Effetti dei cambiamenti di idratazione sulla funzione neuromuscolare degli atleti (H2OAthletes)

Gli atleti dipendono dalla forza muscolare poiché è associata a un tasso più elevato di sviluppo della forza e potenza muscolare, prestazioni di abilità sportive generali e specifiche e tassi di infortuni ridotti. Esistono prove scientifiche che dimostrano che uno stato ipoidrato [cioè dal 2 al 3% della perdita di massa corporea (BML) attribuito alla perdita di acqua] compromette la forza e la potenza muscolare. Tuttavia, rimane in discussione come questa riduzione influisca sulle prestazioni atletiche.

Sappiamo che lo sviluppo della forza muscolare deriva da una combinazione di fattori morfologici (area della sezione trasversale muscolare, architettura muscolare e rigidità muscolotendinea) e neurali (reclutamento delle unità motorie, sincronizzazione e frequenza di scarica). Pertanto, i fattori neurali possono essere una possibile spiegazione degli effetti della disidratazione. In effetti, esiste una plausibilità biologica per questa relazione in quanto la disidratazione può influenzare la concentrazione dell'elettrolita (in particolare potassio e sodio) all'interno degli spazi intra ed extracellulari, portando ad un'alterazione del potenziale elettrochimico di membrana.

Sebbene alcuni studi abbiano testato gli effetti dei cambiamenti di idratazione sulla funzione neuromuscolare utilizzando l'analisi dell'elettromiografia (EMG), non c'è ancora consenso tra loro. Alcuni autori hanno mostrato gli effetti della disidratazione sulla resistenza muscolare e sul segnale EMG, inclusa la riduzione della frequenza di potenza media EMG (MPF) e un tasso accelerato di radice quadrata media (RMS), che potrebbe significare una ridotta eccitabilità di membrana e un'accelerata regolazione centrale mediata dell'unità motoria attività. Mentre altri non hanno riscontrato alcun effetto della disidratazione sui valori EMG. Pertanto, sono necessari studi sperimentali che utilizzino prove ben progettate e tecnologia all'avanguardia per comprendere meglio gli effetti della disidratazione acuta sulla funzione neuromuscolare, in particolare negli atleti.

Il mantenimento di uno stato euidratato è fondamentale per il corretto funzionamento fisiologico del corpo, essendo raggiunto da fattori fisiologici e comportamentali. Tuttavia, l'esercizio può disturbare l'equilibrio idrico, in particolare se eseguito in ambienti caldi, aumentando la perdita di acqua. Ciò può portare ulteriormente alla disidratazione se l'atleta non si reidrata adeguatamente. In questo senso, le evidenze scientifiche hanno identificato persone che sono considerate bassi bevitori (ovvero persone esposte a un basso consumo regolare di acqua) e alti bevitori (ovvero persone esposte a un elevato consumo regolare di acqua). Queste differenze nell'assunzione di acqua portano a diverse risposte fisiologiche come i livelli sierici di arginina vasopressina (AVP) e anche negli stati dell'umore. Sebbene non siano state stabilite linee guida specifiche per l'assunzione di acqua totale per gli atleti, rispetto alle linee guida dell'Autorità europea per la sicurezza alimentare per l'assunzione di acqua negli adulti sani, non soddisfano le linee guida, in particolare quando si considera un maggiore fabbisogno di idratazione. Come accennato in precedenza, l'AVP è stato utilizzato per distinguere i bevitori bassi da quelli che bevono molto, vale a dire l'AVP plasmatico elevato nei bevitori bassi che suggerisce disidratazione intracellulare.

Infatti, i cambiamenti nell'acqua corporea totale (TBW) e nei suoi compartimenti [cioè, acqua intracellulare (ICW) ed acqua extracellulare (ECW)] sono stati studiati per quanto riguarda il loro impatto sulle prestazioni sportive. Silva e colleghi hanno osservato che gli atleti di judo che riducono il TBW, in particolare diminuendo l'ICW, erano quelli che diminuivano la potenza della parte superiore del corpo, indipendentemente dai cambiamenti nel peso e nel tessuto magro-molle delle braccia. Inoltre, l'ICW era l'unico compartimento idrico corporeo le cui riduzioni spiegavano la maggiore probabilità di perdere > 2% della forza massimale dell'avambraccio, indipendentemente dalle variazioni di peso e del tessuto magro-molle delle braccia. Infine, l'ICW è stato anche considerato il principale predittore di forza e altezza di salto durante la stagione negli atleti di livello nazionale. Pertanto, l'ICW e l'idratazione cellulare sembrano svolgere un ruolo rilevante nella potenza e nella forza atletica, sebbene siano necessarie ulteriori ricerche per collegare questi compartimenti fluidi strutturali con i cambiamenti nello stato di idratazione e la sua connessione con la funzione neuromuscolare.

Infine, il test di idratazione è stato considerato un argomento controverso e nonostante esista un corpus sostanziale di ricerche, non esiste un protocollo chiaro in merito alla migliore pratica per valutare lo stato di idratazione negli atleti. Inoltre, sono necessari anche nuovi metodi che forniscano lo stato di idratazione in modo sicuro, accurato, affidabile e fattibile. L'analisi dell'impedenza bioelettrica (BI) è una tecnica alternativa per questo specifico contesto. Il metodo BI utilizza le componenti dell'impedenza: resistenza (R) e reattanza (Xc). Viene fornito anche l'angolo di fase (PhA), che rappresenta un indicatore rilevante della salute cellulare e della funzionalità muscolare, ma mancano ricerche sull'utilità di questo marcatore per il monitoraggio della forza/potenza negli atleti esposti a cambiamenti a breve termine dello stato di idratazione.

Per riassumere, mancano protocolli basati sull'evidenza con la metodologia all'avanguardia per testare gli effetti della modifica dell'assunzione di acqua sulla funzione neuromuscolare utilizzando l'analisi EMG nella popolazione atletica. Inoltre, i disegni sperimentali attualmente disponibili presentano limiti metodologici nella valutazione dello stato di idratazione e dei compartimenti idrici corporei. Quindi, per superare le carenze, è necessaria una ricerca innovativa con tecnologia all'avanguardia. Pertanto, il nostro obiettivo principale è determinare gli effetti dei cambiamenti di idratazione (ovvero, un intervento di 4 giorni mirato all'aumento dell'assunzione di acqua e alla disidratazione acuta) sulla forza e sulla potenza (con analisi EMG per la risposta neuromuscolare) degli atleti. Obiettivi secondari includono: i) confrontare gli effetti della disidratazione acuta sulla funzione neuromuscolare prima e dopo l'intervento; ii) analizzare gli effetti dell'intervento su TBW, ECW, ICW e idratazione della massa magra (FFM); iii) analizzare gli effetti dei cambiamenti di idratazione (vale a dire, un intervento di 4 giorni mirato all'aumento dell'assunzione di acqua e alla disidratazione acuta) su diversi indici di idratazione (osmolalità sierica, salivare e urinaria) e marcatori biochimici (AVP e concentrazione di sodio); iv) testare l'utilità dei parametri BI grezzi segmentali e di tutto il corpo nel rilevare la disidratazione acuta utilizzando l'osmolalità sierica come tecnica di riferimento; v) esplorare se PhA può essere utilizzato come marcatore della funzione neuromuscolare;