B.I.A., strumento di indagine dello stato psicofisico dell'atleta

IlCoach&Corrimania è un progetto di cui andiamo molto orgogliosi.

Coinvolge un' equipe di professionisti preparati che hanno messo le proprie competenze al servizio di atleti di ottimo livello, fornendo dati e supporto ai loro  tecnici.
Non ci risultano, per lo meno per l'atletica leggera, esempi simili nei quali un servizio di questo tipo è stato generato esclusivamente attraverso l'interesse creato da una pagina web, dalla capacità di fare e dalla voglia di mettersi in gioco di chi ha voluto credere nel nostro progetto mettendo a disposizione la propria professionalità.
A breve vi daremo conto di quanto sino ad ora è  stato fatto, ma siamo già felici di anticiparvi che stiamo riscontrando un'ottima partecipazione e risultati incoraggianti.

In maniera analoga intraprendiamo un altro percorso che crediamo sia interessante affrontare a "carte scoperte".

Partiamo  da un caso concreto. L' ambito operativo in questo caso si pone  ad una fase precedente rispetto a quella della ricerca della prestazione sportiva assoluta. L'atleta in questione è giovanissima, al primo anno allieve, si chiama Elena Carraro (Brixia Atletica) e, per ora, ha mostrato una buona attitudine nelle corse ad ostacoli. Uno degli obiettivi da perseguire negli atleti dell'età di Elena è la costruzione dei presupposti per aumentare la futura capacità di carico.
In altri termini si tratta di preservare la salute dell'atleta in previsione della maggiore intensità e quantità di lavoro.

Grazie a Daniele Surdo ed attraverso l'utilizzo della tecnologia B.I.A., seguiremo Elena tramite follow up a scadenza mensile, per cercare di conoscere tanti dati interessanti e provare ad ottimizzare alcuni aspetti della sua preparazione. L'utilizzo dello strumento della bioimpedenzometria è anche l'occasione per cominciare ad affrontare, per ora in maniera indiretta, un tema fondamentale a cui vogliamo dare sempre più spazio e cioè quello dell'alimentazione.

Appare utile fare un breve cenno al contesto dell'attività  praticata da Elena, che ha 16 anni e pratica l'atletica leggera da 5 e quest'anno é passata da 3 sedute a 4 sedute settimanali di circa 2 ore ciascuna.La periodizzazione del lavori è ancora piuttosto semplice con una grande enfasi sugli aspetti didattici, tecnici e coordinativi.
Il lavoro di specializzazione sugli ostacoli inizia ad avere un ruolo di primo piano, ma continua ad essere supportato da divagazioni verso altre specialità, con almeno uno o due allenamenti "diversi" ogni settimana .

In questa stagione, come nella precedente, la sua preparazione in alcuni periodi è stata disturbata da un fastidio ai polpacci che, specie nelle prime fasi del riscaldamento risultavano come gonfi e doloranti.
Anche attraverso lo strumento della B.I.A. vogliamo cercare qualche dato in più per capire se questa problematica sia di origine più meccanica piuttosto che metabolica.

Ringraziamo i genitori di Elena per l'autorizzazione e la fiducia accordataci.

B.I.A., uno strumento di indagine in più

Valutare la composizione corporea dell'atleta tramite la B.I.A. per monitorare lo stato psicofisico dell'atleta.

BIA (o meglio B.I.A.) è l'acronimo del termine inglese Body Impedence Assessment, che in italiano è traducibile in Bioimpedenziometria.

BIA è una delle più veloci e precise tecniche di misurazione e valutazione della composizione corporea (CC); il suo funzionamento è indiretto (come la plicometria) e si basa sulla misurazione dell'IMPEDENZA (Z) offerta dal corpo umano al passaggio di una corrente elettrica alternata a frequenza fissata, in virtù del fatto che la capacità di conduzione dell'organismo è direttamente proporzionale alla quantità d'acqua ed elettroliti in esso contenuti (Total Body Water - TBW), e alla concentrazione di massa grassa e massa magra (FM-FFM)

La B.I.A. convenzionale utilizza numerosi software (sfruttando equazioni di regressione che includono statura, peso, età e sesso) che trasformano la misura di impedenza - Z in VOLUMI (intracellulare ed extracellulare), masse (FM, FFM, cellulare o BCM), metabolismo basale (MB), e altre grandezze dell'analisi di composizione corporea.

