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La proteina della forza S.P.A.R.C.

La proteina della forza S.P.A.R.C.

Che l'allenamento per la forza con tutto il suo retaggio più o meno commerciale e le mille "mistificazioni" personalistiche, sia tornato in "auge" negli ultimi cinque/dieci anni è indiscusso, ma questa volta la scienza ha dato un contributo a dir poco rivoluzionario grazie ad uno studio interessantissimo che riguarda la scoperta di una proteina prodotta "massicciamente" nella muscolatura dopo allenamenti riconducibili a schemi classici per l'aumento della la forza muscolare, la cosiddetta SPARC, il cui acronimo significa secreted protein acid rich in cysteine.
Uno studio norvegese pubblicato nella nota rivista American journal of phisiology nel novembre del 2011, ha mostrato per la prima volta che l'allenamento della forza è in grado di incrementare notevolmente la trascrizione (in biologia molecolare, la trascrizione è il processo mediante il quale le informazioni contenute nel DNA vengono trascritte per via enzimatica in una molecola complementare di RNA), di diverse proteine secrete nella muscolatura dopo allenamento per la forza muscolare.


Figura 1 - Schema illustrativo trascrizione e duplicazione dna.[1]

Anche se in passato altre proteine sono state identificate e relazionate con lo sforzo muscolare nonché implicate nella rigenerazione muscolare post allenamento come ad esempio l'interluchina-6, l' IGF-1, l' Insulin-like growth factor-binding protein 6, la Follistatin like 1, ecc., in questo studio l'identificazione di diciassette nuove proteine di cui quindici sovra-espresse incontra particolare risalto. Lo studio in questione è stato condotto sia in vitro (su miotubi umani in cultura prelevati da tredici volontari sedentari) che in vivo (tramite l'impiego di un numero imprecisato di volontari sottoposti ad un allenamento tramite sovraccarichi). L'allenamento prevedeva la somministrazione di esercizi prevalentemente con macchinari, probabilmente per una impossibile omogeneizzazione tecnica delle esecuzioni (sarebbe interessante rifare lo studio con pesisti professionisti), ma con approccio, anche se abbastanza opinabile, tendente all'allenamento della forza classico:


Figura 2 - Interpretazione schematica del protocollo di allenamento a cura del Dr. Morini Stefano.

Biopsie sono state eseguite costantemente prima e dopo gli allenamenti e alla fine della sperimentazione è emerso che il muscolo sotto sforzo da allenamento per la "forza" produce proteine in numero notevole.
Tra le più interessanti come dicevo, ne sono state individuate quindici, e la loro espressione a livello di mRNA (l'RNA messaggero è un tipo di RNA che codifica e porta informazioni durante la trascrizione dal DNA ai siti della sintesi proteica, per essere sottoposto alla traduzione) è aumentata notevolmente nei vasti laterali e nei trapezi, quasi a voler indicare una "selettività" degli stimoli a livello muscolare, ma questo non è argomento di questo articolo.
Nello specifico la proteina SPARC (Secreted protein acid rich in cysteine) è incrementata dalle 3 alle 10 volte rispettivamente nei vasti laterali e nei trapezi:


Figura - 3 incremento specifico proteine a livello del trapezio e del vasto laterale dopo 11 settimane di allenamento per la forza muscolare in soggetti volontari. [5]

Ma qual è la vera importanza di questa proteina, peraltro già nota al mondo medico dato che è implicata in certe forme di cancro e di pancreatiti? [3]
In realtà è di importanza elevatissima dato al di là dei risvolti fisiologici che ora analizzeremo, la SPARC sembra sia venuta alla ribalta per smontare alcuni miti legati al muscolo ed ai suoi processi.
La SPARC ha mostrato di essere notevolmente implicata nella rigenerazione, rimodellamento e crescita muscolare, nonché dopo gli infortuni. [2]

