La composizione corporea dell’atleta: estetica o prestazione?

Questo articolo esplora l'importanza della composizione corporea nell'atleta, evidenziando come un aumento della massa magra possa migliorare forza e potenza. Si discute l'uso della Bioelectrical Impedance Analysis (BIA) come metodo non invasivo per valutare la composizione corporea, utile per preparatori atletici e nutrizionisti nel monitoraggio delle prestazioni e dello stato nutrizionale degli atleti.

Introduzione

L’atleta è costantemente alla ricerca della migliore prestazione possibile, anche se riferita al proprio limite personale. Le prestazioni sportive sono estremamente complesse e l’esito finale dipende fortemente dalle componenti della forma fisica relative alla salute e alle abilità (potenza, velocità, agilità, tempo di reazione, equilibrio e composizione corporea), oltre che alla tecnica e al livello di competenza dell’atleta nelle abilità motorie specifiche dello sport, soprattutto nella ricerca del “modello di prestazione”, ovvero del modello riferito al campione.

Nello sport gran parte delle componenti precedenti sono fortemente influenzate dalla composizione corporea dell’atleta.

Antropometria

Un aumento di massa magra contribuisce allo sviluppo di forza e potenza, che sono legate alla dimensione muscolare. Prima di tutto è bene evidenziare che la massa magra, che in inglese è detta fat free mass oppure lean mass, consiste in tutto ciò che rimane nel corpo dopo aver eliminato la massa grassa. Non parliamo quindi della sola massa muscolare, che è una componente della massa magra.

Analizzare la composizione corporea dell’atleta è quindi un elemento fondamentale per la pianificazione dell’allenamento. Non è però una valutazione semplice: esistono infatti numerosi metodi in grado di rilevare la composizione corporea. Alcuni di questi dividono il peso corporeo in 2 componenti, massa magra e massa grassa e sono:

• plicometria;
• pesata idrostatica;
• pletismografia a spostamento d’aria (Air Displacement Plethysmography o ADP in lingua inglese).

Altri metodi svolgono un’analisi più approfondita, perché dividono il peso corporeo in più componenti, derivando anche il valore del muscolo scheletrico. Ad esempio:

• DEXA;
• BIA (bioelectrical impedance analysis);
• BIVA (bioelectric impedance vector analysis).

Tuttavia, fino al 2020, l’utilizzo di BIA e BIVA negli atleti non ha fornito risultati accurati a causa di equazioni e riferimenti non specifici; tuttavia, si stanno aprendo nuove prospettive per ricercatori e professionisti. Alla luce di ciò, BIA e in particolare BIVA possono essere utilizzati per monitorare lo stato nutrizionale e i cambiamenti stagionali nella composizione corporea negli atleti, oltre a fornire confronti accurati all’interno e tra gli atleti.

In questo articolo ci soffermeremo principalmente sulla BIA, particolarmente diffusa tra gli operatori del settore.

L’Impedenzometria Bioelettrica: la BIA

L’analisi dell’impedenza bioelettrica (Bioelectric Impedance Analysis, BIA), anche detta impedenziometria, è una tecnica rapida, non invasiva e relativamente economica, per valutare la composizione corporea. La BIA si basa sulla proprietà comune a tutti gli esseri viventi, e quindi anche all’uomo, di condurre la corrente elettrica attraverso i fluidi e i tessuti dell’organismo.

Gli studi, tra l’altro, che utilizzano la BIA suggeriscono che un basso BMI può riflettere una ridotta massa muscolare ed una alta massa grassa. I tessuti biologici si comportano come conduttori, semiconduttori o dielettrici (isolanti). Le soluzioni elettrolitiche intra ed extracellulare sono ottimi conduttori (tessuti magri), mentre al contrario i tessuti grasso e osseo non permettono il passaggio della corrente utilizzata dalle apparecchiature BIA.

È una tecnica relativamente recente, che ha potuto trovare impiego clinico solo a partire dagli anni ‘80, in seguito alla realizzazione d’analizzatori portatili. La tecnica attuale, infatti, sfrutta gli elettrodi cutanei utilizzati per l’ECG, posizionati in due coppie (tecnica tetrapolare mano-piede), consentendo l’esecuzione delle misure in modo rapido (circa cinque minuti, esclusa l’applicazione degli elettrodi), non invasivo, innocuo, ripetibile, a basso costo, con i vantaggi della portabilità (dall’ambulatorio, alla corsia, alla sala dialisi, alla terapia intensiva fino al campo di gioco o alla palestra per gli sportivi) e senza interferenze con altra strumentazione elettrica sanitaria.

