Surplus energetico e ipertrofia muscolare

Introduzione

“Magnitude and Composition of the Energy Surplus for Maximizing Muscle Hypertrophy: Implications for Bodybuilding and Physique Athlete” [1] è una interessante review di Alan Aragon e Brad Schoenfeld nella quale viene esaminata .*la letteratura scientifica ad oggi disponibile per delineare il ruolo dell’assunzione calorica nell’ipertrofia muscolare. In particolare, questa review è rivolta ai BodyBuilder e atleti Physique.

La review è suddivisa in sezioni che coprono i seguenti argomenti connessi al tema centrale:

• Condizioni ipocaloriche (deficit energetico)
• Condizioni eucaloriche (un apporto energetico pari al dispendio energetico)
• Condizioni ipercaloriche (un surplus energetico)
• Entità del surplus
• Composizione dei macronutrienti
• Applicazione pratica.

Nel presente articolo evidenzierò i punti importanti di ciascuna di queste sezioni.

Condizioni ipocaloriche (deficit energetico)

È noto che un deficit energetico ostacola la crescita muscolare. In effetti, può compromettere completamente la crescita muscolare negli individui allenati (specialmente quando sono già con percentuali di grasso ridotte). Meccanicamente, questo potrebbe essere spiegato dalla sottoregolazione del percorso mTORC1 e dall’attivazione della proteina del sensore di energia AMPK.

La regolazione del mTORC1 in base allo stato energetico della cellula è descritta meno bene di quella dei fattori di crescita e appare principalmente mediata dalla chinasi attivata da AMP (AMPK). AMPK è una proteina eterotrimerica che comprende una combinazione di subunità α, β e γ. Attualmente sono note due isoforme delle subunità α (α1 e α2) e β (β1, β2). Esistono tre isoforme note della subunità γ (γ1, γ2, γ3). La subunità α funziona come la subunità catalitica del complesso, mentre le altre due subunità “rilevano” lo stato energetico della cellula. La subunità β può interagire con il glicogeno e la subunità γ con i nucleotidi adenosintrifosfato (ATP), adenosindifosfato (ADP) e adenosinmonofosfato (AMP). L’interazione tra il glicogeno e la subunità β porta all’inibizione allosterica dell’attività dell’AMPK, una diminuzione del glicogeno porterà quindi alla riduzione di questa inibizione e quindi all’attivazione del complesso. In sintesi, le subunità β e γ consentono alla chinasi di misurare lo stato energetico della cellula come riflesso dal suo contenuto di glicogeno e dal rapporto ATP/ADP o AMP. Una diminuzione del glicogeno o del rapporto ATP/ADP o AMP segnala una diminuzione dell’energia disponibile alla chinasi e la attiva. In generale, l’attivazione di AMPK promuove le vie cataboliche al fine di recuperare l’omeostasi energetica cellulare e attenua le vie anaboliche per preservare l’energia.

Teoricamente, le diverse isoforme delle subunità consentono dodici combinazioni uniche. Tuttavia, fino ad oggi sono state trovate solo tre diverse combinazioni nel muscolo scheletrico umano: α2 / β2 / γ1, α2 / β2 / γ3 e α1 / β2 / γ1. La distribuzione quantitativa di queste proteine ​​eterotrimeriche è stata stimata al 15% α1 / β2 / γ1, 65% α2 / β2 / γ1 e 20% α2 / β2 / γ3. I tre eterotrimeri mostrano regolazione ed effetti differenziali. L’eterotrimero α2 / β2 / γ3 si attiva rapidamente a seguito dell’attività fisica, mentre gli altri due impiegano molto più tempo per attivarsi. Inoltre, solo l’eterotrimero contenente α1 sembra attenuare la crescita muscolare, mentre gli eterotrimeri contenenti α2 non sembrano farlo.