Essa fornisce valori di: TBW (composta da acqua intracellulare, extracellulare vascolare ed extracellulare interstiziale), FFM (composta da massa magra e massa minerale ossea) e FM (massa grassa) nell'adulto sano; la BIA convenzionale ha coefficienti di correlazione sempre prossimi a 1 (r > 0.95) e un errore di stima che rientra nell'ordine di 3-4 kg. NB. Per ottenere la TBW con accuratezza è anche necessario inserire la statura (h) e altre variabili specifiche come il peso corporeo da misurare prima del test con la macchina.

La BIA-ACC

La B.I.A.
risulta quindi essere un ottimo strumento per valutare anche lo stato psico-fisico dell’atleta.

Poiché è in grado di misurare in modo preciso, variabili che dipendono strettamente dall’allenamento e dallo stato fisico/nutrizionale delle soggetto.

Risultano importanti alcuni valori fondamentali quali:

• TBW: Total Body Water: indica la quantità d’acqua corporea totale, espressa in litri ed in percentuale rispetto al peso totale del soggetto;
• ECW: ExtraCellular Water: quantità d’acqua presente nell’ambiente extracellulare, espressa in litri ed in percentuale rispetto all’acqua corporea totale (TBW);
• ICW: IntraCellular Water: quantità d’acqua presente nell’ambiente intracellulare, espressa in litri ed in percentuale rispetto all’acqua corporea totale (TBW);
• BCM: Massa Cellulare: rappresenta la totalità delle  cellule viventi metabolicamente attive.
• FFM: Fat Free Mass: quantità di massa magra presente nel corpo, espressa in chilogrammi ed in percentuale rispetto al peso totale del paziente;
• FM: Fat Mass: quantità di massa grassa presente nel corpo, espressa in chilogrammi ed in percentuale rispetto al peso totale del paziente;
• BMR: Basal Metabolic Rate (o BEE, Basal Energy Expenditure): per metabolismo basale si intende la quantità di energia (espressa in Kcal giornaliere) consumata da un individuo che si trovi in condizioni di massimo riposo fisico e mentale, in una stanza a temperatura confortevole e a digiuno da circa 12 ore;
• PA (HPA index): Phase Angle: l’angolo di fase rappresenta la misura, espressa in gradi, della relazione tra resistenza e reattanza capacitiva. Un valore molto basso indica un sistema con membrane cellulari scarsamente integre, mentre un grado molto alto indica un sistema con membrane integre e una buona massa cellulare. L’asse HPA indice dell’andamento circadiano dell’espressione degli ormoni dello stress.
• Matrice EXTRA Cellulare : indicatore dell’attività catabolica (soprattutto muscolare), di proteine e di acidi organici ( acido lattico, acido ialuronico, acidi nucleici ed acidi grassi), all’esterno dell’ambiente cellulare.
• T-score e S-score: Valori che indicano la “deviazione standard” rispetto ai campioni di riferimento sani della stessa età. T-score è il valore del muscololo, S-score quello dell’osso.

 

Cerchiamo di capire come i parametri che la bioimpedenziometria riesce a misurare possono servire ed essere correlate alla prestazione e al soggetto atletico.

Conoscere il totale dell’acqua corporea (TBW) consente di capire se il soggetto sia idratato o disidratato in rapporto alla sua massa corporea. Una leggera disidratazione, del 4-5% può provocare considerevoli cali della performance sportiva, arrivando fino al 20-30% in meno di efficienza fisica. L’acqua contribuisce alla riserva di energia immagazzinata attraverso il glicogeno muscolare, ne consegue che una diminuzione di glicogeno, non permette di avere il substrato energetico ideale per una performance sportiva. Inoltre se le cellule muscolari non hanno sufficiente idratazione, l’acqua viene sottratta al sangue, provocando un abbassamento della pressione arteriosa e aumento dello stress cardiaco, oltre che uno stato di stanchezza che incide sulla performance sportiva.

Quindi il controllo dell’acqua totale e dell’acqua extracellulare (ECW) nel periodo prossimo all’evento agonistico, permette di raggiungere l’idratazione giusta per raggiungere la migliore forma fisica ed anche estetica.
Soggetti con masse muscolari importanti avranno più acqua corporea totale

Avere un dato accurato della BCM o massa cellulare che  rappresenta la totalità delle  cellule viventi metabolicamente attive, o della massa muscolare, o di FFM permette di capire lo stato di forma del soggetto. Se la FFM si riduce, l'allenamento da noi somministrato è troppo voluminoso e viceversa, se la FFM aumenta, insieme a valori di Skeletal Muscle, Tb protein e Glicogeno muscolare, il nostro allenamento è adatto all'incremento della massa muscolare.

