Gli integratori che promettono l’aumento dei livelli di ossido nitrico sono molto richiesti per migliorare le performance atletiche e quelle sessuali, quanto c’è di vero e come funzionano?
Ossido nitrico: che cos’è, come viene prodotto e funzioni fisiologiche
L’ossido nitrico (NO) è un radicale libero di azoto capace di ossidare o ridurre i composti con cui viene a contatto. E’ un potente vasodilatatore normalmente impiegato nel corso di processi infiammatori contro agenti patogeni, virus e cellule tumorali. Si tratta di un gas formato dall’unione di un atomo di azoto legato ad un atomo di ossigeno che può essere prodotto dalle cellule endoteliali (cellule che rappresentano il rivestimento interno dei vasi sanguigni, dei vasi linfatici e del cuore) ma anche dai macrofagi (classe specifica di fagociti, cellule impegnate nella difesa immunitaria).
Nel corso di uno stato infiammatorio avvengono una serie di reazioni e tra queste il rilascio di istamina per rottura dei mastociti (cellule contenenti istamina e presenti nel tessuto connettivo) la cui presenza attiva delle reazioni a catena che, tra l’altro, stimolano l’ossido nitrico sintetasi (NOS) nella produzione di ossido nitrico.
L’ossido nitrico sintetasi (NOS), come appena detto, è un enzima (in realtà un complesso enzimatico) incaricato della produzione di ossido nitrico ed è possibile individuarne 3 differenti tipi (isoforme):
– ossido nitrico sintetasi endoteliale (eNOS), produce bassi livelli di ossido nitrico con la funzione principale di operare come vasodilatatore;
– ossido nitrico sintetasi neuronale (nNOS), produce bassi livelli di ossido nitrico con la funzione principale di operare come neurotrasmettitore;
– ossido nitrico sintetasi inducibile (iNOS), produce alti livelli di ossido nitrico con la funzione principale di operare nella difesa organica da agenti patogeni.
Per quanto riguarda eNOS e nNOS si tratta di due ossido nitrico sintetasi calcio dipendenti, che vengono attivate nella produzione di ossido nitrico solo quando la concentrazione di ioni calcio nella cellula aumenta. La iNOS invece è una sintetasi inducubile sempre attiva, è calcio indipendente e la sintesi di ossido nitrico è in questo caso correlata alla quantità di enzima prodotto dalla cellula. E’ tipica dei macrofagi ed è pertanto attivata in presenza di stati infiammatori o aggressione batterica.
La vasodilatazione che consegue il rilascio di ossido nitrico, assieme all’aumento della permeabilità dei vasi sanguigni, agevola la fuoriuscita di liquido, leucociti e proteine che abbandonando il circolo sanguigno e vengono coinvolti nella gestione del processo infiammatorio. L’ossido nitrico pertanto, pur essendo un elemento potenzialmente nocivo, espleta tutta una serie di funzioni a livello fisiologico compreso il rilassamento della muscolatura liscia (anch’essa implicata nella vasodilatazione conseguente lo stato infiammatorio), la regolazione del sistema cardiovascolare, l’aggregazione piastrinica e un ruolo importante come neurotrasmettitore e neuromediatore nel sistema nervoso centrale.
L’ossido nitrico veicola facilmente attraverso le membrane cellulari e i liquidi e in alte concentrazioni può alterare le funzioni cellulari ed enzimatiche, provocare mutazioni del DNA e alterazioni della membrana plasmatica che determinano la morte cellulare per apoptosi (suicidio cellulare) a causa dell’interruzione del suo ciclo.
A bassi livelli l’ossido nitrico effettua un’attività completamente opposta, stimolando l’azione delle proteine HSP (Heat Shock Proteins) o proteine dello Shock Termico. Queste proteine, definite anche proteine accompagnatrici, svolgono una serie di funzioni fondamentali come il trasposto di proteine neosintetizzate al loro sito di destinazione, la rilevazione di proteine denaturate e/o danneggiate e il tentativo di “riparazione”. Nel caso in cui questo tentativo fallisca, le proteine HSP trasportano le proteine danneggiate verso il proteosoma dove avviene la loro digestione e recupero degli aminoacidi che le compongono.
L’ossido nitrico ha azione pressochè locale, non può quindi interagire con distretti anatomici distanti rispetto alla sede di produzione, è inoltre degradato molto rapidamente. La sua emivita è di appena pochi secondi e subito dopo l’ossido nitrico si lega al gruppo eme dell’emoglobina presente nei globuli rossi formando metaemoglobina e quindi nitriti e nitrati eliminati prevalentemente per via renale.
L’ossido nitrico e le sue funzioni per gli sportivi
I vantaggi dell’ossido nitrico per gli sportivi sono potenzialmente numerosi, ipotizzando di poter escludere ogni possibile effetto collaterale (anche gravissimo) connesso con una maggiore presenza e/o produzione, si ipotizza che i benefici possano riguardare il processo ipertrofico, migliorare l’afflusso ematico ai tessuti ottimizzando sia il lavoro muscolare che la successiva fase di recupero.
