 30%-80% (Baguet et al., 2009; Derave et al., 2007; Harris et al., 2006; Hill at al., 2007).

La Beta Alanina puo’ favorire, come effetti collaterali, leggeri sintomi di parestesia locale (1). L’amministrazione di formule “slow release” appaiono poter attenuare tale effetto indesiderato (1). La supplementazione di Beta Alanina durante i pasti appare una strategia efficace per facilitarne l’assorbimento, grazie all’azione mediata dell’insulina che facilita il trasporto dell’aminoacido nella cellula (1). La supplementazione con beta alanina non appare favorire aumenti ponderali. Al contrario sono stati riportati livelli piu’ bassi di grasso corporeo % e una corrispondente maggiore percentuale di massa magra, specialmente se la beta alanina viene associata con Creatina in atleti coinvolti in sport di forza e potenza (14). L’uso di Beta Alanina appare sicuro ai dosaggi raccomandati (1).

La Carnosina appare correlare con diversi ruoli fisiologici. Secondo la letteratura disponibili, alcuni di questi, possono favorire la prestazione, in atleti elite e master, attraverso diverse vie metaboliche.

Punti da ricordare:

  • L’assunzione orale di Beta Alanina promuove l’aumento di Carnosina nel muscolo scheletrico
  • L’assuzione diretta di Carnosina non appare un metodo efficace in quanto viene degradata prima di raggiungere i muscoli.
  • Protocollo di assunzione: 3-6g.gg per almeno 4 settimane
  • La Carnosina correla con il miglioramento della prestazione in atleti di diverse eta’.

Fisiologia della Carnosina e Prestazione Sportiva

Eventi sportivi di durata compresa tra 60 e 240 secondi, al fine di poter mantenere una potenza massimale costante durante l’intera durata dell’evento, richiedono un contributo energetico misto aerobico – anaerobico (Billat et al. 2009). In questi eventi, nei queli la concentrazione di ioni idrogeno (H+) e ioni lattato (HLa) possono raggiungere livelli elevati (12-14 mmol.L-1) (Hobson et al., 2011), l’accumulo di metaboliti puo’ promuovere fatica muscolare (Jones et al., 2010). Una strategia per ritardare l’insorgenza di fatica e’ quella di incrementare la capacità del muscolo di contrastare l’accumulo di metaboliti (Messonnier at al. 2007).

La Carnosima puo’ avere un ruolo come efficace tampone intracellulare, grazie al suo pKA vicino al PH Cellulare (11). Si stima infatti che la Carnosina fornisce circa il 6%-7% della capacità’ tampone intracellulare, per esempio nel muscolo vasto laterale (11).

Durante 90s al ciclo ergomentro al 110% della potenza di picco, un aumentato livello di carnosina, appaiono in grado di diminuire leggermente l’accumulo di lattato ematico, suggerendo una ridotta percentuale di produzione di energia da fosforilazione a livello del substrato e un maggiore percentuale da vie ossidative (17).

Prova al cicloergomento al 110% della potenza di picco

La Carnosina appare aumentare anche la sensibilità del calcio (ca2+)nelle cellule muscolari di tipo I e II (Dutka et al., 2012), potenziandone le funzioni contrattili (Everaert et al., 2013) e introducendo una variazione nella curva forza-frequenza delle fibre muscolari veloci che puo’ favorire un aumento della massima potenza erogata (8) e una migliore resistenza muscolare alla fatica (8;17).

Punti da ricordare:

  • Un aumento della capacità tampone muscolare può migliorare la prestazione durante eventi massimali di durata compresa tra 1 e 4 minuti.  
  • La Carnosina costituisce circa il 6-7% della complessiva capacità tampone muscolare.
  • La Carnosina può favorire una diminuzione nell’accumulo di lattato ematico, favorendo la produzione di energia per vie ossidative.
  • La Carnosina puo’ favorire le funzioni contrattili del muscolo

Beta Alanina e prestazione anaerobica

L’integrazione con beta-alanine può influenzare positivamente la prestazione in tutte le attivita’ sportive nelle quali l’acidosi sistemica puo’ rappresentare un fattore limitante (1) particolarmente in sforzi di durata compresa tra 60 e 270 secondi (1).

Miglioramenti sono stati riportati in prove ciclistiche al 110% della Potenza di picco, con miglioramenti medi del 13%-14% (Hill et al., 2007; Sale et al., 2011; Danaher et al., 2014).

Miglioramenti sono stati riportati anche nella corsa a piedi (800m) (13), ove il gruppo B-alanina e’ stato significativamente più veloce del gruppo placebo (13).

Un miglioramento nella prestazione dopo integrazione con B-Alanina e’ stato riportato nell’espressione muscolare della Massima forza dinamica in un arco di discipline sportive (8), come ad esempio l’aumento della forza in prove di spinta alla panca orizzontale e nello squat all’1RM (14).

Beta Alanina e performance aerobica.

