Ogni attività volta a produrre energia nell’organismo umano non può prescindere dalla produzione di molecole in forma dissociata in grado di alterare transitoriamente il fisiologico pH dei tessuti coinvolti, questo in quanto il risultato ultimo di processi quali glicolisi , ciclo degli acidi tricarbossilici (ciclo di Krebs) e fosforilazione ossidativa è quello di creare mediante reazioni ossido-riduttive un livello di specie ioniche sufficiente a generare il gradiente necessario per la sintesi di ATP.
Questo processo al di là di allarmismi derivanti da una carente comprensione della biochimica è assolutamente fisiologico e non costituisce di per se un potenziale elemento patologico in quanto il nostro organismo è dotato di opportuni meccanismi, definiti meccanismi tampone o tamponi fisiologici volti a ristabilire adeguate condizioni di equilibrio.

Ovviamente la produzione di forme ioniche e la relativa “acidificazione” tissutale sono fenomeni che rispondono ad una dinamica “dose dipendente” ovvero maggiore sarà l’impegno energetico richiesto maggiore sarà la produzione di molecole da “smaltire”.
Questo principio ovviamente si applica anche all’attività fisica, dove il tessuto muscolare viene principalmente coinvolto nei processi appena descritti.
Questo processo, pur essendo fisiologico e reversibile ha comunque delle conseguenze, soprattutto a livello della performance: infatti l ’alterazione del pH muscolare implica una progressiva riduzione dell’efficienza con cui le reazioni biochimiche necessarie avverranno a livello della fibrocellula muscolare implicando una ridotta capacità contrattile e quindi una riduzione della capacità prestativa.
L’organismo è in grado di compensare questa serie di processi grazie all’azione della carnosina prolungando notevolmente la capacità di lavoro muscolare.

La carnosina è un dipeptide citoplasmatico sintetizzato a partire da due precursori, β-alanina e L-istidina, grazie all’azione dell’enzima carnosina sintetasi e degradato dall’enzima carnosinasi che ne regola i livelli cellulari.
La carnosina è presente in concentrazioni relativamente elevate nel muscolo scheletrico (5-10 mM) e in altri tessuti eccitabili dalle notevoli richieste energetiche, come per esempio il tessuto nervoso dove generalmente agisce come un tampone fisico-chimico.
La sua azione si esplica già entro i fisiologici range di pH ₍₁₎.
Nel muscolo scheletrico dove la concentrazione di carnosina è massima, viene fornito un importante contributo al mantenimento del pH intracellulare, processo vitale, come precedentemente accennato, per la normale funzione muscolare soprattutto durante l'esercizio fisico intenso ₍₂₎: infatti diversi studi evidenziano come il contenuto muscolare di carnosina possa essere un fattore determinante nella performance sia nell’esecuzione di esercizi dinamici che isometrici ad alta intensità _(3-4-5).

Esiste inoltre un ulteriore campo applicativo dove i livelli di carnosina si mostrano estremamente importante, infatti valutando soggetti di età avanzata è stato osservato come esista una correlazione inversa tra età e contenuto muscolare di carnosina _(6-7) , fattore che sommandosi alla sarcopenia, al declino della funzione muscolare e al deterioramento della funzione motoria tipici dell’età avanzata contribuisce notevolmente ad aumentare la frequenza di cadute, spesso causa di lesioni con esiti a volte anche gravi o letali. _{(8-9-10-11-12)}.
L’utilizzo della sola carnosina, pur rivelandosi possibile, non sempre si rivela efficace in quanto molto probabilmente a causa della sua natura dipeptidica la molecola non viene completamente assorbita ₍₁₃₎.

Questo ostacolo può essere superato con la somministrazione dei precursori a partire dai quali la carnosina sintetasi produce carnosina a livello endogeno, ovvero , β-alanina e L-istidina, lo studio di questo processo metabolico suggerisce come uno dei fattori limitanti nella sintesi endogena di carnosina sia proprio la presenza di adeguati livelli di β-alanina, situazione facilmente verificabile sia in individui soggetti a un notevole turnover proteico (come gli atleti o comunque in tutti coloro che vengono sottoposti ad attività fisica intensa) che nei soggetti che a cagione delle dinamiche alimentari non assumono adeguati livelli di β-alanina (come ad esempio persone anziane dove la malnutrizione calorico proteica si manifesta con una frequenza non trascurabile).