Sebbene sia noto soprattutto nell’ambiente del bodybuilding, l’ossido nitrico potrebbe essere utile in senso generale in ambito sportivo poichè l’incremento del lume vascolare, e quindi un più agevole trasporto di tessuto ematico, migliora qualsiasi attività o allenamento consentendo di protrarlo più a lungo o di sostenere degli sforzi più intensi.
A voler esaminare meglio questo prodotto paradossalmente (come spesso accade nel bodybuilding) un suo utilizzo e l’ipotesi di una reale efficacia degli integratori, potrebbe essere perfino controproducente. Uno dei meccanismi di stimolo alla crescita muscolare, l’ipertrofia, è sostenuta infatti dalla presenza di un ambiente acido, condizione che invece sarebbe meno significativa in presenza di ossido nitrico poichè un maggiore afflusso ematico garantito dalla vasodilatazione provocherebbe una minore insorgenza di acidosi e una più rapida ed efficace rimozione dell’acido lattico, il tutto ridimensionando potenzialmente gli effetti ipertrofici dell’acidità muscolare.
In linea di massima si segnala un miglioramento dei parametri di forza e resistenza con un ciclo di effetto/produzione che è meglio chiarito più avanti.
Gli integratori di ossido nitrico
Essendo un gas è facilmente intuibile che la sua diretta integrazione è tecnicamente impossibile, salvo ipotizzare di respirare miscele arricchite di ossido nitrico (ossia di monossido di azoto) in ambienti ospedalieri (cosa che accade per specifiche esigenze cliniche), o di riversarlo direttamente nei tessuti, anche perché (lo ricordiamo) la sua azione è di tipo locale e non sistemico.
Tuttavia è facilmente possibile reperire integratori formalmente venduti con nomi o con modalità pubblicitarie che lascerebbero intendere si tratti esattamente di un integratore contenente ossido nitrico. In realtà tali integratori contengono fondamentalmente arginina, spesso in concomitanza con altri aminoacidi. Tecnicamente quindi si tratta di integratori dell’aminoacido arginina, essendo quest’ultimo precursore nel processo di sintesi dell’ossido nitrico (la degradazione della L-arginina a citrullina causa il rilascio di una molecola di ossido nitrico), nelle intenzioni (e nelle promesse del marketing) l’introduzione di arginina in misura maggiore indurrebbe un maggiore rilascio di ossido nitrico.
Tuttavia i processi relativi alla sintesi di ossido nitrico sono ben diversi e complessi e richiedono una serie di mediatori che ne innescano il rilascio. Una semplificazione legata all’assunzione di un precursore avente come conseguenza il rilascio di ossido nitrico, sarebbe analoga al voler dire che, essendo il colesterolo il precursore del testosterone, possedere/assumere alimenti che contengono alte concentrazioni di colesterolo induce una maggiore sintesi di testosterone come semplice e diretta conseguenza.
Come riferito assieme all’arginina questi integratori possono contenere altri aminoacidi, frequentemente si tratta di citrullina, capace di aumentare la disponibilità di arginina da coinvolgere nella sintesi di ossido nitrico.
Il mancato funzionamento di questi integratori è in realtà un elemento positivo poichè l’aumento dei valori di ossido nitrico produrrebbe, oltre agli ipotetici vantaggi, dei reali effetti avversi causati ad esempio dalla nitrazione proteica (come effetto dell’interazione tra ossido nitrico e radicali liberi e di una serie di eventi a cascata) esponendo, solo per citarne alcuni, a eventi come l’infarto o l’aterosclerosi. In linea generale avendo una forte azione ossidante l’ossido nitrico può produrre effetti analoghi a quelli del fumo, dell’alcool e delle radiazioni ionizzanti.
E’ possibile ritenere quindi perfettamente inutili gli integratori volti a incrementare la sintesi endogena di ossido nitrico? Non proprio. Tralasciando il puro marketing che tende ad una semplificazione artificiosa consapevole di far leva nelle persone meno capaci (o meno desiderose) di comprendere i meccanismi di azione, vi è un aspetto ulteriore. E’ infatti possibile ipotizzare che il consumo di arginina nel corso dell’attività fisica riduca la capacità organica di far fronte all’adeguata produzione di ossido nitrico a causa di una compromissione nei livelli di un precursore: l’arginina stessa. Questa ipotesi è l’unica a lasciare ancora un punto interrogativo sui due fronti:
A) l’ipotesi di ottimizzare i processi partendo da un integratore;
B) l’ipotesi di vantaggi sotto il profilo della performance connessi con l’iperproduzione di ossido nitrico (e contestuale quanto non secondario) eliminazione degli effetti avversi.