Prestazioni sportive di durata superiore ai 4 minuti beneficiano principalmente della produzione di energia per via aerobica. Di conseguenza, l’integrazione con B-alanina, può rilevarsi inefficace, se confrontata con sforzi di tipo anaerobico (1). Ciò nondimeno, modesti miglioramenti sono stati riportati in letteratura anche questo sforzi di natura prevalentemente aerobica.

Miglioramenti sono stati riportati in test incrementali, dopo 6 settimane di interval training. Partecipanti che hanno utilizzato B-Alanine hanno migliorato i loro tempi di esaurimento 1168.2s to 1386.7s, mentre il gruppo placebo 1128.7s to 1299.6s (Smith et al., 2009). Parimenti, in un altro studio, partecipanti dopo integraione con B-Alania per 28 giorni hanno migliorato i loro tempi di esaurimento da 1117.6s to 1146.7s, mentre nessun miglioramento è stato dimostrato nel gruppo placebo (Stout et al., 2007).

Punti da ricordare:

  • Integrazione con B-Alanina favorisce la prestazione in prove di tipo anaerobico di durata compresa tra 60 e 240 secondi
  • In prove ciclistiche condotte al 110% della potenza di picco si sono registrati miglioramenti del 13-14%
  • La B-Alanina ha dimostrato correlare con miglioramenti anche in sforzi massimali (1RM) alla panca orizzontale e nello squat
  • L’integrazione con B-Alanina ha dimostrato anche modesti miglioramenti in prove di tipo prevalentemente aerobico.

Beta alanina: Carnosina e fatica neuro muscolare.

Secondo alcuni neuro scienziati, la fatica muscolare, può intervenire sia per cambiamenti a livello muscolare sia perché’ il sistema nervoso centrale non riesce a controllare in modo adeguato il sistema dei moto neuroni (Gandevia, 2001).

Fattori come la fatica mentale (Marcora et al., 2009), il livello di motivazione (Corbett et al., 2009; Forster et al., 2009 ; Maugher et al., 2009 ; Swart et al., 2009 ; Micklewrigth et al., 2010) e lo stato pro-infiammatorio indotto dall’esercizio fisico (Robson-Ansley et al., 2004) hanno dimostrato poter alterate la prestazione (22)

E’ interessante notare come in un numero importante di studi, a seguito di integrazione con la B-Alanina, sia stato registrato un livello maggiore di motivazione prima di sedute di esercizio di tipo HIT (17), oltre ad un ridotto indice di fatica in atleti di discipline di forza-potenza (14), un livello di soppressione significativa di citochine infiammatoria IL-6 (Lee at al. 1992), un ritardo nell’insorgenza della fatica (allungamento dei tempi di esaurimento) durante prove ciclistiche di ~2.5min )(Hill et al., 2007; Sale et al., 2011; Smith et al.,2009) ed esercizio di tipo isometrico (Sale et al., 2012).

Queste evidenze suggeriscono che livelli elevate di carnosina possono influenzare la prestazione sportive non solo per motivi legati a variazioni periferiche, ma anche, in sinergia con alterazioni legate al sistema nervosa centrale.

Beta-Alanina e Invecchiamento atletico

L’integrazione con con B-alanina in atleti master di sesso maschile e femminile (eta’ media = 60.5±8.6 yrs) ha dimostrato poter migliorare la capacità di esercizio e la prestazione, migliorando il recupero e limitando il decadimento funzionale port-eserzicio (9). L’integrazione con B-Alanina ha altresì migliorato la prestazione al ciclo ergomento in prove ad intensità pari al 70% della potenza di picco, in una magnitudine pari al 24% (12; Stout at al. 2008).

Secondo tali evidenze, la sarcopenia, (perdita di massa muscolare nella popolazione che invecchia) puo’ essere controbilanciata da livelli muscolari aumentati di carnosina attraverso l’assunzione di B-alanina (9). Questa puo’ essere una applicazione di valore per la popolazione (in aumento) di sportivi master.

Punti da ricordare:

  • La fatica, può intervenire, oltre che per motivi legati a variazioni omeostatiche periferiche, anche a fattori legati al sistema nervoso centrale (motivazione)
  • L’integrazione con B-Alanina correla con livelli maggiori di motivazione e di ritardo nell’insorgenza della fatica.
  • La B-alanina può contrastare gli effetti dell’invecchiamento atletico (sarcopenia) attraverso una diminuzione dell’impotenza funzionale post-esercizio e attraverso un miglioramento nelle prove da sforzo al ciclo ergomentro.

