Gli integratori nello sport: l’arginina e le sue moltiplici “forme”

Di Nicola Sacchi

Quali benefici può produrre l’arginina in un atleta? Ciclo dell’urea: processo essenziale per un funzionamento equilibrato del corpo umano.

Arginina

Negli esseri umani l'arginina è considerata essenziale nei bambini, invece negli adulti viene sintetizzata nel ciclo dell'urea. Questo ciclo è un processo metabolico volto a ridurre la concentrazione di ammoniaca derivante dal metabolismo amminoacidico nei liquidi biologici. Per questa funzione l’arginina viene considerata indispensabile per il mantenimento dell'omeostasi dell'organismo. Il ciclo dell’urea è il principale meccanismo per l’eliminazione dell’azoto. I due atomi di azoto presenti nell’urea derivano da una molecola di ammoniaca e dal gruppo amminico di un aspartato. L’ammoniaca attraverso il carbamilfosfato reagisce con l’ornitina e forma la citrullina, questa reagendo con l’aspartato forma l’arginina che si riconverte in ornitina eliminando una molecola di urea e facendo così ripartire il ciclo.

Dall’arginina viene prodotto anche ossido nitrico, importante vasodilatatore indispensabile per la risposta vascolare a episodi di ischemia e ipossia. Grazie a questa molecola in caso di mancanza di ossigeno a livello cerebrale o cardiaco in seguito all’occlusione di una vena il corpo riesce a ripristinare una condizione di ossigenazione di tale area impedendone così la morte. L’ossido nitrico risulta importante nella regolazione coronarica e nelle risposte ad episodi aterosclerotici.

L’ossido nitrico è un gas coinvolto nelle difese immunitarie, nella neurotrasmissione e nelle funzioni cardiovascolari.

L'arginina è inoltre anche il donatore del gruppo guanidinico all'amminoacido glicina per la sintesi endogena della creatina, pertanto risulta importante anche come precursore della creatina.

In diversi studi questo amminoacido ha dimostrato anche di stimolare la produzione di linfociti T.

L’arginina è commercializzata come supplemento naturale coadiuvante nella cura della oligozoospermia, (scarsa produzione di spermatozoi causa frequente di ipo-fertilità nell'uomo) e bradicinesi (scarsa motilità spermatica). In quanto questo amminoacido è altamente concentrato nel nucleo degli spermatozoi e serve per mantenere la loro vitalità. Viene consigliata anche a chi soffre di stanchezza sessuale e per chi soffre di disfunzioni erettili per una presunta azione vasoldilatatrice anche nell’organo sessuale, dimostrata però solo su ratti e conigli, quindi ancora poco credibile ed in caso di astenia, stanchezza e stati di affaticamento in genere.

Attraverso infusioni endovenose l’arginina è utilizzata in caso di insufficienza epatica e nelle iperammoniemie, in quanto attivando il ciclo dell’urea è possibile promuovere l’eliminazione di ammoniaca, sostanza tossica a livello epatico.

Attualmente la supplementazione di arginina viene studiata per promuovere il dimagrimento, in quanto sembra stimolare l’attività mitocondriale del grasso bruno, tessuto che se attivato promuove il dispendio energetico, ma questo effetto è ancora da dimostrare con certezza e dato che il grasso bruno è una piccola porzione del tessuto adiposo dell’adulto il dimagrimento in seguito alla sua attivazione appare poco verosimile.

L'arginina, tramite la formazione di numerosi metaboliti, partecipa a diversi processi biologici, giocando un ruolo importante nella regolazione della risposta immunitaria, nella replicazione cellulare, nella produzione di ormoni e nella sintesi proteica. Questa sostanza, a causa dei numerosi ruoli che riveste nell’organismo ha così trovato diverse applicazioni in ambito terapeutico e anche nel campo sportivo.

Il grosso ostacolo all’utilizzo di questo amminoacido come supplemento è legato alla sua instabilità a pH gastrico, infatti quando arriva nello stomaco buona parte dell’arginina assunta oralmente viene subito metabolizzata e pertanto ne entra in circolo solo una quantità esigua. Per superare questo ostacolo le aziende produttrici di integratori hanno studiato diverse forme di arginina caratterizzate da una migliore assimilazione, che verranno analizzate in seguito.