Quindi, fenomeni ipertrofici adattativi ottenuti con medio/basse ripetizioni, potrebbero essere anche "normali" per molti ma sbatte forte con la teoria, tra l'altro ancora proposta e sostenuta da molti, che l'ipertrofia sia raggiungibile maggiormente con medio/alte ripetizioni. Questo studio invece dimostra l'esatto contrario. La SPARC inoltre è coinvolta nella creazione di nuovo collagene ed è secreta dagli osteoblasti durante l'osteogenesi per favorire la formazione di cristalli minerali, grazie alla forte interazione con recettori dell'integrina β-1[4]:


Figura 4- Il ruolo del recettore Integrin receptor β-1 stimolato dalla proteina SPARC. [5]

Questa caratteristica della SPARC di avere un ruolo cruciale nel "riparare" e "ricostruire" il collagene e in un certo qual modo contribuire al rimodellamento osseo-cartilagineo, credo sia estremamente interessante anche perché va in netto contrasto con alcune azzardate teorie che promuovono, o quantomeno auspicano, l'utilizzo delle alte ripetizioni (10/15rm) soprattutto negli esercizi complementari per ricercare l'incremento della vascolarizzazione per nutrire e quindi rigenerare ossa e cartilagini, ultimamente consigliate da molti addetti e non addetti ai lavori, ad esempio come complemento alle esercitazioni con basse ripetizioni.

Personalmente ho sempre creduto che le alte ripetizioni utilizzate anche da atleti di altissimo livello (vedi caso dei pesisti olimpici cinesi ) non abbiano specificatamente questo ruolo, penso altresì ad una volontà di creare uno stimolo muscolare a 360°, non solo per aumentare il volume e contribuire all'aumento della forza anche attraverso meccanismi non tipici delle basse ripetizioni soprattutto di tipo esplosivo, ma probabilmente usate per lo più per generare fenomeni "angiogenetici" utili alla nutrizione del muscolo, alla sua irrorazione e quindi al nutrimento e alla "pulizia" post training, oppure per questioni che noi non immaginiamo neppure. Rimanendo in ambito di pesistica o powerlifting, credo che in realtà i cosiddetti "complementari" a medio-alte ripetizioni non siano poi così tanto utilizzati da atleti di altissimo livello, ne somministrati dai loro coach, sempre per conservare la "fenotipizzazione" stimolo-indotta dello sport in questione. Ad esempio anche nel mio caso, ovviamente con le debite differenze e col mio piccolo e umile ruolo, non faccio utilizzare moltissimo ai miei atleti di Powerlifting raw le esercitazioni complementari ad alte ripetizioni, ma questo non è argomento di questo articolo quindi termino qui.


Foto 5 - Nella foto il bronzo al quarto trofeo nazionale Bertoletti di Powerlifting Raw (Genova 14-giugno 2014)
Emanuele Tiofilo della SM Power Team Marche in una prova di Squat.

In effetti la scoperta della SPARC e del suo ruolo, sembrano avvalorare i miei dubbi, ma come sottolineavo poc'anzi a questo punto altri studi urgono.
Ma possiamo considerare la SPARC come la proteina della crescita muscolare? A quanto pare sembra esserci una netta relazione tra stimolo indotto e più alta presenza di SPARC nei tessuti in questione, ed una sua conseguente presenza massiva fa intuire che processi di sviluppo e replicazione siano in atto.

Di pseudo super-scoperte ne sono state "sventolate" molte negli ultimi anni e tutte sembravano portare con se il segreto ancestrale della crescita muscolare, ma la verità invece è che ad oggi non tutti i meccanismi dell'ipertrofia, né tanto meno dell'iperplasia, sono stati svelati, ossia in questi fenomeni non ancora è tutto così cristallino, quindi anche in questo caso la cautela è più che d'obbligo per non finire nel solito calderone della cialtroneria.

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Note sull'autore

Coach Stefano Morini. Dottore in scienze e tecnologie del fitness e dei prodotti della salute.
Personal trainer e preparatore atletico pluricertificato, Allenatore Fipl (2010-11-12)
Coach della SM POWER TEAM di raw powerlifting di Ancona.

