CARNITINA

Carnitina

Novembre 27, 2015 - antonio

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Carnitina

La carnitina è un composto vitamino-simile formato da diversi amminoacidi, in particolare, da lisina e metionina. Essa è stata isolata per la prima volta nel 1905 da Gulewitsch e Krimberg a partire da estratti di muscolo bovino, ma è solo negli anni ’80 che si è cominciato a capire quale fosse il ruolo biologico di questa molecola.
La carnitina, svolge diverse funzioni fisiologiche all’interno del nostro organismo come ad esempio quella di partecipare al metabolismo degli amminoacidi ramificati, di proteggere le membrane cellulari dallo stress ossidativo, di proteggere le cellule dalla tossicità dell’ammoniaca prodotta nel muscolo a seguito di esercizio fisico intenso. Tra tutte le funzioni, però, quella che ha destato più interesse è stata senz’altro quella di partecipare al metabolismo energetico degli acidi grassi. La carnitina, infatti svolge un ruolo chiave in questo processo in quanto permette il trasporto di AcetilCoA all’interno del mitocondrio permettendo l’avvio del Ciclo di Krebs. Tradotto in parole povere significa, che è grazie alla Carnitina che la cellula è in grado di usare i grassi come fonte di energia in quanto gli acidi grassi vengono trasformati in energia (ossidati) proprio all’interno del mitocondrio e il Ciclo di Krebs è uno dei processi fondamentali per la produzione di energia dai grassi. Inoltre, la carnitina permette anche l’espulsione del gruppo acetile dell’AcetilCoA dal mitocondrio quando, a seguito di attività fisica di endurance prolungata, si abbassa troppo la concentrazione di acetile e, di conseguenza, la cellula non riesce più ad usare il glucosio come fonte di energia. Da questi dati si è pensato che, la supplementazione di carnitina in quantità superiore a quella assimilabile dal cibo, potesse in qualche modo sia favorire il dimagramento che migliorare la performance di endurance negli atleti.
Da lì in poi si sono susseguiti numerosi studi scientifici per verificare queste ipotesi sia su modelli animali che sull’uomo ottenendo, però, scarsi risultati finchè nel 2000 Eric P Brass pubblica sull’American Journal of Clinical Nutrition uno studio in cui dimostra, al di là di ogni dubbio che in pazienti che avevano assunto carnitina per via orale per circa 1 mese, aumentavano i livelli plasmatici di carnitina ma non quelli intramuscolari. Questo significava che la carnitina veniva assorbita a livello intestinale, arrivava nel circolo sanguigno ma non riusciva ad entrare nel muscolo. [Eric P Brass Am J Clin Nutr 2000;72(suppl):618S–23S, 2000 ]
Nel 2002, Volek JS et al. Prende 10 atleti di sesso maschile e, ad alcuni di essi fa assumere carnitina, ad altri placebo per 3 settimane, dopodichè li sottopone ad analisi del sangue tutti i giorni per 6 giorni (D1 – D6). Il giorno 2 (D2) li sottopone ad un esercizio intenso di squat in cui gli atleti devono fare 5 serie da 15 – 20 ripetizioni. Campioni di sangue sono stati prelevati sia prima che durante che a fine esercizio ed anche nei giorni seguenti. Dopo aver analizzato i campioni di sangue, hanno scoperto che i soggetti che avevano assunto carnitina avevano concentrazioni di alcuni marker che solitamente denotano fatica muscolare sensibilmente inferiori rispetto ai soggetti che avevano assunto placebo. Anche la percezione del dolore muscolare nei giorni seguenti l’esercizio era inferiore nel gruppo che aveva assunto carnitina. Questi dati suggerivano che la carnitina aveva un ruolo nel migliorare il recupero a seguito di esercizio eccentrico probabilmente a causa delle proprietà vasodilatatorie della carnitina che favorivano l’ossigenazione del muscolo danneggiato a causa dell’esercizio fisico e l’eliminazione di metaboliti tossici quali l’ammoniaca e i radicali liberi. [Volek et al. Am J Physiol Endocrinol Metab 282: E474–E482, 2002]
Ma com’era possibile dal momento che era stato visto che la carnitina non riusciva ad entrare nel muscolo?
A questa domanda è stata trovata risposta solo nel 2007 da parte di Francis B. Stephen il quale dimostra che l’assunzione simultanea di carnitina e carboidrati fa sì che la carnitina riesca ad essere assorbita anche a livello muscolare. Questo è dovuto al fatto che la carnitina viene trasportata nel muscolo mediante trasporto attivo e, quindi, consumando energia. Di conseguenza, l’organismo, non aveva nessuna intenzione di trasportare nel muscolo la carnitina se non gli si forniva anche l’energia per farlo. [Francis B. Stephen et al. J Appl Physiol 102: 1065-1070, 2007]