Integrazione nello sport

L’arginina viene usata in campo sportivo per la sua azione vasodilatatrice e per la possibilità di incrementare la produzione naturale di GH.

Secondo diversi studi la produzione di ormone della crescita in seguito alla somministrazione a digiuno di 5/9 gr di arginina può persino raddoppiare. Alcuni studi parlano della associazione arginina lisina come soluzione più efficace per ottenere questo risultato. Si ipotizza che questa proprietà di questa sostanza sia correlata al fatto di essere in grado di ridurre la produzione di somatostatina, ormone la cui azione consiste nel ridurre la secrezione di GH. Esistono però studi con risultati contrastanti riguardo la capacità di incrementare la produzione dell’ormone della crescita in seguito alla somministrazione di arginina. Infatti in alcuni casi è stato evidenziato un incremento della concentrazione ematica del suddetto ormone mentre in altri la stessa somministrazione se utilizzata dopo l’allenamento sembra addirittura ridurre la produzione dello stesso ormone generalmente indotta dall’allenamento.

Allo stato attuale delle conoscenze il possibile effetto dell’arginina di incrementare la secrezione di GH rimane ancora controverso e sembra condizionato dall’utilizzo di mega dosi di questa sostanza che possono però presentare effetti collaterali.

L’assunzione di arginina prima di un allenamento è in grado di migliorare la performance negli sforzi anaerobici. Questa sostanza riduce la produzione di lattato, pertanto risulta utile negli sport anaerobici dove la produzione di acido lattico è causa di affaticamento; pertanto questo supplemento è in grado di migliorare il recupero e la performance fisica. L’arginina ha dimostrato inoltre di aumentare la soglia anaerobica probabilmente sempre per la capacità di diminuire il lattato.

Infine l’arginina se assunta insieme a glucosio aumenta la secrezione di insulina e per questo viene utilizzata in fase di recupero per favorire l’assorbimento delle sostanze da parte delle cellule muscolari. Questo aspetto ha generato nell’industria degli integratori una serie di prodotti specifici per il dopo allenamento che contengono zuccheri, arginina, creatina ed altre sostanze che migliorano il recupero fisico.

Gli effetti ergogeni e di risparmio degli amminoacidi di questa sostanza sono più che accertati da numerosi studi, pertanto un suo impiego in tal senso è sicuramente appropriato. Inoltre per aumentare gli effetti di questo amminoacido è utile prenderlo prima dell’allenamento in associazione ai ramificati.

Le capacità vasodilatatorie dell’arginina vengono usate dai culturisti per ottenere un effetto “pumping” di pompaggio a livello muscolare, le aziende produttrici di integratori asseriscono che questa sostanza favorisca l’afflusso di sangue ai muscoli dando una sensazione di pienezza. In realtà nessuno ha mai dimostrato ciò anche se numerosi atleti riferiscono di sentire effettivamente benefici in tal senso assumendo questo amminoacido prima dell’allenamento.

Dosaggio

5/10 gr prima dormire a stomaco vuoto per favorire il rilascio notturno di GH.

2/10 gr prima e dopo l’allenamento negli sport anaerobici per migliorare performance e recupero. Tali effetti vengono ulteriormente migliorati se l’arginina viene associata a creatina ed amminoacidi ramificati.

Formulazioni di arginina

Visto l’importante ruolo biologico dell’arginina, l’industria degli integratori ha impegnato notevoli risorse per produrre formulazioni di questa sostanza con l’obiettivo di migliorarne l’efficacia. Attualmente esistono diversi composti diversi a base di arginina di cui però esistono ancora pochi studi in grado di verificarne le proprietà.