La BCM con i dati della massa muscolare e della FFM, dell’acqua extra e della matrice, con i successivi test nel follow up dell’atleta può far emergere considerazioni riguardo stati di overtraining, e pone delle basi per capire se la programmazione dell’allenamento sia andata a buon fine.

Supponiamo di trovare un atleta con un aumento della massa muscolare di 400g, un aumento della BCM e un aumento del metabolismo basale, dopo due mesocicli di allenamento(escludendo per ora acqua, matrice e asse HPA), in cui però la sua perfomance non è aumentata, si potrebbe ipotizzare che il suo aumento di performance sia coperto dalla fatica accumulata, potrebbe quindi servire uno scarico attivo (taper) di volume e intensità per portare l’atleta alla sua massima perfomance.

B.I.A., un esempio reale: valutazione di una giovane ostacolista

Dopo una breve presentazione proviamo a valutare la B.I.A. di Elena Carraro. (giovane ostacolista che si allena per la Brixia Atletica 2014)

La prima cosa da fare è chiedere al soggetto il suo stato di forma psico/fisica, poiché la distribuzione dell’acqua e la composizione corporea sono strettamente collegate a situazioni di stress mentale e fisico, o meglio la composizione corporea è in grado di influire su molti aspetti di vita quotidiana come stress, disturbi gastrici, qualità del sonno, ansia, stanchezza ecc… Elena oltre a dichiarare che ha da tempo un dolore al gastrocnemio presenta i seguenti sintomi vaghi e aspecifici (MUS- Medically Unexplained Symptoms)

Successivamente si passa all’analisi della composizione corporea.

In Azzurro troviamo l’acqua totale, extracellulare e intracellulare

In rosso troviamo la Massa Magra e la Massa Grassa

In giallo invece la matrice extracellulare il metabolismo basale e l’asse HPA

Elena ha molta massa magra, è normoidrata, un metabolismo basale buono, ma si presenta con acqua extra cellulare alta, Ecmatrix alta e un angolo di fase non circadiano a 3.5.

Infatti andando ad analizzare i grafici troviamo che:

Il rapporto tra FFM e ECW non è perfetto, e che il rapporto tra EcMatrix e ECW, è spostato verso gli AGEs (Prodotti di Glicazione Avanzati), questo sta a significare che il soggetto è attualmente infiammato.

L’asse HPA a 3,5, l’acqua extra alta, la matrice extra alta fanno pensare che ci sia un’infiammazione dovuta ad allenamenti intensi e voluminosi.

Continuando ad analizzare il referto ottenuto in pochi minuti di test scopriamo che:

Elena presenta potassio extracellulare, e un potassio totale non molto alto. Il suo valore di T-score (deviazione standard dell’osso rispetto a ragazze della sua età sane) è a -0,7, questo rimane un valore nella norma ma nei successivi check up, si deve puntare ad alzare questo valore.

Il potassio extracellulare è di fondamentale importanza nel mantenimento dell'efficienza della pompa sodio-potassio che serve a conservare la carica elettrica all'interno della cellula, funzione particolarmente importante per le cellule muscolari nervose.

Ha un ruolo centrale nella trasmissione degli impulsi nervosi, nel controllo delle contrazioni muscolari e della pressione arteriosa, nel mantenimento del potenziale di membrana e nella generazione del potenziale d'azione nei tessuti eccitabili.

La perdita del potassio dall'ambiente intracellulare a quello extracellulare (ECK) porta ad una alterazione della polarizzazione del potenziale delle membrane cellulari, abbassando l'eccitabilità dei tessuti e alterando la funzionalità dei sistemi neuromuscolari, cardiaci e gastrointestinali, con il conseguente manifestarsi dei sintomi vaghi e aspecifici (MUS) a carico dei diversi apparati:

• apparato muscolare: stanchezza, perdita di forza, crampi, fibromialgie;
• apparato cardiaco: aritmie, tachicardie;
• apparato gastro-intestinale: gonfiore, acidità, scarsa digeribilità, rallentamento dello svuotamento gastrico, stipsi, alvo alterno, colon irritabile;
• sistema nervoso: disturbi dell'umore, irritabilità, "bipolarismo funzionale" e depressione.