Commenti

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  1. deadboy ha scritto:
    28 luglio 2014

    Articolo interessante. Confesso che prima ancora di leggerlo sono andato nel basso della pagina per vedere se beccavo il nome dell'alimento che mi avrebbe potuto fornire una buona quantità di SPARC a prezzo zero. Ma niente, non ce n'é, magari tra 10 anni qualcuno lo infilerà tra i componenti di un integratore.
    Tra 20, invece, avremo tutti un chip sottocutaneo che ci permetterà di stimolare e regolare automaticamente la produzione di sostanze chimiche vantaggiose per il nostro organismo, sulla base di profili predefiniti (powerlifter, tronista, operatore Gamma, bella figa, ecc.), perciò potremo produrre tutta la SPARC che ci pare. :-)
    Sull'ultima parte dell'articolo avrei da ridire. Anche ammesso che si dimostri l'efficacia di tale proteina ai fini della rimodellazione del sistema osseo-cartilagineo, resta il fatto che non si può utilizzare il sollevamento pesi per curare un dodicenne affetto da grave scoliosi e tutta una serie di scompensi muscolari derivanti da questa. Quindi se un domani questa proteina venisse sintetizzata artificialmente, in soggetti con determinate patologie la sua somministrazione dovrebbe essere comunque accompagnata da un'attività fisica come il nuoto, che nel tempo ha dimostrato la sua efficacia ai fini riabilitativi. Prima gli raddrizzi la schiena e poi gli fai fare squat.

  2. Coach Morini ha scritto:
    28 luglio 2014

    deadboy,
    giusti e interessanti spunti ma la sparc non è una proteina da assumere ma da rilevare, ossia rappresenta, almeno per ora, un marker per certi parametri fisiologici del nostro organismo, e che ovviamente va approfondita.
    L'articolo inoltre vuole solo dimostrare che spesso ciò che diamo per scontato così scontato non è, e la sparc sembra confermarlo.
    Per quanto riguarda il "dodicenne" affetto da scoliosi, giusta la tua affermazione, ma piuttosto ovvia, almeno per quanto mi riguarda, anche se su questo argomento ci sarebbero da spendere più di una parola.
    saluti.

    Dr.Morini Stefano

  3. deadboy ha scritto:
    28 luglio 2014

    Eh, l'ho capito che non è una sostanza da assumere, ma la ricerca alla fine punta a trovare anche un metodo per facilitare o stimolare la produzione di determinate sostanze dell'organismo, se queste servono (qualunque ne sia lo scopo). Quindi alla fine della giostra la ricerca punterà anche a trovare un modo per sintetizzare artificialmente queste sostanze, se possibile, e trarne profitto (sul piano medico ed economico).
    Il mio salto a 20 anni da oggi era chiaramente una battuta.
    Sulla seconda parte, invece, mi interesserebbe sentirne di più, un approfondimento. Perché se alla fine il prosieguo degli studi in materia confermerà che effettivamente l'allenamento della forza conduce ad una maggiore produzione di questa proteina e che questa risulta particolarmente efficace (o più efficace di altro) nella "rimodellazione del sistema osseo-cartilagineo", resta il fatto che, o si arriva a sintetizzare questa proteina e produrla artificialmente, o a stimolarla in un modo alternativo a quello dell'allenamento per la forza, oppure i soggetti che a causa delle loro condizioni fisiche non possono sostenere un allenamento per la forza non ne potranno beneficiare. Da qui l'esempio del dodicenne. Chiaro che è un esempio di scuola, ma si tratta di una condizione che preclude l'allenamento per la forza "tradizionale" e richiede invece ginnastica posturale, nuoto e magari busto correttivo.
    Questo per dire che con riguardo a soggetti di questo tipo (si potrebbero fare altri esempi diversi dalla scoliosi e con soggetti adulti o anziani), l'allenamento per la forza non potrebbe sostituire una disciplina come il nuoto o la fisioterapia. Vi si potrebbe ricorrere in un momento successivo per alcuni.
    E visto che qui si prendono in esame la produzione e gli effetti di questa proteina in relazione all'allenamento per la forza, mi sembrava un intervento corretto.
    Comunque che la marcia fosse portata ad esempio di sport salutare mi suona del tutto nuovo. Nessuna polemica eh, ma è la prima volta che lo sento dire. :-)

  4. adogruzzaq, RTSMC ha scritto:
    28 luglio 2014

    Ciao Stefano.