La BIA per il preparatore atletico

Il preparatore atletico, nella ricerca della migliore performance per il suo atleta ha necessità di effettuare una analisi critica partendo da dati oggettivi. In questo contesto e non in ottica di effettuare diagnosi medica o nutrizionale la BIA è uno strumento di frequente utilizzo, che vediamo nel dettaglio. La tecnica di misura tetrapolare è semplice: sono applicati quattro elettrodi cutanei, una coppia sul dorso della mano (preferita la destra), in particolare uno sull’articolazione metacarpo-falangea del terzo dito (elettrodo iniettore), e l’altro sull’articolazione radio-ulnare (elettrodo sensore); un’altra coppia sul dorso del piede omolaterale, in particolare uno sull’articolazione metatarsofalangea del terzo dito (iniettore), e l’altro sull’articolazione tibiotarsica (sensore).

Il soggetto, supino e non a contatto con elementi metallici, con arti inferiori divaricati di 45° e arti superiori abdotti di 30° per evitare contatti cutanei con il tronco. I cavetti dell’analizzatore sono collegati con pinzette agli elettrodi. Nella BIA standard viene iniettato un impulso di corrente alternata a 50 kHz, d’intensità innocua per i tessuti (400 μA).

Quando viene attraversato da una corrente elettrica alternata, il corpo umano si oppone al suo passaggio in virtù di due tipi di forze:

• forza resistiva (resistenza, R) prodotta dai liquidi intra ed extracellulari, che produce una caduta di voltaggio della corrente;
• forza reattiva (reattanza, Xc) prodotta dalle membrane cellulari, che si comportano come condensatori e che produce uno sfasamento della corrente.

La prima è un indice di volume che rappresenta la semplice opposizione del corpo al passaggio della corrente, mentre la seconda esprime numericamente il modo in cui le membrane cellulari e le superfici di contatto tra vari tessuti si comportano al passaggio della corrente elettrica di valore non costante, con modalità assimilabili a quelle dei condensatori, accumulando cioè una certa quantità di carica elettrica e causando uno spostamento di fase nella corrente applicata. Pertanto, la reattanza può essere definita un buon indicatore della distribuzione della massa cellulare all’interno del volume di acqua del corpo umano. L’impedenza (Modulo Z) è determinata dall’azione delle due forze insieme, resistenza e reattanza.

La BIA per il nutrizionista

La bioimpedenziometria è utilissima anche per il nutrizionista, non per valutare la massa grassa (ci sono metodi e strumentazioni molto più precisi e affidabili per quel dato), ma per stimare la massa muscolare e, soprattutto, l’idratazione. Sapere i valori di TBW (Total body water), ECW (Extra cellular water) ed ICW (Intra cellular water), per un nutrizionista, soprattutto in ambito sportivo.

Questo articolo esplora l'importanza della bioimpedenziometria vettoriale nello sport, sottolineando come possa essere utilizzata per monitorare l'idratazione e la nutrizione degli atleti. Propone l'uso di misurazioni come la reattanza e la resistenza per valutare la condizione muscolare e prevenire infortuni, migliorando così le prestazioni sportive.

Antropometria

Per esempio, quando un atleta di 80 kg perde oltre 1,6 kg di peso corporeo durante l’attività fisica (2%), la capacità di prestazione spesso diminuisce significativamente. Inoltre, la perdita di peso di oltre il 4% durante l’esercizio fisico, può portare a patologie da calore anche importanti.

Gli effetti fisiologici dell’esercizio fisico sono onnipresenti come benefici per i sistemi cardiovascolare e muscolo-scheletrico. L’esercizio è ampiamente promosso dai professionisti del settore medico per favorire il benessere sia fisico che emotivo; tuttavia, chiunque si occupi di sport a qualsiasi livello è a conoscenza diretta come un’attività fisica intensa e ripetuta nel tempo porti alla produzione di una serie di mediatori dei processi infiammatori (citochine) che possono in qualche modo sia influire sulla performance che predisporre agli infortuni.

Al network neuroendocrino-metabolico si aggiunge quindi la componente immunologica con tutto ciò che ad essa consegue. La stesura, dunque, di un piano nutrizionale in un atleta di élite non può prescindere da una attenta valutazione anamnestica eseguita mediante una anamnesi nutrizionale che sia volta a valutare le abitudini alimentari dell’atleta.

Gli errori ed eccessi, ad esempio l’uso di alcool, sono dannosi e si cerca di stimolare la consapevolezza di come una corretta alimentazione possa influire sullo stato di salute e dunque sulla performance, e soprattutto nella prevenzione degli infortuni. Una corretta indagine nutrizionale basata su un colloquio con l’atleta può aiutare ad individuare come lo sportivo si alimenta sia nelle giornate normali di allenamento, che nel pre/post gara.

La Massa Muscolare Biologicamente Attiva

La BCM (massa cellulare biologicamente attiva - body cell mass) è una pura coltura di cellule viventi, ed è quella componente della composizione corporea che contiene il tessuto ricco di potassio, che scambia ossigeno, che ossida glucosio.

In qualsiasi considerazione antropometrica sulla conversione di nutrienti in energia, sulla domanda di ossigeno e produzione di biossido di carbonio, la massa cellulare ne è la base di riferimento.

