Dalla fisiologia al FLOW CHART.

Ognuno di noi ha conoscenze ed esperienze maturate sul campo, un modello di riferimento e valutazioni che devono portare, per capacità di sintesi immediata, a tracciare una linea guida riguardo alla programmazione di allenamento e alimentazione.
Per tre anni ho provato e trovato il mio punto di partenza a riguardo utilizzando scienza, fisiologia e intuito per dare risposte alle mie domande.

Personalmente credo che qualsiasi test o valutazione debba essere affiancato a un’osservazione del cliente oltre che a una conoscenza reciproca. Ho perciò utilizzato la fisiologia applicata attraverso un bioimpedenziometro che rilevasse con precisione e ripetibilità l’acqua extracellulare ECW e la massa magra rapportata all’altezza FFM/H (dove vi è una costante, l’altezza, rapportata a una variabile, la FFM), circonferenze e pliche distrettuali (MISURE) oltre che la visione reale e fotografica nel tempo. Questo perché la massa magra è una stima globale, così come lo è l’acqua extracellulare (ECW).

Se guadagno o perdo massa magra o ECW in un distretto lo posso sapere solo e soltanto se abbino circonferenze e pliche combinate tra loro. Le fotografi e fanno poi il resto. Bicompartimentale e tricompartimentale abbinati.

FISIOLOGIA: ECW, RITENZIONE E/O INFIAMMAZIONE LOCALE O GLOBALE
La ritenzione idrica è una risposta a un’infiammazione acuta, sub acuta o cronica data spesso da stress, alimentazione errata, allenamento eccessivo, problemi ormonali, linfatici, rigidità, postura e cardiocircolatori. L’infiammazione è un meccanismo di difesa aspecifico, che costituisce una risposta protettiva, seguente all’azione dannosa di agenti fisici, chimici e biologici, il cui obiettivo finale è l’eliminazione della causa iniziale di danno cellulare o tissutale. I tipici effetti a livello sistemico sono perdita di massa muscolo scheletrica, stanchezza cronica (proteolisi muscolare), alterazioni dell’equilibrio idrico (TBW), mancanza di sistemi tampone, variazione della termoregolazione, alterazioni metaboliche, tipici di un forte catabolismo proteico e aumento della sintesi epatica proteica (proteina C reattiva).

Dal punto di vista idro-elettrolitico l’aumento dell’acqua extracellulare (ECW) corrisponde a perdita dell’acqua intracellulare (ICW) con relativa alterazione degli elettroliti e conseguente variazione del potenziale di membrana cellulare. Se l’infiammazione è cronicizzata, l’edema aumenta ulteriormente con ulteriore ristagno dei liquidi nei tessuti per aumento della pressione osmotica del tessuto interstiziale che aumenta l’ECW ulteriormente. L’acidità extracellulare aumenta per il ristagno e per l’incremento dell’attività catabolica (soprattutto quella muscolare) che va ad accentuare la glicogenolisi (scissione del glicogeno in glucosio) aumentando così sia la concentrazione di proteine nell’ambiente extracellulare, (dal 2,5% al 10%) sia la concentrazione di acidi organici (acido lattico, ialuronico, acidi nucleici e acidi grassi). I valori del pH extracellulare in caso d’infiammazione cronica sono vicini o inferiori a sei e questo varia e modula il potenziale di membrana cellulare.

Il cambiamento del pH nel citoplasma e nell’ambiente extracellulare è associato a molte condizioni fisiologiche e patologiche come esercizio intenso e ipossia, che influisce sulla sintesi proteica, a crescita e proliferazione, controllate anche dal mTORC1. mTOR (acronimo di mammalian target of rapamycina) è una protein-chinasi che fosforila serina e treonina e che regola la crescita, la proliferazione, la motilità e la sopravvivenza delle cellule, la sintesi proteica e la trascrizione. Cellule esposte a pH 6.2–6.6 hanno evidenziato una diminuzione rapida e pronunciata della segnalazione di mTORC1 rilevata dopo 5’ e completa in 30’. Un’elevata attività mTORC1 è stata osservata a valori fisiologici di pH 7.2–7.4. Bassi livelli di pH possono influenzare negativamente la sintesi proteica.

