La nutrizione è l'assunzione di nutrienti, calorici e acalorici. Il suo fine è quello di soddisfare in termini di quantità e di qualità, i fabbisogni dell'organismo.

Per determinare il regime alimentare dell'atleta è innanzitutto necessario calcolarne il dispendio energetico (DE). Proprio sulla base del suo dispendio energetico, verrà definita la razione alimentare (RA). 
In relazione al dispendio energetico dell'atleta, la razione alimentare sarà:

• ipocalorica;
• normocalorica;
• ipercalorica.

Regime dietetico ipocalorico

Nel regime dietetico ipocalorico, la quantità di energia assunta dall'organismo attraverso il consumo di alimenti è inferiore alla quantità energia consumata nell'arco delle 24 ore: è inferiore al dispendio energetico. Il bilancio energetico è negativo (si introducono meno calorie di quante ne servono per soddisfare il dispendio energetico).
In queste condizioni, il peso corporeo tenderà a diminuire. Quando questo tipo di regime alimentare è squilibrato e/o si protrae nel tempo, possono comparire segni di malnutrizione.

Se il regime dietetico è studiato in modo da rispettare determinati parametri sia per quanto riguarda la quantità che la qualità dei nutrienti, è possibile perdere peso senza pericolo per la salute.

Regime dietetico ipercalorico

Nel regime dietetico ipercalorico, viene assunta una quantità di energia superiore a quella consumata.

In questo modo si determina un aumento di peso dovuto all'aumento della massa grassa (le calorie in eccesso, derivanti indipendentemente da carboidrati, grassi, proteine, vengono convertite in grassi ed immagazzinate negli adipociti, le cellule del tessuto adiposo. Gli adipociti si accumulano a formare una riserva energetica: nei maschi principalmente nella zona addominale, nelle femmine nella zona dei glutei e delle cosce).

Regime dietetico normocalorico

Le quantità di energia assunta ed energia consumata, si equivalgono (tanto entra, tanto esce).

Carboidrati, grassi, proteine: da cosa è condizionato il loro diverso impiego durante l'esercizio fisico

Le cellule dell'organismo umano, tutti i tipi di cellule, muscolari, endocrine, nervose, etc., ricavano l'energia per compiere il proprio lavoro attraverso la rottura del legame altamente energetico dell'ATP. L'ATP è un composto formato da una Adenosina e Tre (Tri) molecole di fosfato. Le molecole di fosfato sono legate tra loro attraverso legami altamente energetici. La rottura di tali legami libera una grande quantità di energia della quale la cellula si serve per compiere il proprio lavoro.

La molecola di ATP diventa quindi ADP, Adenosina Di fosfato e, per poter ritornare a fornire energia, deve avere ripristinato il legame altamente energetico. 
Il ripristino di tali legami avviene grazie ai tre metabolismi energetici:

• anaerobico alattacido;
• anaerobico lattacido;
• aerobico,

i quali, in presenza o meno dell'ossigeno, ricavano energia dalla degradazione dei nutrienti (carboidrati, grassi e proteine).

E' luogo comune, sopratutto nelle persone che vogliono dimagrire, che per bruciare i grassi bisogna faticare tantissimo. Se per fatica si intende l'impegno complessivo, siamo d'accordo (per intenderci, non solo quello durante l'esercizio fisico, ma anche le rinunce alimentari), ma se invece con fatica si intende mantenere un'intensità di esercizio elevata, allora è un concetto sbagliato.

I fattori che, durante l'esercizio fisico condizionano il diverso utilizzo tra carboidrati, grassi e proteine, sono:

• intensità e durata dell'esercizio;
• modalità di svolgimento (lavoro continuo o intermittente);
• stato di forma fisica;
• condizioni ambientali e climatiche;
• stato nutrizionale prima e durante l'esercizio;
• azione del sistema ormonale.

Intensità e durata dell'esercizio

Intensità e durata sono due fattori contrapposti:

un esercizio di intensità elevata non può avere una lunga durata, e viceversa.

• Per sforzi di intensità elevata (e quindi di poca durata) il muscolo, per contrarsi, ricava l'energia dai carboidrati;
• Per sforzi di lunga durata (e quindi di bassa intensità) il muscolo, per contrarsi ricava l'energia dai grassi.

Durante le prime fasi dell'attività fisica, è prevalente l'utilizzo dei carboidrati.

Per esercizi di breve durata ed elevata intensità, pari o superiore al 75 - 80% del massimo consumo di ossigeno (VO_2max), la fonte energetica maggiormente utilizzate è il glicogeno muscolare.