    Innanzi tutto complimenti per la chiarezza espositiva e per i recenti risultati in gara.

    Premettendo che l'articolo è molto ben fatto ed è uno dei pochissimi che ho letto fino in fondo recentemente, qualche dubbio (non polemico) ce l'ho pure io.

    Se scopriamo che da un allenamento di bodybuiling (perchè dallo schema che hai sviluppato tu si evince tutto tranne che un allenamento della forza) si stimoli una proteina XY e che questa abbia effetti positivi sulle strutture cartilaginee (semplifico) non possiamo trarre che i complementari fatti in maniera morbida ad alte ripetizioni NON abbiano un risvolto benefico sul sistema articolare.

    Per due motivi essenzialmente:

    il primo è che questo è UNO dei centinaia di fattori messi in gioco. Sei abbastanza preparato da sapere che le realtà accademiche non sono realtà reali nel nostro campo.

    Il secondo è che quella pratica è usata da anni e funziona. Il lavoro muscolare blando, di irrorazione sangue, sicuramente da sensazioni benefiche all'atleta. Se hai a che fare con atleti di alto livello te lo potranno confermare.
    Cinesi e Russi adottano questo approccio (che potrebbe essere anche errato, però di certo non per l'esistenza di una proteina che forse ha effetti XY su YX) perchè nel tempo hanno imparato, hanno avuto feedback dagli atleti, hanno provato con e senza.
    Credo che i complementari non siano la cosa più importante per i risultati di un atleta, e da tempo immemore dico che sull'ipertrofia si sono fatte analisi troppo superficiali.
    Ho però la sensazione che la risposta non stia e non sarà mai in una nuova (o vecchia) scoperta accademica.
    Sono piuttosto che le accademie che devono spiegarci perchè quello che fanno i cinesi funziona. Non so se mi spiego.
    Per questo userei molta cautela nel passare da una osservazione scientifica ad un fatto pratico.

    Poi possiamo anche smettere di fare complementari, però questo è un altro discorso.

    Ti ripeto, nessun intento polemico, anzi, spendo tempo a risponderti perchè trovo il tuo lavoro molto interessante.

    Un caro saluto.

  5. deadboy ha scritto:
    28 luglio 2014

    Oltre che essere lontano dall'allenamento per la forza, il volume e lo schema seguito dai soggetti utilizzati per la ricerca mi sembra lontano anche dagli schemi del body building. Non si conosce il numero dei soggetti e mancano, almeno nella sintesi che se ne fa nell'articolo pubblicato qui, tutta una serie di parametri che sarebbe stato utile prendere in considerazione in un simile esame e che non sappiamo, per lo meno noi che leggiamo solo questo articolo, se sono stati valutati (carichi, intensità, set di riscaldamento, dieta, diversità fisiche tra i soggetti, ecc.).
    Sarebbe stato meglio svolgere la comparazione su due gruppi diversi, allenandoli con uno schema diverso, oppure usare lo stesso gruppo ma facendogli fare due schemi diversi, intervallati da un certo periodo di riposo. Fatto così come descritto in questa breve sintesi i risultati di quel test potrebbero anche essere stati in parte influenzati da fattori diversi dall'impiego dei sovraccarichi, che noi non possiamo conoscere.
    Quindi prenderei quella ricerca con le pinze, soprattutto se il materiale informativo a disposizione sulla correlazione tra l'allenamento con i sovraccarichi e la produzione di questa proteina si limita al solo articolo menzionato nella bibliografia. Un po' pochino sinceramente.
    In attesa di ulteriori ricerche in materia avrebbe più senso andare a guardarsi le ricerche fatte in merito agli infortuni in ambito di sollevamento pesi (se ce ne sono) e vedere quale nazionale ne ha sofferto di meno e in che anni, per poi andare a studiare i loro metodi di allenamento. Magari i cinesi mettono molta attenzione sui complementari ad alte ripetizioni perché nel tempo hanno scoperto che il ritorno ipertrofico gli garantisce minori possibilità di infortuni.