Nel 2011 viene pubblicato un altro studio interessante condotto da Benjamin T. Wall al quale partecipa anche Francis B. Stephen, in cui sono stati presi 2 gruppi di 7 persone. Ad uno dei gruppi è stato trattato con due dosi giornaliere di soli carboidrati, mentre all’altro gruppo sono state date due dosi giornaliere di un mix di carboidrati e carnitina, entrambi per 24 settimane. Durante questo periodo, i pazienti (tutti di sesso maschile e in buona salute), sono stati sottoposti a tre prove a distanza di 12 settimane l’una dall’altra. Quindi una il giorno 0, una dopo 12 settimane e una dopo 24 settimane. Le prove erano tutte uguali per tutti gli atleti e consistevano nell’effettuare 30 minuti di bicicletta al 50% della VO2max (attività leggera aerobica), seguiti da altri 30 minuti di bicicletta all’80% della VO2max (attività intensa anaerobica) per concludere con altri 30 minuti in cui si testava la massima performance possibile.
Alla fine di ogni prova sono stati prelevati campioni di sangue da tutti i partecipanti e sono stati analizzati.
Dopo aver verificato (mediante biopsia) che la carnitina intramuscolare era aumentata del 21% dai soggetti ai quali era stata somministrata, hanno confrontato i risultati delle analisi di tutti i partecipanti ed i risultati più significativi sono stati i seguenti.
A seguito di esercizio al 50% della VO2max, il gruppo assumente carnitina ha mostrato una riduzione dell’utilizzo di glicogeno muscolare del 55% rispetto al gruppo di controllo dopo 24 settimane di trattamento.
A seguito dell’esercizio all’80% della VO2max, il gruppo carnitina ha mostrato un accumulo di acido lattico del 44% inferiore rispetto al gruppo di controllo.
La domanda da porsi a questo punto è: “Tutti questi numeri che significato hanno in termini pratici ? Cioè, possono essere tradotti in un miglioramento della performance sportiva ? Se sì, di quanto ?”
Di seguito vengono riportati i risultati del test di performance effettuato alla fine di ogni prova.
test di performance
Come si vede dal grafico, il lavoro prodotto pedalando rimane costante in entrambi i gruppi nelle prime 12 settimane. Dopo 24 settimane, però, il gruppo Carnitina ottiene un incremento della performance di circa l’11% rispetto al tempo 0, mentre invece il gruppo di controllo rimane praticamente costante. [ Wall BT et al.; J Physiol 589.4 pp 963–973; 2011]
Nel 2013 Francis B. Stephen ha effettuato un altro studio in cui sono stati presi 12 individui di sesso maschile ai quali hanno fatto fare un esercizio fisico leggero aerobico (50% della VO2max) per 30 minuti dopo averli trattati o solo con carboidrati o con un mix di carboidrati e carnitina come nell’esperimento precedente. Dopo 12 settimane di trattamento hanno ottenuto i seguenti risultati:
1) La carnitina intramuscolare era aumentata del 20% solo nei soggetti che l’avevano assunta.
2) Il dispendio energetico dovuto all’esercizio fisico era aumentato del 6% nei soggetti che avevano assunto carnitina, mentre era rimasto invariato nel gruppo di controllo.
3) A causa della somministrazione di alte dosi di carboidrati, i soggetti del gruppo di controllo avevano aumentato di 1,9 Kg la massa corporea e di 1,8 Kg la massa grassa. Nel gruppo carnitina, invece, non era cambiato nulla.
4) 73 geni su 187 che coinvolti nella regolazione del metabolismo energetico erano sovraespressi nel gruppo carnitina rispetto al controllo.
[Stephen FB et al.; Physiol 591.18 (2013) pp 4655–4666 ]
A febbraio 2014 viene pubblicato un altro studio effettuato da Orer GE e Guzel NA rispettivamente dell’Università di Aksaray e dell’Università di Ankara (Turchia) su 26 calciatori professionisti. Nell’esperimento gli atleti sono stati suddivisi in due gruppi ai quali sono stati somministrati due diversi dosaggi di carnitina insieme ad un succo di frutta 1 ora prima di iniziare il test. Il test consisteva nel far correre i calciatori ad una velocità iniziale di 7 Km/h per 3 minuti per poi aumentare di 1 km/h fino a che il soggetto non decideva di smettere. Ogni volta, prima di aumentare la velocità era previsto 1 minuto di pausa durante il quale veniva fatto un prelievo di sangue. Dopo una settimana è stato ripetuto il test solo che stavolta ai calciatori non è stata data carnitina ma placebo.
In questo esperimento sono stati misurati due parametri: la frequenza cardiaca e la concentrazione di acido lattico. I risultati hanno mostrato che la velocità, corrispondente ad una specifica concentrazione di acido lattico, era aumentata e che, sia la concentrazione di acido lattico che la frequenza cardiaca in risposta alla velocità, erano diminuite in entrambi i gruppi trattati con carnitina rispetto al placebo. Inoltre, hanno visto anche che: l’assunzione di carnitina prima dell’esercizio prolungava la resistenza alla fatica degli atleti.
[Orer GE, Guzel NA; J Strength Cond Res 28(2): 514–519, 2014]
