Domenica 11 Aprile, il “Falk Village Hotel” di Sesto San Giovanni ha ospitato il Seminario “Alimentazione e Sport – Equilibri acido-base: fisiologia degli equilibri acido-base e dei sistemi tampone dell’organismo umano”. La giornata è stata tenuta dal dott. Pier Venturato e dalla sottoscritta; in collaborazione con “Biohealth Italia” abbiamo voluto riunire atleti, medici, preparatori, tecnici e semplici appassionati al fine di trattare un argomento normalmente quasi sconosciuto e/o non considerato a sufficienza in tutta la sua importanza: l’equilibrio acido-base del
corpo umano con tutte le implicazioni che una sua alterazione endogena o indotta può provocare.
L’azienda in questione da 10 anni si occupa dell’argomento presso la medicina specialistica, ma mai si era avvicinata al mondo sportivo; subito, però, capiti gli stili alimentari-abitudinari degli atleti, si è detta disponibile ad offrire la propria vasta esperienza medica.
Lo sportivo in generale e il body-builder nello specifico seguono sistemi di alimentazione-integrazione che stravolgono a fondo questo delicato equilibrio fisiologico portando, nel medio e lungo periodo, ad alterazioni più o meno gravi, più o meno incisive, più o meno risolvibili.
Pier ed io abbiamo voluto esporre la fisiologia collegata a questi equilibri per poi, nella seconda parte della giornata, accennare ad alcune patologie direttamente connesse con l’alterazione di tale fisiologia, alle conseguenze di tali squilibri sia sulla salute che sulla prestazione sportiva e anche ad alcune importanti normative vigenti (ma sconosciute: nel settore c’è molta ignoranza, non lo si può negare…) nell’ambito
dell’integrazione minerale.
Quella che segue è una sintetica ma esauriente relazione sul Seminario, proposta in esclusiva per i lettori di “CF”.
Fisiologia dei sistemi tampone e patologie connesse
Partiamo dal fatto che l’equilibrio acido-base è una condizione fondamentale per lo svolgimento ottimale di tutti i processi biochimici dell’organismo. Questi possono realizzarsi solo ad un range ben preciso di pH, all’infuori del quale si pregiudicherebbe la vita stessa. Nell’affrontare un tema così delicato e dai forti contenuti specialistici, riteniamo opportuno anteporre qualche utile definizione di base.
• Acidi volatili o deboli: caratterizzati da una debole tendenza a liberare idrogenioni, si ottengono principalmente da combustione di carboidrati e proteine vegetali (acido lattico, citrico, ossalico, piruvico, fosfato acido di sodio). Vengono eliminati dal polmone.
• Acidi fissi o forti o non volatili: caratterizzati da tendenza molto forte a dissociarsi in ioni, si ottengono dalla combu stione delle proteine animali e sono di difficile eliminazione. I reni sono l’unico organo in grado di eliminarli (acido urico, acido fosforico, fosfoproteine, acido solforico).
• Tampone: sostanza capace di liberare o legare ioni H+ (in seguito all’aggiunta di un acido o di una base ad una soluzione) mantenendo il pH costante.
• Principio isoidrico: i sistemi tampone dell’organismo non operano individualmente. Qualunque condizione determini una variazione di ioni H+ nel corpo, determina lo spostamentomcontemporaneo di tutti i sistemi tampone. C’è un sistema che si rivela essere importantissimo nel mantenimento dell’omeostasi dell’organismo: il sistema “potere tampone delle ossa”. Vediamolo più da vicino.
Il fosfato di calcio presente nelle ossa è il principale sistema tampone dell’urina ed è insolubile a pH fisiologico. È reso solubile (attivazione osteoclasti) in caso di acidosi prolungata. Il calcio ed il fosfato in circolo, quindi, aumentano per compensare l’utilizzo della riserva alcalina impiegata per tamponare l’acidosi, con conseguente danno a denti e scheletro. I sistemi tampone presenti nel sangue sono i seguenti:
– acido carbonico/bicarbonato,
– fosfati bimetallici/monometallici,
– acidi organici deboli (aspartico, glutammico),
– proteine plasmatiche/proteinati,
– emoglobina/emoglobinati,
– ossiemoglobina/ossiemoglobinati.