  6. Coach Morini ha scritto:
    29 luglio 2014

    Un salutone per Ado.
    Ambedue le repliche sono pertinenti e credo che abbiano colto lo spirito dell' articolo.
    Giusta anche la questione dello schema allenante che ho cercato di interpretare dallo studio, e infatti nell'articolo affermo che andrebbe rifatto meglio.
    Tuttavia ritengo interessanti gli spunti ottenuti e credo altresi che siano solo un punto di inizio per approfondire queste tematiche.
    Saluti.

  7. Coach Morini ha scritto:
    31 luglio 2014

    Il concetto di forza in questo studio è un po troppo generico non c'è dubbio, ma è piu che altro riferito al fatto che i soggetti sottoposti agli allenamenti non hanno a che fare con esercitazioni di durata e quindi piu riconducibili ad un lavoro di resistenza muscolare, per questo si usa il termine forza, cosi tra l'altro il titolo dell'articolo cita. Lo schema che ho scritto nell'articolo è una sorta di interpretazione di quello che i ricercatori hanno somministrato ai partecipanti, tra l'altro nell'articolo è riportato esplicitamente che i soggetti sono stati invitati a spinegre al massimo nel raggiungimento delle ripetizioni massime ottenibili con un carico "X". Ribadisco ancora una volta che lo studio in questione è pieno di "zone grige" ossia criticabili, ma il fatto che sia uno studio di proteomica svolto parallelamente in vivo ed in vitro con tessuti ottenuti da donatori, credo abbia focalizzato quasi tutta l'attenzione alla scoperta di determinate proteine, e da questo punto di vista lo studio è stato positivo.
    Resto quindi dell'opinione che si abbia toccato solo la punta dell'iceberg e che si tratta di argomentazioni che potrebbero, almeno sulla carta, cambiare il punto di vista su molte questioni.

    Tornando al dubbio sollevato da deadboy, ribadisco che è innegabile quello che sostiene circa il "dodicenne scoliotico" ma piu che altro nell' articolo mi riferivo a patologie quali osteoporosi, osteopenia, sarcopenia ecc. dove ancora oggi, e questo è innegabile, vengono consigliate per lo più esercitazioni quali nuoto, corsa, pilates e ho sentito con le mie orecchie anche la marcia, ma prendila pure con il beneficio dell'inventario, dove il principio di sovraccarico utilissimo ai fini del rimodellamento osseo è minimo. Ritengo altresi che ad esempio avvicinarsi, magari con progressione e personalizzazione, ad un lavoro simile a quello proposto dallo studio potrebbe essere molto più utile.
    Per quanto riguarda la questione dei complementari usati ad esempio dai sollevatori cinesi, beh che dire, il buon Ado insegna, e quello che sostiene è innegabile.
    Come sappiamo la scuola cinese punta molto sul "volume di qualita'", passatemi il termine, ossia molto lavoro tecnico, pesi medio/alti, angolazioni diverse e forza quasi aspecifica, tutto cio probabilmente restituisce quel famoso ritorno ipertrofico utile ad evitare numerosi infortuni, tutto condivisibile, ma forse ragionando esclusivamente dal punto di vista del rimodellamento osseo,cartilagineo, tendineo, tutto quel lavoro potrebbe essere anche superfluo al di la del feedback degli atleti, ma questo è solo un dubbio che mi sorge.
    Concludendo comunque mi piace anche sottolineare la potenzialità di questa nuova proteina prodotta a livello muscolare, come "marker" per poter determinare la bontà della somministrazione dell'esercizio fisico, potendo magari valutarne il volume, l'intensità o addirittura il recupero, staremo a vedere solo il tempo ce lo dirà.
    Saluti.

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