La BCM, sommata alla massa extracellulare (ECM – extracellular mass), dà come risultato il peso della massa libera dal grasso (FFM). La massa cellulare rappresenta il comparto tissutale metabolicamente attivo e si ritiene che abbia una idratazione del 73% ed una concentrazione di potassio intracellulare pari al 97% del potassio totale.

I valori minimi di BCM si ricavano attraverso il calcolo del peso ideale (utilizzando le equazioni di preferenza):

• per gli uomini si moltiplica il valore di peso ideale per 0,3;
• per le donne si moltiplica il valore di peso ideale per 0,28.

Le percentuali di riferimento nella popolazione normale vengono aumentate in atleti d’élite in base alla disciplina svolta (più alte negli sport di forza e più basse negli sport di endurance). In atleti maschi negli sport di forza (atleti con altezza media 1.70 m) si arriva a superare il 60% di BCM sul peso totale.

Per poter confrontare la BCM di ogni singola misurazione è necessario fare riferimento al “Grafo BIVA” che rappresenta la bussola dell’idratazione e della nutrizione. Ad esempio, confrontando due misurazioni di un’atleta nella quale si evidenzia, dalla prima alla seconda analisi BIVA, una diminuzione del peso totale, una riduzione della BCM assoluta ma un aumento percentuale di BCM sul peso totale, il grafico BIA-VECTOR dimostra un miglioramento qualitativo che conferma l’aumento percentuale della BCM.

Applicazioni nello Sport

La bioimpedenziometria vettoriale negli ultimi anni si è sviluppata molto nell’ambito sportivo e principalmente viene utilizzata con due finalità:

• valutative (condizione di forma dell’atleta, monitoraggio dell’anabolismo muscolare e della supercompensazione durante la fasa di preparazione, risposta al carico di lavoro, gestione del recupero);
• preventive (insorgenza di fatica, disidratazione, prevenzioni di infortuni).

La BIVA può aiutare l’impostazione e l’ottimizzazione di programmi di allenamento tramite il controllo dello stato nutrizionale e idrico dell’atleta durante la stagione.

Ad esempio, se valutiamo un atleta con due misurazioni impedenziometriche a distanza di quindici giorni, nella fase di scarico, con appropriata nutrizione pre-gara, può aiutare a capire se l’atleta ha recuperato/supercompensato se si osserva un aumento dell’angolo di fase, un aumento leggero della resistenza (Rz) con aumento sostanziale della reattanza (Xc) e una massa biologicamente attiva (BCM), il BCMI (BCM Index dato dal rapporto tra la BCM e il quadrato dell’altezza).

In particolare il valore di BCMI rappresenta un parametro qualitativo che, correlato all’angolo di fase e all’idratazione, consente di determinare lo stato di benessere. Valori minori di 7 potrebbero indicare uno stato di malnutrizione dello sportivo.

Questo articolo propone l'uso della metodica vettoriale BIVA per monitorare la composizione corporea degli atleti, al fine di ottimizzare le prestazioni e prevenire infortuni. L'analisi BIVA permette di valutare lo stato di idratazione e nutrizione, fornendo dati utili per personalizzare allenamenti e piani nutrizionali.

Metodi

La metodica BIVA è utilizzata per monitorare le fasi di carico e scarico di allenamento, correlando il recupero dell'atleta all'aumento della BCM, un indicatore di buona prestazione. L'interpretazione del BIVA è cruciale per ridurre le probabilità di infortunio.

Applicazioni nello stato di salute

Lo sviluppo di nuove tecniche di valutazione della composizione corporea con metodica vettoriale BIVA potrebbe integrare i parametri medici classici, permettendo un monitoraggio dello stato di "salute" degli atleti e prevenendo infortuni e stati catabolici.

Abbiamo determinato i seguenti indici attraverso la metodica BIVA:

• Resistenza (Rz)
• Reattanza (Xc)
• Angolo di fase (PA°)
• Indice benessere BCMI = BCM da BIA/statura²
• Indice di forma % = BCM da BIA/tessuto magro x 100
• Body mass Index
• Body cellular mass
• Extra cellular mass
• Total body water
• Extra cellular water
• Percentuale di extra cellular water
• Percentuale di Body cellular mass

Dopo l'applicazione dei cavi sugli elettrodi, è possibile visualizzare i valori di resistenza (Rz), reattanza (Xc) e angolo di fase (PA°). Questi dati, insieme ai dati anagrafici e antropometrici, permettono di elaborare il BIAVECTOR e il BIAGRAM, oltre ad altri parametri convenzionali.

Discussioni e conclusioni

La standardizzazione delle misurazioni BIVA consente valutazioni rapide e non invasive, utili per apportare modifiche su nutrizione, integrazione e allenamento, personalizzando il tutto per il singolo atleta. Un monitoraggio attento con BIVA permette di prevenire overtraining e di incrementare lo stato di salute e performance dell'atleta.

Concludendo, ulteriori studi sono necessari per verificare se il trend di miglioramento è riscontrabile e standardizzabile nelle varie fasi delle competizioni. La BIVA ha un potenziale enorme nello sport, in particolare per la valutazione delle lesioni dei tessuti molli.