I reni trattengono o eliminano HCO3- (bicarbonato). I polmoni trattengono o eliminano CO2 (anidride carbonica). Questi apparati lavorano in modo da mantenere costante il rapporto HCO3- /CO2 pari a 20:1. L’abbinamento dei due sistemi dà luogo a un più potente mezzo per controllare il pH ematico, superando anche il tampone “emoglobina” che, pur importante, è limitata dalla sua quantità esigua.
Uno stato di persistente acidosi induce un esaurimento di tutti i sistemi tampone. Una volta esaurito il sodio, intervengono altri minerali alcalini – primo tra tutti il calcio, con depauperamento a livello osseo.
Un ulteriore carico acido porta alla congestione cellulare: rallentamento dei sistemi dell’organismo e presupposto per lo sviluppo di malattie croniche degenerative.
Un caso eclatante è riscontrabile in presenza di prolungata dieta iperproteica. Una dieta di questo tipo acidifica inizialmente le urine per poi, una volta esauriti i sistemi tampone, ri-alcalinizzare le stesse. Tale fenomeno è ascrivibile alla formazione di ammoniaca (NH3). Va sottolineato il fatto che il rene produrrebbe ammoniaca solo come tampone estremo (Morter e Panfili, 1993).
Un parametro di semplice e rapida misurazione ci può chiarire sulla condizione effettiva del soggetto: la misurazione del pH salivare (che va eseguita al risveglio, prima di lavarsi i denti e dopo almeno 5 ore di sonno). Il normale andamento di questo parametro prevede:
– pH 6,8 al risveglio;
– pH 7 poco dopo, ma ancora prima di mangiare;
– pH fino a 8,5 dopo la colazione.
Bioritmi acido-basici a livello emato-tissutale
Il mesenchima è il tessuto connettivo embrionale in cui sono immerse le cellule; povero di proteine e ricco di mucopolisaccaridi ha una struttura colloidale (Sol) e funge da “spugna metabolica”, con azione di sostegno e di detossificazione. Se il processo di acidificazione si protrae, il mesenchima passa dallo stato di Sol allo stato di Gel per una modificazione fisiopatologica. La soluzione diviene semi-solida, vischiosa e si verifica un rallentamento di tutte le funzioni. Si instaurano in questo caso: intossicazione, malnutrizione, anossìa tissutale (diminuzione o totale mancanza di ossigeno – N.d.R.), senescenza e degenerazione cellulare.
La matrice non è solo uno spazio di riserva, bensì un serbatoio di informazioni strategiche e vitali per l’organismo. Ospita infatti uno “spazio filtro” che ogni giorno, come un “netturbino”, si preoccupa di ritirare i rifiuti – che quando risultano in eccesso provocano un sovraccarico, il quale si manifesta con una fase infiammatoria, seguita da più fasi croniche del processo. Sempre all’interno della matrice vi è uno spazio deputato all’“immunoregolazione”.
Vediamo meglio le fasi che si susseguono in caso di intossicazione
cronica da carichi acidi.
1) Fase infiammatoria: iniziale acidificazione del pH. Questa fase è reversibile mediante deacidificazione. Con l’uso di analgesici o antinfiammatori si mascherano i sintomi e si passa alla seconda fase.
2) Fase di deposito: ulteriore acidificazione del pH. Fallimento del meccanismo di eliminazione delle tossine acide. Si assiste al deposito delle stesse nella matrice e ad una reazione cellulare con proliferazione; la morfologia e le funzioni cellulari sono mantenute. Anche questa fase risulta ancora reversibile mediante deacidificazione.
3) Fase di impregnazione: si verifica il sovraccarico funzionale della matrice con mancanza di scambi, il che porta a carenza di ossigeno e quindi ad ulteriore acidificazione del pH; le cellule risultano isolate dallo scambio metabolico col connettivo. Si crea un’interruzione della funzione “filtro” della matrice. Si hanno impregnazione e conseguente accumulo, fino a degenerazione dei tessuti.