Queste nuove formulazioni vengono inoltre associate ad altre sostanze sempre con il compito di massimizzarne gli effetti, ma anche in questo caso tutto rimane da dimostrare e si basa sulla semplice teoria che se X produce B e Y produce C unendo X con Y si ottiene B+C e magari anche qualcosa in più, però reali dimostrazioni di ciò sono ancora poche e molto sembra solo uno slogan pubblicitario. Bisogna però aggiungere che in molti casi supplementi a base di specifiche associazioni hanno effettivamente dato una mano agli atleti e la mancanza di studi rigorosi in materia non significa necessariamente che non è possibile ottenere benefici da questi prodotti.

Arginina alfachetoglutarato

L’arginina alfachetoglutarato o AKG, è un sale dell'arginina, nel quale due molecole di arginina sono associate ad una di alfachetoglutarato.

L'alfachetoglutarato, è un chetoacido molto importante dal punto di vista metabolico, poiché rappresenta un punto di incrocio tra le reazioni cataboliche ed anaboliche dell’organismo. È una molecola accettrice di gruppi amminici ed interviene nelle reazioni di transaminazione (trasferimento del gruppo amminico da un amminoacido ad un alfa chetoacido per formare un altro amminoacido) dove lega i gruppi amminici provenienti dall'amminoacido da deamminare, per ottenere la sintesi del nuovo amminoacido.

Questa molecola rientra nel ciclo di krebs responsabile della produzione di energia e rientra anche nella gluconeogenesi, attraverso la quale l’organismo produce glucosio da fonti non glucidiche come gli amminoacidi. Inoltre rientra anche nella sintesi di alcuni aminoacidi tra cui in particolare, passando dal glutammato, diviene precursore di glutammina, prolina ed arginina.

Diversi studi stanno valutando le potenzialità di questo chetoacido nel mantenimento delle componenti proteiche in caso di nefropatie attraverso i processi di transamminazione e di conseguente risparmio di eliminazione di urea, inoltre sembra importante per migliorare l‘assimilazione delle proteine in caso di patologie intestinali azoto.

L’associazione dell’alfachetoglutarato con l’arginina rende quest’ultima più stabile a livello gastrico e di conseguenza ne migliora l’assimilazione, almeno a livello teorico visto che ancora nessuno studio ha effettivamente dimostrato questo fatto.

Integrazione nello sport

Numerosi studi sembrano concordi nel sostenere che l'integrazione orale con arginina alfachetoglutarato, possa sostenere la performance atletica, evidenziando un ritardo dell'insorgenza dell’affaticamento in caso di esercizi anaerobici, un incremento della forza massima ed una maggior resistenza in generale.

In uno studio l’assunzione di 4 gr di AKG 3 volte al giorno per 8 settimane ha dato un sensibile incremento di forza massimale su panca piana rispetto al gruppo di controllo. In altri studi l’assunzione di questa sostanza associata alla creatina ha dimostrato in diversi test di forza effetti ergogenici.

L’associazione dell’arginina con l’alfachetoglutarato dovrebbe garantire tutti i benefici ottenibili dal semplice utilizzo della prima con dosaggi inferiori, in quanto vi è una migliore assimilazione della sostanza. Inoltre la presenza del chetoacido dovrebbe promuovere le capacità ergogeniche della semplice arginina in quanto esso, favorendo la gluconeogenesi e la produzione di glutammina, permette di avere maggiori substrati energetici (glucosio) utilizzabili durante lo sforzo. Il condizionale è d’obbligo dato che non esistono studi comparativi sull’efficacia delle varie forme di arginina. La produzione di glutammina dall’alfachetoglutarato promuoverebbe in misura maggiore della sola arginina l’incremento del rilascio di GH in seguito all’ingestione del composto in questione, in quanto anche la glutammina da esso prodotta promuove la secrezione di questo ormone, ad oggi però non esistono studi comparativi sulle varie formulazioni a base di arginina e di conseguenza non è possibile essere certi di ciò.

Dosaggio

3/6 gr prima di dormire a stomaco vuoto per promuovere il rilascio di GH anche se questo effetto non è certo.

3/6 gr prima e dopo l’allenamento negli sport anaerobici per migliorare performance e recupero. Il dosaggio è maggiore rispetto alla sola arginina perché nella formulazione chetoglutarata l’amminoacido rappresenta poco più della metà del peso complessivo della sostanza.