L’effetto antagonizzante di AMPK sulla crescita muscolare è mediato, almeno in parte, dall’inibizione dell’attività del mTORC1. AMPK fosforila due residui (Thr1227 e Ser1345) su TSC2 che sono importanti per la sua attivazione. TSC2 agisce quindi inibendo mTORC1 mediante la formazione del complesso TSC-TBC come descritto in precedenza. Inoltre, è stato scoperto che Raptor, una delle proteine ​​che compromettono mTORC1, è anche un substrato del AMPK. Anche la fosforilazione di Raptor ai residui Ser722 e Ser792 inibisce l’attività di mTORC1. In sintesi, l’effetto antagonista del AMPK su mTOR è mediato dalla fosforilazione di TSC2 e Raptor.[2]

Detto ciò, quello che viene evidenziato in questa sezione, è che l’allenamento contro-resistenza in concomitanza con un elevato apporto di proteine ​​può aumentare la massa magra nonostante un deficit energetico. Sebbene questo effetto sia chiaramente diminuito negli individui con percentuali di massa grassa basse allenati, ciò è particolarmente vero per gli individui obesi non allenati. Uno studio interessante che evidenzia questo punto è quello di Donnelly et al. [3].

Nello studio, quattordici donne obese sono state sottoposte a una dieta ipocalorica (803 kcal al giorno) per 90 giorni. Sette di loro hanno eseguito simultaneamente l’allenamento con i pesi e gli altri sette sono rimasti sedentari. Come ci si aspetterebbe con un apporto energetico così basso negli individui obesi, hanno perso molto peso. In media, hanno perso 16Kg, ovvero 35 libbre. Mentre la massa grassa e la massa magra sono diminuite nella stessa misura in entrambi i gruppi, le biopsie muscolari hanno fornito alcune informazioni interessanti. Hanno dimostrato che l’area della sezione trasversale delle fibre muscolari è aumentata in coloro che hanno eseguito l’allenamento con i pesi, ma è rimasta invariata in coloro che sono rimasti sedentari. Mentre l’ipertrofia potrebbe essere stata solo regionale per quel muscolo specifico, non era così scontato (sicuramente dato che è un muscolo della gamba ei soggetti hanno perso molto peso corporeo). Va notato che una certa perdita di massa magra non può essere attribuita alla perdita muscolare. (E allo stesso modo, se misuri un aumento della massa magra, non dovresti attribuirlo direttamente alla massa muscolare.)

Condizioni eucaloriche (un apporto energetico pari al dispendio energetico)

Quando l’apporto energetico è uguale al dispendio energetico, si parla di eucalorica. In altre parole, si sta mangiando per mantenere il livello di energia in equilibrio. Queste condizioni sono più favorevoli per la costruzione muscolare.

L’articolo sembra principalmente partire da una recente meta-analisi di Morton et al. [4]. (Aragon e Schoenfeld erano entrambi coautori di questa meta-analisi.) Gli studi che coinvolgono condizioni ipocaloriche sono stati esclusi dall’analisi. E’ stato esaminato l’effetto dell’integrazione proteica in combinazione con l’esercizio contro-resistenza sull’aumento della massa muscolare.

Sostengono che a causa della mancanza di un aumento significativo dell’assunzione di energia rispetto al basale negli studi analizzati, nonché di guadagni relativamente minori nella FFM, le condizioni possono essere interpretate come eucaloriche (Poiché questo non era uno scopo mirato dello studio.). Hanno scoperto che l’integrazione di proteine ​​ha aumentato la massa magra di 0,75kg in media negli individui allenati contro-resistenza.

Per dare una maggiore prospettiva: gli studi con persone allenate sono durati in media 10 settimane. Onestamente, è abbastanza per un cambiamento dietetico relativamente minore in un lasso di tempo relativamente breve. Basta aggiungere un po’ di proteine ​​in più. I guadagni sono stati complessivamente molto inferiori (0,3 kg) o inesistenti (-0,01 kg) negli anziani. Aragon e Schoenfeld concludono questa sezione con “Questi guadagni relativamente insignificanti indicano l’importanza di un surplus calorico mirato combinato con un allenamento contro-resistenza progressivo quando l’obiettivo è massimizzare l’ipertrofia muscolare”.