Il glicogeno muscolare, in atleti che seguano una dieta equilibrata, viene completamente consumato (depleto) dopo circa 100 minuti di esercizio fisico intenso (sempre intensità pari al 75 - 80% del massimo consumo di ossigeno (VO_2max). 
Il glicogeno muscolare consumato interessa prevalentemente i muscoli maggiormente coinvolti nell'esercizio fisico.

Ad esempio, nel ciclismo, il glicogeno contenuto nelle cellule muscolari degli arti inferiori sarà il primo ad essere consumato.

Una volta esaurito il glicogeno muscolare, il muscolo utilizza il glucosio presente nel sangue e il glicogeno immagazzinato nelle cellule del fegato: le lunghe catene formate da molecole di glucosio, che compongono il glicogeno epatico, vedono i propri legami spezzarsi. Le molecole di glucosio vengono immesse nella circolazione sanguigna, attraverso la quale vengono trasportate nei distretti muscolari "affamati di energia". 
Il muscolo non aspetta di esaurire tutte le sue scorte di glicogeno e incomincia a richiamare il glucosio dal fegato. Più il consumo del glicogeno muscolare aumenta e più questa quantità di glucosio proveniente dal fegato aumenta.

Quando il lavoro a questa intensità ha una lunga durata, una volta che le riserve di zuccheri sono esaurite, la cellula muscolare utilizza come fonte energetica gli acidi grassi. Questo presenta un inconveniente: la potenza erogata subisce un forte calo.

Questa situazione è facilmente riscontrabile nella maratona. Correre su questa distanza, dove il dispendio energetico è elevatissimo e i rifornimenti sono più difficili da attuarsi rispetto a sport quali il ciclismo dove si può disporre di piccole pause per poter consumare dei prodotti ad alto contenuto energetico.
Negli atleti che corrono la maratona a livelli sostenuti, dopo circa 30 dei 42 km e 195 metri su cui si sviluppa la prova, le riserve di glicogeno si esauriscono completamente e "si sbatte contro un muro". Tutto diventa più difficile, la concentrazione cala bruscamente e la prestazione tende a peggiorare.
Durante la preparazione alla maratona infatti, si applicano strategie che coinvolgono insieme alimentazione e allenamento in modo da favorire al massimo l'accumulo di glicogeno nella cellula muscolare.

Ad esempio, ritornando al ciclismo su strada, pur avendo delle occasioni di consumare prodotti energetici, il dispendio energetico è talmente elevato che, prima delle gare gli atleti sono soliti consumare pasti ricchi di carboidrati (la fonte principale è rappresentata dalla pasta). Ma non solo: anche la sera prima tendono a fare il "carico di carboidrati" mangiando moltissimi alimenti ricchi di carboidrati (anche 3 o 4 piatti di pasta!!!).

Modalità di svolgimento dell'esercizio

Durante il lavoro svolto in regime di continuità, il tipo di substrati energetici utilizzati dall'organismo dipende dall'intensità del lavoro:

• durante l'allenamento di resistenza, gran parte dell'energia proviene dai grassi o dai carboidrati.
  Se l'intensità del lavoro è pari o inferiore al 50 - 60% del VO_2max, l'energia derivante dai carboidrati viene prodotta dal meccanismo della glicolisi aerobica (parte del metabolismo energetico aerobico che utilizza i carboidrati come substrato energetico);
  Se invece l'intensità del lavoro è compresa tra 60 - 80% o superiore all'80% del VO_2max, l'energia che deriva dai carboidrati è prodotta dal meccanismo della glicolisi anaerobica (metabolismo anaerobico lattacido, per valori di VO_2max compresi tra il 60 - 80%; metabolismo anaerobico alattacido per valori di VO_2max superiori all'80%).

Il lavoro intervallato è utilizzato sopratutto nell'interval training dove si alternano periodi di tempo durante i quali il lavoro viene svolto ad intensità elevate e periodi di tempo più o meno variabili dedicati alla pausa.

Nel metodi dell'interval training, la spesa energetica è principalmente sostenuta dalla glicolisi anaerobica. Il lattato tende a concentrarsi via via che si procede nel lavoro a causa della sua incompleta eliminazione durante le limitate pause di recupero (il tempo di recupero, anche se di alcuni minuti, non riuscirà mai ad essere tale da permettere la totale eliminazione del lattato accumulato durante le prove precedenti). Si arriverà al punto in cui l'attività muscolare verrà impedita con conseguente stop dell'esercizio.