Arginina aspartato

L’arginina aspartato è un dipeptide costituito da arginina ed aspartato. L’aspartato (o acido aspartico) è un aminoacido non essenziale, che rientra nel ciclo dell'urea come precursore dell'arginina e nel processo di gluconeogenesi.

In teoria la presenza di aspartato dovrebbe promuovere la sintesi di ulteriore arginina attivando il ciclo dell’urea in modo che la contemporanea presenza di questi amminoacidi permetta al corpo una maggiore produzione di ossido nitrico rispetto all’utilizzo della sola arginina.

Inoltre la forma peptidica di arginina garantirebbe un minore metabolismo gastrico ed una maggiore assimilazione di questo amminoacido che al ph dello stomaco viene parzialmente degradato.

In realtà pochi studi sono stati condotti su questo peptide e nessuno di questi è in grado di dimostrare che la presenza di aspartato renda gli integratori di arginina più efficaci o meglio assorbiti.

Bisogna aggiungere che i risultati dall’utilizzo di questa sostanza sulla secrezione di GH sono alquanto discordanti, infatti in uno studio un dosaggio di ben 30 gr di arginina aspartato presi prima di coricarsi per 21 giorni non ha mostrato nessun incremento dei livelli di GH, mentre in un altro un dosaggio di 250mg/kg di peso in una settimana ha mostrato un incremento del 60% del rilascio notturno del suddetto ormone.

L’arginana aspartato viene utilizzata in terapia in caso di affaticamento.

Integrazione nello sport

L’arginina aspartato viene utilizzata in campo sportivo per aumentare gli effetti ottenibili dall’utilizzo della semplice arginina. La dimostrazione di ciò non è però ancora stata ottenuta da nessuno studio anche se la teoria che è alla base, ossia la maggiore stabilità del peptide a livello gastrico, è probabilmente corretta. Resta dubbia la capacità di incrementare la produzione di ossido nitrico in misura maggiore per effetto dell’aspartato di promuovere maggiormente il ciclo dell’urea.

I possibili benefici sulla secrezione di GH per i quali è venduto questo integratore, sono ancora da definire chiaramente, inoltre il dosaggio utilizzato in questi studi rischia di portare a sensibili effetti collaterali.

Dosaggio

8/12 gr prima di dormire per promuovere il rilascio di GH anche se questo effetto non è certo.

4/8 gr prima e dopo l’allenamento negli sport anaerobici per migliorare performance e recupero. Il dosaggio è maggiore perché l’arginina in forma di peptide rappresenta circa la metà del peso complessivo della sostanza.

Arginina chetoisocaproato

L’arginina chetoiscaproato è un sale formato dall’arginina e dall’acido alfacheto iscocaproato.

L’alfa chetoisocaproato è un cheto acido derivante dalla leucina che può essere convertito nel corpo in HMB, una sostanza con proprietà anticataboliche per i tessuti muscolari.

L’ acido alfachetoisocaproico ha proprietà anticataboliche, il che signica che aiuta a prevenire i danni muscolari nel corso degli esercizi fisici intensi. Uno studio ha evidenziato come la supplementazione di 1,5 gr di questa sostanza per 4 settimane promuove la crescita muscolare. Questo chetoacido ha anche una sua funzione nella produzione dell’energia e aiuta l’eliminazione dell’ammoniaca nel corso degli esercizi fisici che potrebbe altrimenti causare un affaticamento muscolare. Inoltre, all’interno del corpo, il chetoisocaproato viene convertito in Beta-idrossi Beta-metilbutirato (HMB), che può aumentare la massa muscolare e prevenirne il catabolismo incrementando la sintesi proteica e riducendone la degradazione.

Sembra inoltre, secondo alcuni studi, che questo chetoacido stimoli il rilascio di insulina.

Nonostante non esistano studi scientifici sull’efficacia di questo supplemento è plausibile che questa formulazione di arginina sia più stabile a ph gastrico e pertanto venga meglio assorbita dall’organismo.