La modulazione ha anche un ruolo preciso nella regolazione del volume della cellula che mantiene sotto controllo la concentrazione dei soluti all’interno della stessa, regolando così le forze osmotiche che possono far aumentare o diminuire i volumi delle cellule (ECW/ICW). In condizione d’infiammazione cronica con alterazioni idroelettrolitiche dell’ambiente extracellulare (AUMENTO DELL’ECW), il potenziale di membrana cellulare cambia lentamente diminuendo i propri valori di riposo (inferiore al -70mV con tendenza verso lo 0).

Le conseguenze sono perciò la diminuzione del potenziale di soglia, la riduzione della frequenza dei potenziali d’azione oltre che la diminuzione netta della capacità regolativa idroelettrolitica sia locale sia sistemica con ridotte attività funzionali, riparative o conservative. L’importanza del ripristino del potenziale di membrana a riposo e quindi della normo condizione idroelettrolitica è necessaria per uscire dalla condizione di omeostasi cronica. Il potenziale d’azione è il potenziale di membrana che ha una cellula quando è “eccitata” attraverso la conduzione di stimoli. Un potenziale d’azione è, di fatto, una fluttuazione elettrica che viaggia lungo la superficie della membrana di una cellula.

Le fasi di un potenziale d’azione possono essere così descritte:

1. Uno stimolo adeguato provoca l’apertura di alcuni canali per il sodio; il sodio entra nella cellula e s’instaura una depolarizzazione parziale.

2. Se il valore della depolarizzazione raggiunge o supera il “potenziale di soglia”, (circa 15 mV in meno rispetto al potenziale di riposo) sono indotti all’apertura molti canali per il sodio detti voltaggio-modulati. I canali voltaggio-modulati si aprono in seguito a variazioni della differenza di potenziale della cellula. Il potenziale di soglia è il valore minimo per avere apertura di tali canali.
Se non si raggiunge il valore soglia molti canali per il sodio voltaggio-modulati restano chiusi, e non si genera un potenziale d’azione.

3. L’entrata di sodio provoca diminuzione del potenziale di membrana della cellula, che assume valori sempre più positivi fino a circa + 30 mV.

4. I canali voltaggio-modulati rimangono aperti per circa 1 millisecondo per poi richiudersi consentendo al sodio di entrare per periodi sempre uguali inducendo valori di differenza di potenziale simili. Il potenziale d’azione è una risposta del tipo “acceso o spento”. Se non si raggiunge il potenziale soglia non si genera alcun potenziale d’azione. Se si supera il valore soglia il valore della differenza di potenziale raggiunge sempre il valore massimo di circa +30mV.

5. Raggiunto il potenziale d’azione, dopo che si sono richiusi i canali del sodio voltaggio-modulati, la cellula comincia a ripolarizzarsi, cioè il potenziale di membrana ritorna verso il valore di riposo. Al potenziale massimo di +30mV anche canali per il potassio voltaggio-modulanti si aprono, il potassio comincia a uscire dalla cellula per alterate concentrazioni ioniche (è entrato tanto sodio e all’interno della cellula si sono accumulate molte cariche positive).

6. Il flusso di potassio al di fuori dalla cellula ristabilisce l’eccesso originario di ioni positivi sulla superficie esterna; i canali del potassio rimangono aperti anche quando la cellula ha raggiunto il potenziale di riposo e in tal modo può fuoriuscire un ulteriore quantitativo di potassio che porta la cellula, per un breve periodo di tempo, in condizione d’iperpolarizzazione con valori pari a -100/120 mV.

7. L’azione della pompa sodio-potassio e la chiusura di tutti i canali voltaggio-modulanti riporta il potenziale di membrana a valori di normalità (-70/90 mV).