Inoltre il potassio è essenziale per la conversione dello zucchero nel sangue in glicogeno (Gly) che è la forma nella quale il glucosio viene accumulato nei muscoli e nel fegato (gly o glycogen mass); una riduzione dei depositi di glicogeno provoca l'aumento della fatica e della debolezza muscolare, inoltre il suo ridotto "storage" determina un aumento del glicogeno libero (Gly Free-glicogeno libero) che porta a lipogenesi e quindi all'aumento del tessuto adiposo in particolare si assiste ad un accumulo del grasso addominale viscerale. (tratto da http://www.melcalin.com/mus.html)
Continuando ad analizzare la  Bia Acc di Elena troviamo che :

I valori di massa muscolare sono buoni (in rosso), i valori di tutti i tipi di grasso, sottocutaneo addominale, viscerale e muscolare sono ottimi (in azzurro chiaro).
Si presenta Tbprotein basso e quindi proteine corporee insufficienti, con ECMprotein bassa (in verde) ciò può significare tre cose:

• apporto nutrizionale/macronutrienti sbagliato;
• alti volumi di lavoro e di intensità che portano al catabolismo;
• stress psico-fisico.

In arancio troviamo Gly, il glicogeno muscolare, la benzina contenuta nei muscoli per sostenere l’attività motoria e non solo, ciò è una conseguenza dei dati precedenti, potassio alto extra, Tbprotein basso, acqua extra cellulare, e matrice extra alta.

 

Possiamo quindi dire che Elena presenta uno stato di infiammazione che si può definire fisiologico da atleta. Potrebbe migliorare alcuni parametri di composizione corporea provando a:

• Diminuire il volume di allenamento (per vedere se recupera meglio e ciò garantisca un aumento delle prestazione);[su_spacer size="10"]
• Costruire un piano alimentare in grado di sostenere intensità e lavoro in allenamento, ponendo con attenzione a mangiare cibi con meno sale, aumentare l’apporto dei carboidrati diminuire quelle dei grassi per arrivare ad un rapporto di 8/1-10/1, aumentare e selezionare con cura l’apporto proteico in grado di garantirle gli aminoacidi e l’anabolismo muscolare. Un atleta come lei dovrebbe alzare la quota proteica da 1.8 a 2.2g di proteine per kili di massa magra;[su_spacer size="10"]
• dedicare attenzione all’integrazione di Magnesio/potassio e di albumina, per consentire la riduzione del potassio extracellulare, e diminuire i MUS e il dolore al gastrocnemio e suplire alla continua degradazione di massa muscolare dovuta ad allenamenti altamente tassanti.

Eseguire un test Bia Acc, avendo anche i dati di perfomance fisica, permette di dare indicazioni più accurate per risolvere o migliorare aspetti allenanti e prestativi.

Bia Acc è un ottimo strumento di analisi che attraverso delle stime è in grado di analizzare la composizione corporea dell’atleta, indicando in modo preciso la situazione di stress e di condizione. Saperlo utilizzare, leggerlo, contestualizzare i dati, può essere uno strumento di verifica e di misura in più in mano al coach.

 

Bibliografia:

Fisiologia applicata allo sport. Aspetti energetici, nutrimenti e performance,  William D. McArdle

L'allenamento ottimale di J. Weineck - laFeltrinelli.it‎

Progressive dehydration causes a progressive decline in basketball skill performance. Baker LB , Dougherty KA , Chow M , Kenney WL  Medicine and Science in Sports and Exercise

Muscle water and electrolytes following varied levels of dehydration in man D. L. Costill, R. Cote, W. Fink Journal of Applied Physiology Published 1 January 1976 Vol. 40 no. 1, 6-11 DOI

Body composition measurements in normal man: The potassium, sodium, sulfate and tritium spaces in 58 adults R.N. Pierson Jr. Author links open the author workspace.J. Wang. Author links open the author workspace.E.W. Colt. Author links open the author workspace.P. Neumann

Is bioelectrical impedance accurate for use in large epidemiological studies? Mahshid Dehghan^1,2 and Anwar T Merchant³  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2543039/

http://www.my-personaltrainer.it/allenamento/bioimpedenza-BIA.html

http://www.melcalin.com/mus.html