La fatica è un processo complesso che si può originare in qualsiasi struttura coinvolta nella contrazione muscolare. Le sostanze in grado di migliorare le prestazioni possono esercitare i loro effetti favorendo il rifornimento e l’utilizzo di energia, facilitando il comando centrale ed il controllo motorio e riducendo gli effetti negativi sulla generazione della forza e sulla contrazione muscolare conseguenti all’esaurimento di energia, alla carenza di ossigeno e all’accumulo di specie reattive dell’ossigeno e dell’azoto (RONS).
Tra le sostanze naturali con proprietà ergogeniche, aventi la capacità di migliorare le prestazioni sportive, vi sono i polifenoli e tra questi la luteolina, la mangiferina e la quercetina, i cui meccanismi d’azione sono ancora da approfondire. La mangiferina (2-b-D-glucopiranosil-1,3,6,7-tetraidrossixantone) è uno xantone (polifenolo non flavonoide) presente in quantità abbondante nelle foglie del mango (Mangifera indica L.; fam. Anacardiaceae); grazie alle sue proprietà antiossidanti, la mangiferina è in grado di controllare la produzione di radicali liberi durante esercizi ginnici. La quercetina, contenuta in molti vegetali, è un polifenolo flavonoide in grado di migliorare le prestazioni durante un esercizio fisico prolungato. A causa dello scarso assorbimento intestinale, la biodisponibilità di tale sostanza viene potenziata attraverso l’impiego di un supporto oleoso (estratto di zigolo dolce – Cyperus esculentus L.). La luteolina (30, 40, 50, 70-tetraidrossiflavone) è uno dei più abbondanti isoflavoni presenti in natura. E’ considerata una potente molecola antiossidante capace di inibire l’azione di enzimi coinvolti nella sintesi di RONS durante un esercizio fisico intenso o eventi ischemici e di riperfusione.
Uno studio clinico condotto da ricercatori spagnoli ha valutato gli effetti di un estratto di foglie di mango (MLE) assunto in due diverse formulazioni (uno con quercetina e un estratto di zigolo dolce e l’altro con luteolina) sulle prestazioni fisiche in individui giovani. Obiettivo secondario dello studio testare se le combinazioni mangiferina-luteolina e mangiferina-quercetina sono in grado di proteggere il muscolo scheletrico dagli effetti negativi dell’ischemia/riperfusione applicata dopo un esercizio fisico intenso. Lo studio è stato condotto su 17 uomini e 13 donne in buona salute e fisicamente attivi. Ai soggetti è stato assegnato in modo casuale uno dei seguenti trattamenti:
- A: placebo (500 mg/die di maltodestrine);
- B: 140 mg/die MLE (60% mangiferina) e 50 mg/die luteolina;
- C: 140mg/die MLE (60% mangiferina), 600 mg/die quercetina e 350 mg/die estratto del tubero di Cyperus esculentus L..
I tre trattamenti sono stati suddivisi in tre dosi giornaliere (3 capsule) da assumere ogni 8 ore. I soggetti hanno iniziato il trattamento 48 ore prima di sottoporsi al test in laboratorio. Il giorno della prova, i soggetti si sono recati in laboratorio digiuni; 60 min prima del test hanno assunto una capsula della formulazione loro assegnata e dopo un’ora si sono sottoposti ad una prova da sforzo su cicloergometro. Dopo l’ultimo sprint di 60 sec, la circolazione di entrambe le estremità inferiori sono state occluse per 20 secondi e post-ischemia ai soggetti è stato chiesto di eseguire un’ulteriore scatto.