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Autore

Gherardo Marcolin

Laureato in Scienze Motorie,

Master in Psicologia delle Sport

Diploma del Comitato Olimpico Internazionale in Nutrizione Sportiva

Bibliografia

  1. Eric T. Trexler, Abbie E. Smith-Ryan, Jeffrey R. Stout, Jay R. Hoffman, Colin D. Wilborn, Graig Sale, Richard B. Kreider, Ralf Jager, Conrad P. Earnest, Laurent Bannock, Bill Campbell, Douglas Kalman, Tim N. Ziegenfuss, Jose Antonio (2015). International society of sports nutrition position stand: Beta-Alanine. Jissn. 2015; 10.1186/s12970-015-0090-y
  2. Pietro Luigi invernizzi, Bruno Venerando, Francesco di Pierro, Sandro Saronni, Nadia Papini  (November, 2013). Effects of Carnosine and Beta-Alanine Ingestion on Anaerobic Sprint Performance and Peripheral Blood Mononuclear Cell Interleukin-6 and -10 Gene Expression. Advances in Physical Education. 2013; Vol.3, No4, 197-204
  3. Alexander A. Boldyrev., Giancarlo Aldini, Wim Derave (2013). Physiology and Pathophysiology of Carnosine. Physiol Rev 93. 2013; 1803-1845, doi 10.1152/physrev.00039.2012
  4. Brisola GMP., Elvis de Souza M., Paulo Roberto P., Luiz Henrique P., Alessandro Moura Z. (March 27, 2018). Four Weeks of B-alanine Supplementation Improves High-Intensity Game Activities in Water Polo. International Journal of Sports Physiology and Performance (2018); 2017-0636
  5. Graig Sale, Bryan Saunders, Sean Hudson, John A. Wise, Roger C. Harris, Caroline D. Sunderland (October 1st,2011). Effect of B-Alanine plus Sodium Bicarbonate on high intensity cycling capacity. Medicine & Science in Sport & Exercise. 2011; 0195-9131.
  6. Harris R.C., Tallon M.J., Dunnet M., Boobis L., Coakley J., Kim H.J., Fallowfield J.L., Hill C.S., Sale C., Wise J.A. (March 24, 2006). The Absorption of orally supplied B-Alanine and its effect on muscle carnosine synthesis in human vastus lateralis. Amino Acids. 2006; 279-289
  7. Jairus J. Quesnele, Michelle A. Laframboise, Jessica J. Wong, Peter Kim, George D. Wells (2014). The effects of Beta-Alanine Supplementation on Performance: A Sytematic Review of the Literature. International Journal of Sports Nutrition and Exercise Metabolism. 2014; 24; 14-27
  8. Mica. G., Bieri K., Hoppeler H., Norman B., Vogt M (2014). Beta-Alanine Supplementation Improves Jumping Power and Affects Severe-Intensity Performance in Professional Alpine Skiers. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism. 2014; 24; 665-673
  9. Furst T., Massaro A., Miller C., Williams T.B., LaMachina M.Z., Horvath J.P. (2018). B-Alanine supplementation increased physical performance and improved executive function following endurance exercise in middle aged individuals. Journal of the International Society of Sports Nutrition. 2018; 15-32
  10. Chung W., Baguet A., Bex T., Bishop J.D., Derave W. (2014). Doubling of muscle Carnosine does not improve Laboratory 1Hr Cycling Time-Trial Performance. Journal of the International Society of Sports Nutrition. 2014; 24; 315-324
  11. Chung W., Shaw G., Anderson E.M., Pyne B.D., Saunders U.P., Bishop J.D., Burke M.L. (2012). Effects of 10 Week Beta-Alanine Supplementation on Competition and Training Performance in Elite Swimmers. Nutrients. 2012; 4; 1441-1453
  12. Ducker J.K., Dawson B., Wallman E.K. (2013). Effect of Beta-Alanine Supplementation on 2.000m Rowing-Ergometer Performance. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism. 2013; 23; 336-343.
  13. Ducker J.K., Dawson B., Wallman E.K. (2013). Effect of Beta-Alanine Supplementation on 800-m Running performance. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism. 2013; 23; 554-561.
  14. Hoffman J., Ratamess N., Kang J., Mangine G., Faigenbaum A., Stout J. (2006). Effect of Creatine and B-Alanine Supplementation on Performance and Endocrine Response in Strength/Power Athletes. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism. 2006; 16; 430-446.
  15. Hoffman R.J., Gepner Yftach., Hoffman W.M., Zelicha H., Shapira S., Ostfelt I. (May 7th, 2018). Effects of High Dose, Short Duration B-Alanine Supplementation on Circulating IL-10 Concentrations During Intense Military training. Journal Of strength and conditioning research. 2018; 1064-8011.
  16. James R.M., Cooper B.S., Robertson J., Martin D., Harris R.C., Sale G. (2014). Effect of B-Alanine supplementation on 20Km cycling time trial performance. Revista Brasileira de Educacao Fisica e Esporte. 2014; 28(3); 395-403
  17. Gross M., Boesh C., Bollingher S., Norman B., Gustafsson T., Hoppeler H., Vogt M. (October 28, 2013). Effects of Beta-alanine supplementation and interval training on physiological determinants of severe exercise performance. European Journal of Allied Physiology. 2014; 114; 221-234.
  18. Peeling P., Binnie J.M., Goods S.R.P., Sim M., Burke M.L. (2018). Evidence-Based Supplements for the Enhancement of Athletic Performance. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism. 2018; 28; 178-187.
  19. Timothy David Noakes (April 11, 2012). Fatigue is a brain derived emotion that regulates the exercise behavior to ensure the protection of whole body homeostasis. Frontiers in Physiology. 2012; 00082.

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