4) Fase della degenerazione: si riscontrano alterazioni definitive degli organi a livello macroscopico e della funzione cellulare. Vi è un continuo stimolo alla proliferazione cellulare, a scapito della differenziazione (estremo tentativo dell’organismo di reagire ancora all’accumulo di tossine acide). Si ha il sovvertimento-indebolimento del sistema immunitario, con conseguente possibilità di diffusione di cellule anomale prive della capacità di differenziazione (involuzione funzionale).
5) Fase neoplastica: si tratta dell’estremo tentativo dell’organismo di circoscrivere le cellule anomale in una parte delimitata del corpo, per tentare di limitare i danni: le neoplasie (tumori) che si formano colpiscono organi e apparati.
La gotta
Un fenomeno connesso con l’eccesso di accumulo di acidi nell’organismo è la gotta. Si tratta di un’artrite ricorrente delle articolazioni periferiche, dovuta ad accumulo e deposito nei tessuti molli (troppo acidificati) di purine sotto forma di cristalli di urato (acido urico)
e ossalato. Questi si depositano all’interno delle articolazioni, nelle giunture miotendinee, nei ventri muscolari e via dicendo – causando dolori intensi e limitazioni funzionali.
Una dieta povera di proteine animali porta ad un’escrezione di acido urico pari a circa 500 mmol/24 ore. Al contrario una dieta iperproteica (superiore ai 40 grammi di proteine/die) induce una escrezione fino a 1000-1500 mmol/die.
Acidificazione sistemica e turbe dell'equilibrio del SNA
Il Sistema Nervoso Autonomo (SNA) è attivato principalmente da centri situati nel midollo spinale, nel tronco encefalico e nell’ipotalamo. Raggiunge con i suoi segnali gli organi attraverso due principali porzioni, in equilibrio tra loro: ortosimpatico (a mediazione adrenergica) e parasimpatico (a mediazione colinergica).
Condizioni di acidosi tissutaleprovocano lo spostamento del SNA verso la simpaticotonìa (ortosimpatico), situazione con-
traria alla vagotonìa (parasimpatico) indotta dagli alcali. Quando l’acidosi è protratta, gli ormoni adrenergici vengono pro-
dotti in eccesso. Ciò porta ad un esaurimento delle surrenali (la parte midollare produce questi ormoni) ed a sintomi quali: stanchezza cronica, anergìa, depressione e via dicendo.
L’acidosi provoca una situazione simpaticotonica la quale, a sua volta, incrementa la produzione di acidi. Quadri clinici
derivanti da simpaticotonia sono i seguenti: acidosi tissutale, tendenza all’iperglicemia di tipo diabetico, tendenza all’ipertiroidismo con tachicardia e iperglicemia, tendenza a carie, paradontosi e osteoporosi, tendenza ai crampi (sindrome delle gambe irrequiete), tendenza alle emicranie di tipo spastico, ipercolesterolemia.
Acidosi e osso
Nel quadro di un inadeguato apporto di precursori del bicarbonato (ad esempio, i citrati), i tamponi della matrice ossea
neutralizzano l’eccesso di acidi derivati dalla dieta; questo processo porta alla demineralizzazione dell’osso (figura 1) con
conseguente aumento dell’escrezione urinaria di calcio e riduzione dell’escrezione urinaria di citrati (molecole in grado di alcalinizzare l’organismo e anche di inibire la calcolosi renale).
Il continuo apporto alimentare di un elevato carico acido può portare ad una condizione di acidosi metabolica cronica di
grado modesto, responsabile di patologie croniche quali, oltre all’osteoporosi, la perdita di massa muscolare e la calcolo-
si renale (figura 2).
Con l’integrazione di citrato è stata osservata una significativa riduzione dell’escrezione acida netta renale, a significare
la capacità del citrato di contrastare gli effetti deleteri di una dieta ricca di proteine.
Tra i sali alcalini, il citrato merita un posto d’onore perché:
– è un costituente fondamentale dei meccanismi cellulari di produzione energetica;
– il suo apporto serve a mantenere adeguata la concentrazione circolante di bicarbonati;
– la sua presenza nelle urine si è rivelata essere la principale difesa contro la precipitazione di composti che possono dar
vita ai calcoli renali;
– è la forma più biodisponibile presente in natura. Il Ca sotto forma di citrato è in grado di ridurre i markers di riassor-
bimento osseo in modo significativamente superiore al Ca carbonato.