Riassumendo, in condizioni di riposo, (PRM) nella membrana, i canali per il passaggio della maggioranza degli ioni sono assenti o chiusi. Non esistono canali che consentano l’uscita nell’extracellulare delle macromolecole proteiche e gli ioni cloro sono intrappolati nei rispettivi lati della membrana perché i loro canali normalmente sono chiusi. Gli ioni che possono efficacemente attraversare la membrana sono gli ioni positivi sodio e potassio (Na+ e K+). In una cellula a riposo (PRM) rimangono aperti molti canali per il potassio, mentre per il sodio sono chiusi. Gli ioni potassio che si trovano dentro la cellula possono quindi diffondere con facilità all’esterno ma le cariche negative dei grandi anioni proteici, (che permangono all’interno della cellula perché non possono uscire per la loro grande dimensione), li richiamano fortemente all’interno.

Essi rientrano quindi facilmente perché la maggior parte dei loro canali sono aperti. Gli ioni sodio, al contrario, rimangono sulla superficie esterna della membrana perché, pur essendo presente un gradiente elettrico e chimico favorevole all’entrata, la maggior parte dei loro canali sono chiusi.
All’interno della cellula permane quindi una maggior quantità di cariche negative perché gli ioni potassio non bastano a equilibrare gli anioni. Le caratteristiche della membrana ripartiscono quindi gli ioni potassio e sodio in questa modalità, ma per mantenere il PRM si attiva anche il meccanismo della pompa sodio-potassio che trasporta tre ioni sodio al di fuori della cellula e due ioni potassio all’interno. Questa modulazione di cariche provoca un continuo squilibrio elettrico attraverso la membrana contribuendo al mantenimento della differenza di potenziale di membrana a riposo.

In condizioni di “NORMALITÀ” abbiamo una situazione dove la distribuzione qualitativa della massa magra (FFM) avrà una massa intracellulare (BCM) maggiore di quella extracellulare (ECM). Conseguentemente l’acqua intracellulare (ICW), marker dell’energia cellulare e il potassio (K) saranno in quantità ottimale.
La quantità di ECM in equilibrio, consentirà una “corretta” quantità di sodio extracellulare (Na) e non vi saranno infiammazioni (ECW) o ritenzione idrica.
In condizioni di “ANORMALITÀ” abbiamo invece una situazione dove la distribuzione qualitativa della massa magra (FFM) avrà una massa intracellulare (BCM) inferiore di quella extracellulare (ECM). Conseguentemente l’acqua intracellulare (ICW) e il potassio (K) non saranno in quantità ottimali con relative alterazioni del potenziale di membrana. Maggiore ECM è uguale a eccesso di sodio nell’ambiente extracellulare con relative infiammazioni o alta ritenzione idrica. Un basilare indice di benessere dipende dalla corretta distribuzione dell’acqua totale nei due compartimenti.

Infatti, non è tanto importante sapere che il nostro corpo contenga ad esempio 50 Lt di acqua, quanto la sua distribuzione; molti studi confermano che la normoidratazione è presente solo nei soggetti sani e ben nutriti. La maggior parte del liquido perso con il sudore proviene dal comparto Extracellulare, in particolare dal plasma. Quasi nella totalità dei casi le variazioni dell’acqua corporea avvengono in questo compartimento, mentre le variazioni in più o in meno del compartimento intracellulare sono nell’ordine di + o – 5 %.

Una variazione superiore potrebbe causare danni alla massa cellulare stessa. Nei liquidi corporei sono presenti dei soluti ed è importante comprendere che alcuni di questi sono prevalentemente Intra o Extracellulari. Vi sono diversi fattori che possono alterare il rapporto della distribuzione idrica nel corpo umano.
Situazioni come infiammazioni croniche, squilibri ormonali e infezioni possono aumentare i processi catabolici che portano al versamento dei fluidi intracellulari nell’ambiente extracellulare (in seguito alla rottura della membrana cellulare).

I nostri muscoli contengono circa 18 g di glicogeno da stoccare per ogni Kg di muscolo. Ogni grammo di glicogeno trattiene da 2.7 a 3.3 g di acqua. La possibilità di stoccare il glicogeno avviene nel fegato, circa un terzo se sano, e i due terzi nei muscoli.
Più muscoli, più possibilità di immagazzinare il glicogeno proveniente dall’alimentazione. A questo punto, di seguito, lo schema Flow Chart che tiene in considerazione FFM/H e ECW al fine di poter stabilire le percentuali tra carboidrati proteine e grassi oltre che l’allenamento.