In generale, con entrambi i trattamenti B e C si è registrato un miglioramento delle prestazioni durante gli sprint, con un aumento della potenza sia massima che media (+6,2 e +6,7%, rispettivamente, rispetto al placebo), mentre la quantità totale di lavoro era del 2,4% più elevata rispetto al placebo. Durante lo sprint eseguito dopo aver indotto ischemia, con la combinazione mangiferina-luteolina (B) e mangiferina-luteolina (C) si è registrato, rispetto al placebo, un incremento della potenza, rispettivamente, del 6,7% e dell’11,2%. Nell’esercizio di sprint successivo all’induzione di ischemia, nei soggetti in trattamento con l’integratore B si è osservato un incremento della ventilazione polmonare (VE) probabilmente a causa di una più alta pressione dell’O2 espirato (PETO2) e di una più bassa pressione della CO2 espirata (PETCO2). Nei soggetti trattati con il prodotto C, invece, dopo ischemia, non è stata registrata alcuna alterazione di VE, PETO2, né di PETCO2. In condizioni di riposo, l’ossigenazione del cervello era più bassa nelle donne rispetto agli uomini a causa di una ridotta PETCO2. Mentre nelle donne con entrambi gli integratori, quando confrontati con il placebo, si è registrato un aumento dell’ossigenazione del lobo frontale, negli uomini l’ossigenazione del cervello è rimasta invariata. Nelle donne in trattamento con mangiferina-luteolina e mangiferina- quercetina si è registrata una maggior quantità di ossigeno nel cervello rispetto al placebo, fenomeno verificatosi anche durante il recupero ischemico. Negli uomini si sono osservate per gli stessi parametri minori variazioni. Nello sprint dopo ischemia i soggetti trattati con i prodotti B e C hanno avvertito meno dolore rispetto al gruppo placebo. I risultati di questo studio dimostrano che l’estratto di foglie di mango ricco in mangiferina, ingrediente presente in entrambe le formulazioni B e C, è in grado di migliorare le prestazioni fisiche di un individuo durante un esercizio di elevata intensità, senza aumentare il consumo di ossigeno. Sembra tuttavia che l’integratore a base di MLE, quercetina ed estratto di Cyperus esculentus, dimostri, rispetto alla combinazione MLE/luteolina, una maggior efficacia nelle fasi di ischemia/ riperfusione. Si tratta del primo studio che ha valutato i potenziali effetti protettivi di una combinazione di mangiferina-quercetina sul deterioramento funzionale indotto da ischemia/riperfusione.
Sebbene dai risultati di alcuni studi sia emersa la capacità della luteolina di attenuare i danni da ischemia/riperfusione in diversi tessuti, persistono ancora molte incertezze sul fatto che tale sostanza possa prevenire lesioni al muscolo scheletrico conseguenti al fenomeno ischemico. Al contrario, esiste almeno uno studio su roditori che ha dimostrato come la quercetina sia in grado di proteggere i muscoli scheletrici dai danni provocati da ischemia/riperfusione. Durante un esercizio fisico intenso nel muscolo si accumulano RONS sia a causa dell’elevata frequenza respiratoria mitocondriale che dell’attivazione del metabolismo anaerobico. I RONS contribuiscono all’affaticamento muscolare attraverso due meccanismi principali: riducono la sensibilità al calcio e/o il rilascio di calcio dal reticolo sarcoplasmatico. Per migliorare le prestazioni di un muscolo affaticato ed accorciare la fase di rilassamento sono necessari un maggior rilascio di calcio ed un più rapido riassorbimento di tale macroelemento. Sembra che la mangiferina sia in grado di favorire il rilascio di calcio nello stato di affaticamento. Lo studio dimostra inoltre che i due integratori a base di MLE, assunti prima di un esercizio di elevata intensità, hanno la capacità di contrastare l’affaticamento migliorando l’ossigenazione cerebrale, evento osservato soprattutto nelle donne. Sebbene la ragione di questo fenomeno dovrebbe essere maggiormente approfondito, potrebbe essere correlato alla capacità dei fitoestrogeni di proteggere la funzione endoteliale attraverso un meccanismo NO dipendente. Ulteriori studi sono necessari per approfondire i meccanismi d’azione alla base degli effetti ergogenici dei due integratori in esame e per capire se la combinazione MLE/quercetina/C. esculentus potrebbe avere un’applicazione clinica anche nella prevenzione del danno da ischemia/riperfusione in pazienti durante un intervento chirurgico