Citrati e calcolosi renale
Le cause di precipitazione di calcoli renali sono le seguenti: basso volume urinario, ipomagnesuria, ipercalciuria, iperos-
saluria, iperuricuria, ipocitraturia.
Quanto al ruolo del pH nella precipitazione dei calcoli renali, ecco cosa avviene alla sue varie valenze: 7: precipitazione dei fosfati; >7,5: precipitazione struvite (in presenza di batteri); indifferente al pH: precipitazione di ossalato di calcio.
L’importanza del citrato nella calcolosi renale, deriva dagli effetti che esso svolge: alcalinizzazione urinaria e sistemica; azione inibitrice; azione antiaggregante cristallina; azione di chelazione del calcio.
Il range che definisce una normocitraturia è compreso tra: 320 mg/24h e 1260 mg/24h con una media negli uomini di 550+/-240 mg/24h e nelle donne di 680+/-280 mg/24h (il dato è riferito a donne in età fertile, poiché con l’ingresso
in menopausa si assiste ad un rilevante calo fisiologico dei citrati e si nota, di pari passo, un incremento di calcoli renali e
di osteoporosi).
Nota. In natura non esiste l’ipercitraturia. Spesso i laboratori di analisi indicano come normicitraturia il limite inferiore
tra i due valori proposti, indicando come “ipercitraturia” valori che in realtà rientrano perfettamente nella normalità.
L’equilibrio acido-base è considerato uno dei fattori più critici agenti sull’eliminazione urinaria dei citrati, che diminuisce in condizioni di acidosi e aumenta in condizioni di alcalosi.
Tra le cause di ipocitraturia si segnalano: diarrea cronica, acidosi tubulare renale, dieta iperproteica, strenuo esercizio fi-
sico, ipokaliemia, malassorbimento.
Integrazione e normative
Essendo questo un argomento un po’ delicato, segnalerò solo le normative ufficiali, senza commentarle; lascio ai lettori
eventuali riflessioni e approfondimenti.
Con la Direttiva 2008/100 della Comunità Europea del 28 ottobre 2008 (che modifica la direttiva 90/496/CEE del Consiglio, relativa all’etichettatura nutrizionale dei prodotti alimentari per quanto riguarda le razioni giornaliere racco-
mandate), la Cee incrementa l’RDA del magnesio portandolo a 375 mg/die e, per la prima volta, fissa l’RDA del potas-
sio, in 2000 mg/die (osserverete che su vecchie confezioni e purtroppo, talvolta anche su confezioni attualmente in com-
mercio, alla voce “RDA potassio” vi è un asterisco: la Cee non ha mai stabilito regole in merito, ragion per cui ogni
azienda era libera di inserire (o meno) determinate quantità di potassio nei propri integratori. Ad oggi, infatti, la quasi to-
talità degli integratori contiene quantità irrisorie di questo fondamentale ione.
Orbene: gli integratori, per legge, devono apportare con la posologia consigliata, non meno del 30% dell’RDA del sale
contenuto. Quante aziende di integratori fanno ciò? Avete mai posto attenzione a questo fatto?
Non è tutto: nel 2009 la Gazzetta Ufficiale della Comunità Europea ha escluso “pidolato” ed “aspartato” dall’elenco (che annualmente viene stilato) dei Sali di trasporto, cui sia consigliato legare uno ione che si voglia inserire in un prodotto. Via libera invece al “citrato”: citrato rameico, citrato di calcio, citrato di potassio, citrato di magnesio etc.
Non è ancora finita: l’EFSA (“European Food Safety Authority”) avverte, attraverso il proprio organo d’informazione (“The Efsa Journal” 883,1-23; 2008), di non ingerire quotidianamente aspartati in dosi superiori ai 16 g – ma lo fa senza specificarne i motivi (… troppe aziende si risentirebbero?).
Una dose elevata direte voi. Ma prima di affermarlo sappiate che aspartati sono contenuti in ogni cibo di origine protei-
ca: uova, carne, pesce, latticini… quindi tutto si somma.
Alla luce di tutto questo, conviene imbottirsi di integratori contenenti aspartato o meglio utilizzare citrati? Ripeto: ho
solo mostrato leggi e direttive, senza, per correttezza, esprimere il mio personale parere. Trarrete voi stessi le vostre
considerazioni.
