Prestazioni di risposta alla dose di vitamina C di collagene (Collagen)

Nel lavoro preliminare che studiava i determinanti fisiologici della prestazione massima negli eventi di lancio, i ricercatori hanno scoperto che il miglior predittore della prestazione d'élite era il tasso di sviluppo della forza (RFD; Forza (N) x tempo (sec)) durante l'esecuzione e lo squat isometrico. Pertanto, non sorprende che per massimizzare le prestazioni, gli atleti si allenino per ottimizzare la RFD.

RFD è determinato da tre fattori:

1. Attivazione neurale dei muscoli
2. Tipo di proteina motoria (miosina veloce o lenta)
3. Trasferimento della forza È interessante notare che la prestazione nei movimenti di potenza (che dipendono fortemente dalla RFD) come il salto verticale è strettamente correlata alla rigidità del tendine e inversamente correlata alla dimensione del muscolo. Ciò indica che il trasferimento di forza, sotto forma di rigidità del tendine, svolge un ruolo importante nelle prestazioni e può spiegare una grande quantità di varianza nel determinare la capacità di un atleta di sviluppare rapidamente la forza durante un movimento dinamico.

La rigidità di un tendine è determinata dalla quantità e dalla reticolazione del collagene all'interno del tessuto. È noto che l'esercizio acuto aumenta la sintesi del collagene e l'espressione dell'enzima primario coinvolto nella reticolazione del collagene, la lisil ossidasi. Il risultato è un tessuto più denso e rigido dopo l'allenamento. Anche se la relazione tra esercizio fisico e sintesi di collagene è nota, non è stato determinato se questa misura delle prestazioni possa essere migliorata con interventi nutrizionali.

Un recente studio che ha esaminato i livelli di aminoacidi in seguito al consumo di dosi crescenti di gelatina (derivato del collagene) in soggetti umani ha dimostrato che gli amminoacidi primari e in tracce chiave trovati nel collagene aumentano nel siero umano dopo aver consumato gelatina. Inoltre, il picco di questi amminoacidi si verifica 60 minuti dopo aver consumato il supplemento di gelatina. Pertanto, il consumo di un integratore di collagene 1 ora prima di un intervento di esercizio dovrebbe massimizzare l'apporto di aminoacidi alle ossa e ad altri tessuti connettivi.

Per determinare se il supplemento di gelatina potesse aumentare la sintesi di collagene negli esseri umani, i soggetti hanno consumato placebo, 5 o 15 g di gelatina con una quantità standard di vitamina C (48 mg) 1 ora prima di 6 minuti di esercizio con la corda per saltare. L'intervento di alimentazione ed esercizio fisico è stato ripetuto ogni 6 ore mentre i soggetti erano svegli per tre giorni ed è stata determinata la quantità del peptide procollagene I amino terminale (PINP); un marcatore della sintesi del collagene, nel sangue. Coerente con l'ipotesi che la gelatina aumenti la sintesi del collagene nell'uomo; la quantità di PINP nel gruppo di gelatina da 15 g era significativamente più alta rispetto al gruppo placebo o ai gruppi da 5 g. Questi dati dimostrano in modo conclusivo che l'integrazione di gelatina può aumentare la sintesi di collagene indotta dall'esercizio negli esseri umani.

Allo stesso modo, l'integrazione con idrolizzato di collagene ha precedentemente dimostrato di migliorare la funzione della cartilagine in uno studio clinico randomizzato in pazienti con osteoartrite [9]. McAlindon e colleghi hanno dimostrato che il consumo di 10 g di idrolizzato di collagene al giorno ha comportato un aumento della risonanza magnetica del collagene potenziata dal gadolinio [9]. Questa scoperta suggerisce che il collagene idrolizzato ha aumentato la formazione della cartilagine. In accordo con questo risultato, uno studio clinico randomizzato di 24 settimane condotto su atleti ha dimostrato che 10 g di idrolizzato di collagene GELITA® hanno ridotto significativamente il dolore al ginocchio. Studi sui topi con idrolizzato di collagene idrolizzato marcato con C14 hanno dimostrato che >95% del collagene idrolizzato è stato assorbito nelle prime 12 ore dopo l'alimentazione. È interessante notare che, anche se il tracciante di una prolina marcata con C14 separata potrebbe essere incorporato nel collagene cutaneo alla stessa velocità del tracciante del collagene idrolizzato, il tracciante del collagene idrolizzato è stato incorporato nel collagene della cartilagine e del muscolo due volte più del tracciante della prolina . Questi dati suggeriscono che la sintesi del collagene muscoloscheletrico è maggiore in risposta alla gelatina o al collagene idrolizzato rispetto ai singoli amminoacidi.

Anche se la misurazione ematica dei livelli di PINP riflette probabilmente la sintesi del collagene osseo, utilizzando un modello di legamento ingegnerizzato, una risposta simile è stata dimostrata in tendini/legamenti trattati con siero di persone 1 ora dopo l'integrazione con gelatina. Questo lavoro ha dimostrato che in presenza di siero isolato dai 5 e 15 grammi di gruppi di gelatina si verifica un graduale aumento del contenuto di collagene dei legamenti. Da questo lavoro si può accertare che il PINP può essere utilizzato in modo affidabile come marcatore indiretto della sintesi del collagene e che i cambiamenti osservati nell'osso (livelli ematici) riflettono ciò che sta accadendo anche in altri tessuti connettivi.

L'attuale studio mira a mappare con precisione la relazione dose-risposta del collagene idrolizzato e della vitamina C sul PINP e a determinare la dose ottimale per ottenere il massimo aumento dei livelli di PINP. In secondo luogo, verrà determinato se questa dose ottimale di collagene idrolizzato e vitamina C, assunta prima dell'allenamento, sia sufficiente per migliorare la RFD e le prestazioni. Per raggiungere questo obiettivo, i soggetti consumeranno prima dosi crescenti di collagene idrolizzato (0 (controllo), 5, 10, 20 e 30 g) insieme a una quantità costante di vitamina C (50 mg). Una volta determinata la dose ottimale di collagene idrolizzato, questa dose verrà somministrata con dosi crescenti di vitamina C (0 (controllo), 50, 250, 500 mg) per determinare la dose ottimale di vitamina C per massimizzare i livelli di PINP. Sia il collagene idrolizzato che l'integrazione di vitamina C verranno somministrati 1 ora prima di 6 minuti di esercizio con la corda per saltare.

Dopo aver determinato le dosi ottimali di collagene idrolizzato e vitamina C, verranno valutati gli effetti della dose ottimale di collagene idrolizzato e vitamina C sulle prestazioni. I soggetti saranno sottoposti a un programma di allenamento basato su esercizi esplosivi/di potenza tre giorni alla settimana (lunedì/mercoledì/venerdì) per tre settimane. Il collagene idrolizzato e la vitamina C verranno ingeriti 1 ora prima di ogni sessione di allenamento. Il test da sforzo di base si svolgerà alla settimana 0, quindi il test da sforzo si svolgerà il venerdì di ogni settimana (settimana 1, 2 e 3). I soggetti saranno sottoposti a una serie di test per determinare l'RFD nello squat isometrico, il contromovimento e l'altezza dello squat jump.