Stato di forma fisica dell'atleta

Gli adattamenti determinati dall'allenamento sono di natura:

• cardiocircolatoria;
• respiratoria;
• muscolare;
• metabolica

Il principale fra questi adattamenti agisce sul massimo consumo di ossigeno VO_2max, determinandone un aumento. Questo avviene sopratutto nelle attività in cui prevale l'attività di tipo aerobico grazie a:

• aumento della capillarizzazione delle fibre muscolari;
• aumentata capacità della fibra muscolare di estrarre l'ossigeno;
• aumentata concentrazione degli enzimi del metabolismo aerobico nella fibra muscolare.

L'aumento del VO_2max determina, in atleti allenati, un risparmio del glicogeno muscolare. A parità di consumo di ossigeno l'intensità relativa dello sforzo affrontato risulta essere minore nei soggetti che hanno un più elevato massimo consumo di ossigeno (VO_2max) perché: a una minore intensità corrisponde un maggiore ricorso ai grassi come fonte energetica.

In questo modo, una quantità di glicogeno viene risparmiata. Glicogeno che tornerà utile nelle fasi successive della performance, in caso di sforzi intensi da richiedere l'utilizzo dei glucidi come fonte energetica da utilizzare sia con i metabolismo anaerobici, che con il metabolismo aerobico.

Condizioni ambientali e climatiche in cui si svolge l'esercizio

ESERCIZIO SVOLTO IN ALTURA

In altura, la pressione parziale dell'ossigeno diminuisce (l'aria diventa "rarefatta"). Questo comporta una relativa ipossia, con conseguenze sulla performance: la capacità aerobica subisce un calo progressivo via via che la quota aumenta (oltre i 1500 metri di altitudine, il massimo consumo di ossigeno diminuisce in una percentuale variabile tra il 1,5 al 3,5%, via via che la quota aumenta di 305 metri).

E' ovvio che, se per ottenere determinati livelli di performance a livello del mare, il nostro organismo utilizzava il metabolismo aerobico, in queste condizioni di "scarsità di ossigeno" il nostro organismo ricorrerà in maniera sempre maggiore ad utilizzare i metabolismi energetici anaerobici (glicolisi anaerobica) comportando un'elevata produzione di lattato.

L'utilizzo di glucidi come fonte energetica risulta quindi maggiore in condizioni di altitudine.

ESERCIZIO SVOLTO IN PARTICOLARI CONDIZIONI DI TEMPERATURA

La temperatura ha un effetto sull'utilizzo dei substrati energetici:

• nei climi freddi o in acqua fredda, il costo energetico dell'esercizio fisico è superiore, proporzionalmente all'intesità del freddo. 
  Questo porta ad un impiego anticipato della glicolisi anaerobica.
• nei climi caldi o in assenza di una ventilazione adeguata, l'organismo deve disperdere il calore corporeo e lo fa attraverso il sudore.
  La sudorazione rappresenta un costo energetico tale che, ad elevati livelli di attività, l'organismo ricorre alla glicolisi anaerobica anche per fornire energia per alimentare questo processo.

In climi sia troppo freddi che troppo caldi, è bene acclimatarsi adeguatamente (fare un buon riscaldamento ed equipaggiarsi con del vestiario adeguato) per favorire un un utilizzo migliore e conveniente dei substrati energetici.

Stato nutrizionale dell'atleta prima e durante l'esercizio

Lo stato relativo alla nutrizione dell'atleta prima della performance sportiva influisce molto sull'utilizzo dei substrati energetici.

Questo vale sopratutto in condizioni di carenza o di elevato consumo di nutrienti, primo fra tutti il glicogeno per via dell'elevata intensità/durata dell'esercizio.

I carboidrati assunti con l'alimentazione formano scorte di glicogeno nel fegato (glicogeno epatico) e nei muscoli (glicogeno muscolare). Nel fegato viene immagazzinata una quantità di glicogeno compresa tra i 90 e i 150 grammi, nei muscoli la quantità è compresa tra i 150 e i 300 grammi (con una concentrazione di 1,5 - 1,75 grammi ogni 100 grammi di muscolo fresco, per soggetti che seguono un regime alimentare equilibrato).

Durante l'esercizio fisico, il glicogeno è il primo substrato energetico ad essere utilizzato per produrre energia per il lavoro muscolare. La deplezione (riduzione della quantità) anche parziale, ne rallenta la sua utilizzazione, di contro l'aumento della concentrazione ne favorisce l'utilizzo.

Quando le riserve di glicogeno sono esaurite, l'organismo ricava l'energia utilizzando grassi ma anche aminoacidi.