Muscoli, acidosi e fatica muscolare
La fatica muscolare (incapacità di un muscolo di mantenere una data produzione di forza) si registra entro 20 secondi in
condizioni di sforzo massimo. Questa fatica non è causata dall’esaurimento delle scorte di glicogeno, bensì dalla generazione glicolitica di protoni (H+). A sua volta H+ può abbassare il pH intramuscolare dal suo valore di riposo di 7, fino a 6,4.
La fatica non deriva dall’accumulo di lattato, poiché è dimostrato come un muscolo riesca a sostenere una notevole pro-
duzione di forza anche in presenza di elevate concentrazione di lattato, purché il suo pH sia mantenuto intorno a 7,0.
L’alimentazione e l’allenamento seguiti da un atleta, con elevato potenziale acidogeno e carenza di valenze alcaline, pro-
ducono un’acidosi metabolica lieve (a volte marcata) ma cronica, che è causa anche di un’eccessiva secrezione di cor-
tisolo. A ciò si aggiunge l’invecchiamento, che fisiologicamente riduce la capacità renale di escrezione di valenze acide.
Questa acidosi metabolica cronica ha deleteri effetti sul corpo, quali:
– perdita di massa ossea e di massa muscolare;
– riduzione nella secrezione dell’ormone della crescita;
– accrescimento delle dimensioni renali;
– formazione di calcoli renali.
Da ciò si deduce l’importanza di avere un terreno muscolare di partenza a pH 7,0 (senza accumulo di acidi) e di mantenere sempre adeguate scorte di tamponi, prevenendone l’esaurimento. L’utilizzo di alimenti e di integratori alcalinizzanti può essere di grande aiuto anche nella prestazione fisica.
Durante lo sforzo fisico intenso si ha un iniziale calo del pH ematico (per produzione di acidi da parte del muscolo e ri-
versamento nel torrente ematico di aminoacidi provenienti dalla rottura delle miofibrille stesse), per poi osservare una
sostanziale stabilità del pH stesso a causa dell’intervento dei sistemi tampone. La successiva clearance degli acidi in eccesso riporterà la situazione nella norma.
Gli acidi prodotti durante un’attività fisica intensa sono i seguenti: acido carbonico, acidi organici metabolizzabili (lat-
tico, butirrico, acetico), acidi organici non metabolizzabili (creatinina, acido urico) e acidi inorganici (solforico, fosfori-
co, cloridrico – prodotti durante l’ossidazione di alcuni amminoacidi e di alcune fosfoproteine).
Tralasciando gli equilibri acido-base, occupiamoci in conclusione dell’integrazione di potassio che spesso gli atleti se-
guono (in vicinanza delle competizioni, il potassio vienespesso utilizzato per il suo effetto diuretico). Sarebbe auspi-
cabile che un atleta utilizzasse un citrato di potassio (sale alcalino) anziché un cloruro (sale acido), per sfruttare contem-
poraneamente l’azione alcalinizzante e la protezione contro la formazione di calcoli renali – molto facilitata nei periodi
agonistici a causa della riduzione dei liquidi corporei (e quindi del volume urinario) e del carico proteico e glucidico so-
stenuto dagli atleti (carichi acidi). Esistono in commercio citrati di potassio aventi rilascio modificato (in 12 ore), il che
ottimizza l’utilizzo dello ione e del citrato.
Molti altri dettagli sono stati toccati, durante l’incontro che ha visto i partecipanti al lavoro per 4 ore. La soddisfazione è
stata tanta, che la “Biohealth Italia” ha già deciso di appoggiare me e Pier per altri incontri, che abbiano sempre come
punto cardine la salute dell’atleta.
Ogni incontro (che sarà ovviamente segnalato in anticipo sulle pagine di “CF”) verterà su diverse sfaccettature dell’ali-
mentazione sportiva. Siamo certi che le adesioni saranno ancora maggiori: poche volte ho visto un’azienda come
“Biohealth Italia” ed un professionista quale il dott. Venturato impegnati così in un progetto di divulgazione scientifica.
Alla prossima!
Della dott.ssa MARA BESACCHI, su gentile concessione di CF.