I farmaci capaci di incrementarne i valori di ossido nitrico e ulteriori limiti degli integratori
Accanto agli integratori analizzati sin qui è possibile individuare dei farmaci che, in questo caso senza ombra di dubbio, possono incrementare la presenza di ossido nitrico. Si tratta della nitroglicerina che molti conosceranno per la sua fama come esplosivo ma che invece trova impiego in ambito farmacologico proprio per la sua capacità di decomporsi lentamente rilasciando ossido nitrico. In questo caso con l’obiettivo di diffondere verso le cellule muscolari che avvolgono i vasi sanguigni favorendone il rilassamento e quindi la vasodilatazione, circostanza fondamentale nei soggetti colpiti da infarto per i quali rappresenta un vero e proprio salvavita. La nitroglicerina, prevalentemente applicata a livello locale, subisce la degradazione enzimatica con rilascio di ossido nitrico e contrasta la ridotta capacità organica dei vasi che presentano al loro interno delle placche che, oltre a non consentire l’idonea vasodilatazione, restringono ulteriormente il lume vascolare e generano sofferenza per il ridotto apporto di ossigeno ai tessuti.
La nitroglicerina non è l’unico farmaco che regola i livelli di ossido nitrico, anche il celebre Viagra (il cui principio attivo è il sildenafil) influenza il complesso enzimatico responsabile della sua produzione. Del resto i meccanismi alla base dell’erezione sono proprio regolati dal rilassamento della muscolatura liscia dei corpi cavernosi del pene e dei vasi arteriosi con la mediazione dell’ossido di azoto, cui segue una venocostrizione. Va da se che il marketing attorno agli integratori di cui sopra si è esteso ben presto facendo promesse di miglioramento anche delle performance sessuali.
La presenza di un farmaco il cui funzionamento, come chiarito, è completamente differente rispetto a quello di un integratore, dovrebbe tuttavia far riflettere: se l’impiego di un precursore è condizione adeguata e sufficiente per innescare un incremento di ossido nitrico finalizzato al processo di vasodilatazione (la medesima conseguenza richiesta in ambito sportivo) come mai nei soggetti colpiti da infarto non si adopera un integratore di arginina ma una molecola completamente differente?
C’è poi un secondo, e più rilevante, problema: l’impiego di nitroglicerina richiede la presenza di enzimi che, attraverso la degradazione, permettono il rilascio di ossido nitrico. Questi enzimi sono maggiormente presenti a livello venoso rispetto che a livello arterioso, e diminuiscono ulteriormente a livello capillare. Ne consegue che anche l’ipotesi di impiego farmacologico per scopi connessi alla performance sportiva, pur tralasciando l’effetto locale e non sistemico dell’ossido nitrico, avrebbero effetto soprattutto sul circolo venoso, quindi di rimozione dei cataboliti frutto del lavoro muscolare, più che in una fase di pumping.
Tuttavia, pur volendo acriticamente (e a questo punto paradossalmente) accettare che l’impiego di integratori di arginina, pur venduti come integratori di ossido nitrico, possano non solo incrementarne la sintesi ma consentire di beneficare degli effetti, occorre valutare il rapporto tra arginina da integratore e arginina negli alimenti.
Mediamente la presenza di arginina in un integratore è pari a 3grammi (si fa riferimento alle dosi di assunzione raccomandate dai produttori e non al contenuto della singola compressa) pari a quanta se ne può trovare in appena 150 grammi di carne di manzo o di tacchino, o analoga quantità di bresaola o di lenticchie o di ceci o di molti altri alimenti comunemente utilizzati. Pertanto è difficile ipotizzare che possa essere un elemento carente in un normale regime nutrizionale anche di tipo vegano o vegetariano, al punto da richiedere una integrazione.
Induzione fisiologica ad un maggiore rilascio di ossido nitrico e attività che ne mimano gli effetti
Esistono dei processi fisiologici in grado di stimolare il rilascio di ossido nitrico e attività che, pur non agendo su questo parametro, creano di fatto i medesimi adattamenti.
La permanenza in alta quota ad esempio, a causa di una ridotta pressione parziale di ossigeno, crea una serie di adattamenti fisologici, e tra questi una maggiore produzione di ossido nitrico finalizzato a contrastare i fenomeni di ipossia che si traduce in un adattamento cronico nei soggetti che vivono in quota.
In relazione agli adattamenti ricercarti dagli sportivi come effetto dell’ossido nitrico (o usati come ragione per la vendita di integratori) è possibile segnalare la vasodilatazione finalizzata al desiderio di voler migliorare l’afflusso ematico alle strutture muscolari, controllare i valori pressori, agevolare la rimozione dei cataboliti e migliorare l’apporto di ossigeno ai muscoli. Occorre ricordare che una discreta quota di lavoro aerobico è condizione sufficiente per ottenere tutto quanto sopra associato anche al fenomeno della neogenesi di vasi capillari, con effetto duraturo e comprovato.
In realtà l’attività fisica in senso generale migliora essa stessa i livelli di ossido nitrico, sotto lo stimolo cardiaco che risponde alle mutate richieste di ossigeno da parte dei muscoli, le cellule endoteliali dei vasi arteriosi rilasciano una maggiore quantità al fine di permettere la vasodilatazione. E’ un processo efficiente ma che in fase adulta e anziana, sotto l’effetto dello stress ossidativo prodotto dai radicali liberi, tende a diminuire di efficacia.