Possibili ulteriori benefici sono dati dalla somma delle proprietà dell’arginina e di quelle dell’HMB prodotto dal chetoisocaproato anche se non esistono studi su questo composto.

Integrazione nello sport

L’arginina chetoisocaproato è utilizzata in campo sportivo per migliorare gli effetti ottenibili dall’utilizzo della semplice arginina. Inoltre con questo composto è possibile beneficare anche degli effetti promossi dall’HMB. Non essendo mai stati fatti studi scientifici su questo composto non è possibile stabilirne con certezza la reale efficacia.

Dosaggio

3/6 gr prima di dormire per promuovere il rilascio di GH anche se questo effetto non è certo.

3/6 gr prima e dopo l’allenamento negli sport anaerobici per migliorare performance e recupero.

Arginina piroglutammato

Questo supplemento è formato dall’associazione di arginina e acido piroglutammico. L’acido piroglutammico è un amminoacido derivato dalla ciclizzazione del glutammato.

Questa sostanza presenta attività a livello del Sistema nervoso centrale, in quanto pare eserciti un’azione stimolante sull’attenzione e sulla memoria. Inoltre studi in vitro hanno dimostrato che l’acido piroglutammico è in grado di aumentare la sintesi di glutatione, importante antiossidante epatico.

Secondo uno studio del 1981, al quale non è stato dato nessun seguito, l’assunzione di arginina piroglutammato e lisina provoca rilascio di Gh. Tale studio è molto vago e non porta a conclusioni significative, inoltre non essendocene altri questi risultati non possono essere considerati definitivi. Facendo leva su ciò, le aziende produttrici di integratori hanno lanciato numerosi prodotti sul mercato con la combinazione di amminoacidi presente in tale studio. L’idea di fondo è che questa particolare formulazione di arginina dovrebbe passare meglio la barriera ematoencefalica, però è tutto ancora da dimostrare.

Integrazione nello sport

L’arginina piroglutammato viene utilizzata in campo sportivo per migliorare gli effetti ottenibili dall’utilizzo della semplice arginina. I possibili vantaggi, ancora però da dimostrare, rispetto all’uso della sola arginina potrebbero essere un maggiore assorbimento da parte dell’apparato digerente ed un possibile maggior passaggio della barriera ematoencefalica con conseguente azione sulla ghiandola pituitaria favorendo così il rilascio di GH.

Dosaggio

3/6 gr prima di dormire per promuovere il rilascio di GH anche se questo effetto non è certo.

3/6 gr prima e dopo l’allenamento negli sport anaerobici per migliorare performance e recupero.

Glicina- arginina-acido chetoisocaproico (Gakic)

Il Gakic è un composto a base di glicina, arginina e acido chetoisocaproico.

In due studi promossi da chi produce questa particolare formulazione è stato evidenziato un incremento della prestazione anaerobica attraverso test di sprint al cicloergometro e test di resistenza alla forza utilizzando questo complesso 45 minuti prima dell’allenamento.

I risultati di questi studi sono però tuttora da confermare, inoltre non è chiaro l’effettivo meccanismo biologico che sarebbe alla base dei risultati ottenuti. Non è chiaro se l’effetto di questa formulazione sia dato dalla semplice somma dei benefici ottenibili usando glicina, arginina e acido chetoisocaproico o se questa combinazione promuova particolari sinergie.

Integrazione nello sport

Il gakic viene utilizzato dagli atleti degli sport anaerobici e di forza in genere, da giocatori di football americano e dai body builder, per aumentare la propria performance durante le competizioni o gli allenamenti. Gli atleti che hanno provato questa formulazione danno pareri molto discordanti sui reali benefici, nonostante i produttori sostengano che già dalla prima somministrazione vi sia un incremento della forza del 10%. Questa tesi viene avvallata da due studi non indipendenti che devono tuttora essere confermati.

Dosaggio

10/12 gr 45 minuti prima dell’allenamento o della competizione.

Voci glossario

Allenamento Aminoacidi Azoto Creatina Forza Glucosio Linfociti Metabolismo Ormoni Ossigeno PH Sangue Sintesi proteica Soglia anaerobica Urea