Non posso dire di essere pienamente d’accordo con quanto affermato, dal momento che trovo l’aumento abbastanza solido negli individui allenati contro-resistenza per un cambiamento dietetico così limitato. Anche se questo potrebbe non essere ottimale, penso che il messaggio da portare a casa per gli individui allenati contro-resistenza possa essere che è possibile guadagnare una quantità discreta di massa muscolare in condizioni eucaloriche quando l’assunzione di proteine ​​è adeguata.

Condizioni ipercaloriche (surplus energetico)

È ovvio che un surplus di energia consente una maggiore ipertrofia muscolare. Uno studio interessante che menzionano è quello di Bray et al. [5]. Questo studio è stato svolto particolarmente bene. La ragione principale di ciò è che i soggetti sono stati messi in un’unità metabolica, potendo così controllare completamente il loro apporto energetico.

Lo studio ha esaminato 25 soggetti di ambo i sessi sani e stabili di peso che sono stati sovralimentati per 8 settimane dopo una dieta di stabilizzazione del peso iniziale di 13-25 giorni. Sono stati randomizzati con una dieta a basso contenuto di proteine ​​(5% dell’apporto energetico), proteine ​​normali (15%) o ad alto contenuto proteico (25%). L’apporto energetico è stato aumentato di quasi 1000 kcal al giorno.

La cosa interessante è che tutti e tre i gruppi hanno guadagnato circa la stessa quantità di grasso corporeo. Tuttavia, i gruppi con una dieta normale e ricca di proteine ​​hanno anche guadagnato massa corporea magra (misurata con DXA). Quindi solo mangiare molte più calorie, mentre si assumono abbastanza proteine, ovviamente, provoca un aumento della massa corporea magra.

Aragon & Schoenfeld continuano a sottolineare che è importante rendersi conto che la massa magra non è uguale alla massa muscolare. Cosa su cui non si può essere che pienamente d’accordo.

Questo fattore è importante quando si interpreta la ricerca. Misurazioni aggiuntive, come ultrasuoni, risonanza magnetica, TC o area della sezione trasversale delle fibre muscolari, possono dare molta più concretezza nel fatto che un cambiamento nella massa magra sia dovuto o meno a un cambiamento nella massa muscolare.

Entità del surplus energetico

Proprio come l’assunzione energetica può influenzare l’ipertrofia muscolare, così lo possono fare l’allenamento e la composizione corporea. Aragon e Schoenfeld sostengono che gli individui non allenati (deallenati) hanno un potenziale maggiore per realizzare guadagni muscolari, e la pratica lo ha dimostrato diverse volte. Pertanto è possibile che i soggetti magri e allenati siano più inclini a guadagnare grasso con un surplus energetico eccessivamente elevato. Ed anche questo è un qualcosa di verificato molte volte nella pratica.

In generale, consiglio agli atleti più avanzati, con una bassa body fat, così come per le donne (a causa del loro potenziale di crescita relativamente ridotto) un surplus energetico inferiore rispetto ai principianti che desiderano aumentare la loro massa muscolare il più possibile.

Indubbiamente, gli atleti più avanzati guadagneranno anche un po’ più di massa muscolare con grandi eccedenze di energia. Tuttavia, quando ricominciano a ridurre le Kcal in seguito, hanno bisogno di perdere più grasso e immagino che qualsiasi massa muscolare in più guadagnata con fatica verrà persa con esso in percentuali sensibili.

Uno altro studio che menzionano è quello di Rozenek et al. [6]. I soggetti del test hanno ricevuto un surplus energetico di 2010Kcal in aggiunta alla loro dieta di mantenimento.