Le posizioni ufficiali
Nel 2010 l’ISSN (International Society of Sport Nutrition) pubblica una review in cui suddivide gli integratori in 4 differenti categorie:
1)Apparentemente efficaci
2)Possibilmente efficaci
3)Troppo presto per dirlo
4)Apparentemente inefficaci
La carnitina viene posizionata all’interno del quarto gruppo per quanto riguarda la perdita di peso, mentre, invece non viene minimamente menzionata in relazione al miglioramento della performance. Secondo l’ISSN, infatti, non esistono studi che dimostrino l’efficacia della carnitina nell’ interferire col metabolismo, anzi essa non è proprio in grado di entrare nel muscolo. Tuttavia, aggiungono alla fine, anche se non esistono studi che dimostrino l’efficacia della carnitina nel favorire la perdita di peso, ne esistono altri in cui si dimostra l’efficacia della carnitina nell’aiutare gli atleti che si sottopongono a periodi di allenamento particolarmente intensi a tollerare meglio lo stress muscolare dovuto all’allenamento. Conseguentemente, sempre secondo l’ISSN, potrebbero esserci altri vantaggi dovuti all’uso di carnitina piuttosto che quello di promuovere il metabolismo dei grassi.
[Kreider et al. Journal of the International Society of Sports Nutrition 2010, 7:7]
Secondo l’EFSA (European Food Safety Authority) la carnitina è un prodotto sicuro per la salute sia per gli esseri umani che per gli animali. Ad oggi non sono ancora stati riscontrati limiti di tollerabilità (dosaggio oltre il quale un composto diventa tossico per l’organismo) per la carnitina, tuttavia, è giusto precisare che non esistono molti studi effettuati con dosaggi elevati di carnitina. Inoltre, la carnitina non è irritante né per gli occhi né per la pelle, mentre, invece, non esistono studi riguardanti un eventuale azione urticante per l’apparato respiratorio nel caso in cui venga inalata.
Per leggere il report completo dell’EFSA cliccate sul seguente link: http://www.efsa.europa.eu/it/search/doc/2676.pdf
Discussioni
Stando a quello che sostiene l’ISSN, la carnitina può essere utile per sostenere meglio lo stress dovuto a iperallenamento ma di sicuro non interferisce minimamente con il metabolismo dei grassi e questo a causa del fatto che non è in grado di essere assorbita a livello muscolare.
In effetti, fino al 2010 (anno in cui è stata pubblicata la review dell’ISSN), non esistevano studi che dimostrassero che somministrare carnitina facesse aumentare i livelli di carnitina intramuscolare. Il primo studio con esito favorevole in tal senso, infatti, è stato quello di Benjamin Wall in cui, per la prima volta, è stata somministrata carnitina insieme a carboidrati, ed è stato pubblicato nel 2011 e cioè un anno dopo la pubblicazione della Nutrition Review dell’ISSN. A questo, poi, si sono susseguiti altri studi nel 2013 e nel 2014 che sembrano confermare che la carnitina abbia un effetto se assunta insieme a carboidrati. Quello più interessante, a mio avviso, è stato quello di Francis Stephen del 2013, in quanto è stato visto che c’è un cambiamento a livello di espressione genica a seguito dell’utilizzo di carnitina e questo vuol dire che qualcosa sta succedendo.
Il cambiamento dell’espressione genica, infatti, è un dato più significativo della performance sportiva in quanto bisogna considerare che quest’ultima può dipendere da svariati fattori. Anche se l’atleta il giorno del test aveva scarpe scomode o aveva dormito male la sera prima o era più stressato del solito può influenzare la performance. Quindi, in un esperimento fatto con poche persone, ne bastano un paio che quel giorno avevano litigato con la moglie per influenzare la media dei risultati del proprio gruppo di appartenenza. D’altro canto, invece, un cambiamento di espressione genica avvenuto solo nel gruppo trattato con carnitina, rappresenta un dato molto più obiettivo e significativo per provare che sta avvenendo qualcosa.
Un’altra cosa da considerare è che gli studi più recenti sulla carnitina sono stati tutti fatti su poche persone le quali erano tutte di sesso maschile, giovani e in buona salute, quindi una popolazione che di sicuro non è rappresentativa di tutta l’umanità.
In conclusione, secondo la mia opinione personale, la carnitina può trovare sicuramente utilità, come sostiene anche l’ISSN, nell’aiutare l’atleta a sopportare meglio periodi di allenamento intensivo. Per quanto riguarda, invece, il dimagramento e il miglioramento della performance, io sposterei la carnitina almeno nel terzo gruppo se non nel secondo, in quanto è vero che non esistono grossi studi che dimostrino la sua efficacia sulla popolazione, però probabilmente può funzionare su alcune persone.
Dr. Antonio Faraco

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