o dopo riperfusione post-embolia. Lo stesso gruppo di ricerca ha pubblicato, qualche mese dopo, un secondo studio clinico in doppio cieco con il controllo del placebo e crossover, allo scopo di valutare gli effetti acuti e prolungati del preparato a base di mangiferina e luteolina sull’esercizio fisico, sul metabolismo muscolare e sull’ossigenazione del cervello in 12 giovani uomini sani (età 18-35 anni). I volontari, suddivisi in tre gruppi, hanno assunto per 15 giorni o un placebo o uno dei seguenti trattamenti: 50 mg/die di un estratto della cuticola di arachide titolato in luteolina 95% e 140 mg/die di MLE (apporta 100 mg/die di mangiferina) o quantità doppie degli stessi estratti (100 mg/die estratto di arachide e 420 mg/die MLE contenente 300 mg/die mangiferina). Dopo 3-4 settimane in cui la sperimentazione è stata interrotta (washout), i soggetti hanno invertito il tipo di trattamento. L’esercizio sperimentale cui si sono sottoposti i 12 soggetti reclutati, sovrapponibile per tempi di sprint e recuperi a quello dello studio precedentemente descritto, è stato eseguito 48 ore dopo l’inizio del trattamento e dopo 15 giorni al fine di valutarne gli effetti acuti e sul lungo termine. Non si sono osservate variazioni significative nei parametri respiratori (VO2max – massimo consumo di ossigeno; Wmax – massima potenza metabolica; pressione dell’O2 espirato – PETO2) tra il placebo e i gruppi sperimentali. Dopo 48 ore di trattamento, la potenza istantanea (misurata in un preciso istante di tempo) non ha subito alcuna alterazione, mentre dopo 15 giorni si è registrato un incremento di tale parametro del 22% senza differenze significative tra le due differenti dosi di MLE e luteolina. Nello sprint post-ischemia, nel gruppo sperimentale è stato registrato un aumento del 23% della potenza media (stimata nell’intervallo di tempo compreso tra 48 ore e 15 giorni), rimasta invece invariata nel gruppo placebo.
I risultati di questo secondo studio confermano che l’estratto di foglie di mango ricco in mangiferina somministrato in combinazione con luteolina è in grado di migliorare le prestazioni durante lo sprint e di potenziare le prestazioni muscolari dopo ischemia/riperfusione attraverso tre meccanismi principali. In primo luogo, favorisce l’estrazione di ossigeno muscolare come dimostrato dalla maggiore ridu zione dell’indice di ossigenazione muscolare durante i primi secondi successivi all’occlusione totale della circolazione. In secondo luogo, riduce il consumo di ossigeno durante gli sprint post-ischemia. In terzo luogo, potrebbe favorire la produzione di ATP attraverso un ulteriore sfruttamento della glicolisi come indicano i livelli più elevati di lattato nel sangue rilevati negli sprint dopo ischemia/riperfusione. Una maggior ossigenazione cerebrale ed una più elevata estrazione di ossigeno muscolare durante gli sprint potrebbero, invece, spiegare il miglioramento delle prestazioni osservato durante gli sforzi prolungati. L’assunzione di mangiferina-luteolina consente al muscolo scheletrico di consumare meno ossigeno durante gli esercizi di sprint e dopo gli sforzi post-ischemia. Questo effetto potrebbe essere spiegato da una migliore distribuzione microvascolare della perfusione e da una estrazione potenziata di O2 mitocondriale. Questo secondo studio, rispetto al primo, approfondisce meglio i meccanismi fisiologici alla base degli effetti positivi di mangiferina- luteina sul miglioramento delle prestazioni durante esercizi di sprint. Tali risultati dovrebbero essere confermati su un campione più numeroso di soggetti e sono necessari ulteriori studi per valutare gli effetti di tali sostanze sulla risposta adattativa all’allenamento ad alta intensità e sulla prevenzione dello stress ossidativo.
FONTE: Frontiers in Physiology. Pubblicato on line prima della stampa DOI: 10.3389/FPHYS.2018.00740. Mangifera indica L. Leaf Extract in Combination
With Luteolin or Quercetin Enhances VO2peak and Peak Power Output, and Preserves Skeletal Muscle Function During Ischemia-Reperfusion in Humans.
AUTORI: M. Gelabert-Rebato, J.C. Wiebe, M. Martin-Rincon, N. Gericke, M. Perez-Valera, D. Curtelin, V. Galvan-Alvarez, L. Lopez-Rios, D. Morales-Alamo, Jose A.L.
FONTE: Nutrients. Pubblicato on line prima della stampa DOI: 10.3390/nu11020344. Enhancement of Exercise Performance by 48 Hours, and 15-Day