I soggetti presi in esame sono stati divisi in tre gruppi. Uno ha ricevuto un supplemento di 2010 kcal ad alto contenuto proteico (356g di carboidrati, 106g di proteine), uno ha ricevuto un integratore isocalorici di carboidrati da 2010 kcal e uno è servito come gruppo di controllo. Tutti i soggetti dei tre gruppi hanno eseguito un allenamento contro-resistenza con un ragionevole apporto di proteine (almeno 1,3-1,5 g/kg di peso corporeo al giorno). Alla fine delle 8 settimane di studio, tutti i gruppi avevano acquisito quantità significative di massa magra (2,9, 3,4 e 1,4 kg, rispettivamente). Ciò suggerisce che, almeno negli “allenati principianti”, un surplus calorico può aumentare sostanzialmente i guadagni di massa magra quando l’assunzione di proteine è sufficiente. Tuttavia, come sottolineano Aragon e Schoenfeld, questi risultati dovrebbero essere interpretati con cautela. Entrambi i gruppi che hanno ricevuto il supplemento hanno aumentato notevolmente la loro assunzione di carboidrati. Questo porterà sicuramente ad altro glicogeno e acqua di accompagnamento (Che può essere misurata come massa magra.).

Ora confrontate questi risultati con un altro studio menzionato, ma con bodybuilder maschi d’élite.[6] Un piccolo gruppo di soggetti è stato randomizzato a un elevato apporto energetico (6087 kcal al giorno) o ad un moderato apporto energetico (4501 kcal al giorno) per 4 settimane. L’elevato apporto energetico ha portato ad un aumento maggiore (1,0 kg) della massa magra rispetto al moderato apporto energetico (0,4 kg). Tuttavia, non c’è stato alcun cambiamento significativo nella massa grassa nel gruppo con surplus di energia moderato (+0,8%), mentre il gruppo ad alto apporto di energia ha visto un aumento significativo del 7,4%. Va notato che le misurazioni del grasso corporeo sono state effettuate utilizzando un calibro, quindi è stata utilizzata una formula per ricavare la massa magra. Dubito che sia accurata, soprattutto in un arco di tempo così breve. Ad ogni modo, questi risultati potrebbero suggerire che individui molto ben allenati per lo più ingrassano solo con grandi eccedenze caloriche.

Composizione dei macronutrienti

Immagino che questa sezione possa essere riassunta in poche frasi. Se si consuma una quantità sufficiente di proteine (da 1,6 a 2,2g/kg di peso corporeo al giorno), mangiare troppo forse potrà aiutare un po’ di più con l’ipertrofia muscolare. Inoltre, potrebbe forse avere un effetto sul portare il livello di grasso corporeo fuori da range accettabili (12-15%). L’eccesso di grassi probabilmente non è l’idea migliore, quindi i carboidrati sembrano essere il macronutriente di scelta primaria quando si punta a surplus calorici elevati.

Applicazione pratica

Gabriel Bellizzi

Riferimenti:

1- Aragon AA, Schoenfeld BJ. Magnitude and Composition of the Energy Surplus for Maximizing Muscle Hypertrophy: Implications for Bodybuilding and Physique Athletes. Strength & Conditioning Journal. Publish Ahead of Print, 2020.

2- https://jissn.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12970-016-0118-y#Sec3

3- Donnelly JE, Sharp T, Houmard J, et al. Muscle hypertrophy with large-scale weight loss and resistance training. Am J Clin Nutr 58: 561–565, 1993.

4- Morton, Robert W., et al. “A systematic review, meta-analysis and meta-regression of the effect of protein supplementation on resistance training-induced gains in muscle mass and strength in healthy adults.” Br J Sports Med 52.6 (2018): 376-384.

5- Rozenek, R., et al. “Effects of high-calorie supplements on body composition and muscular strength following resistance training.” Journal of Sports Medicine and Physical Fitness 42.3 (2002): 340-347.

6- Ribeiro, Alex S., et al. “Effects of different dietary energy intake following resistance training on muscle mass and body fat in bodybuilders: a pilot study.” Journal of Human Kinetics 70.1 (2019): 125-134.