Anche la letteratura scientifica conferma l’utilità della supplementazione con β-alanina come fattore si è dimostrata efficace nel favorire l’aumento dei livelli di carnosina muscolare _(14-15) con tutti i benefici che ne conseguono a livello della capacità prestativa, valutata sia su atleti sottoposti a training molto intensi che su soggetti anziani dei quali è stata valutata l’evoluzione delle capacità funzionali con ottimi risultati.
In letteratura scientifica vengono proposti utilizzi che vanno dai 1500 ai 6400 mg/die studiando gli effetti su intervalli di assunzione mediamente compresi tra le 4 e le 12 settimane₍₁₆₎.
Gli effetti osservati come conseguenza dell’effetto tampone di idrogenioni esercitato dalla β-alanina aumentando il contenuto di carnosina muscolare possono essere generalmente riassunti come segue:

Effetti riscontrati sull’ esercizio praticato in acuto

• Riduzione fatica percepita
• Incremento della Potenza erogata
• Incremento della capacità di resistenza

Effetti riscontrati in conseguenza all’allenamento in cronico:

• Incrementa Forza
• Incrementa Massa Magra
• Incrementa il Volume d’ Allenamento

In particolare questi effetti si dimostrano particolarmente evidenti ed efficaci per tutte quelle attività praticate ad alta intensità per finestre temporali (del gesto tecnico o di esecuzione tecnica) comprese tra 1 e 4 minuti. Considerando questi dati la β-alanina si dimostra un supplemento sicuro ed efficace per le applicazioni proposte, con riscontri estremamente interessanti sia nel campo dell’attività fisica che per esteso in tutte quelli situazioni (soggetti anziani o nutrizione non ottimale) dove può essere richiesto un supporto ergogenico, con il grande vantaggio di essere una sostanza naturalmente presente nell’organismo umano, che non altera ma riequilibra l’azione dei sistemi tampone tissutali.

1        Harris RC, Marlin DJ, Dunnett M, Snow DH, Hultman E (1990) Muscle buffering capacity and dipeptide content in the thoroughbred horse, greyhound dog and man Comp Biochem Physiol A 97 249-251
2        Bate Smith EC (1938) The buffering of muscle in rigor; protein, phosphate and carnosine J Physiol (London) 92 336-343
3        Hill CA, Harris RC, Kim HJ, Harris BD, Sale C et al (2007) Influence of beta-alanine supplementation on skeletal muscle carnosine concentrations and high intensity cycling capacity Amino Acids (Vienna) 32 225-233
4        Stout JR, Cramer JT, Zoeller RF, Torok D, Costa P et al (2007) Effects of beta-alanine supplementation on the onset of neuromuscular fatigue and ventilatory threshold in women Amino Acids (Vienna) 32 381-386
5        Suzuki Y, Ito O, Mukai N, Takahashi H, Takamatsu K (2002) High level of skeletal muscle carnosine contributes to the latter half of exercise performance during 30-s maximal cycle ergometer sprinting Jpn J Physiol 52 199-205
6        Stuerenburg HJ, Kunze K (1999) Concentrations of free carnosine (a putative membrane-protective antioxidant) in human muscle biopsies and rat muscles Arch Gerontol Geriatrics 29 107-113
7        Tallon MJ, Harris RC, Maffulli N, Tarnopolsky MA (2007) Carnosine, taurine and enzyme activities of human skeletal muscle fibres from elderly subjects with osteoarthritis and young modera-tely active subjects Biogerontology 8 129-137. doi: 10.1007/s10522-006-9038-6
8        Brooks SV, Faulkner JA (1994) Skeletal muscle weakness in old age: underlying mechanisms Med Sci Sports Exerc 26 432-439
9        Doherty TJ, Vandervoort AA, Taylor AW, Brown WF (1993) Effects of motor unit losses on strength in older men and women J Appl Physiol 74 868-874
10      Chandler JM, Hadley EC (1996) Exercise to improve physiologic and functional performance in old age Clinics Geriatric Med 12 761-784
11      Alexander NB, Schultz AB, Ashton-Miller JA et al (1997) Muscle strength and rising from a chair in older adults Muscle Nerve 5 S56-S59
12      Kannus P, Parkkari J, Niemi S, Palvanen M (2005) Fall-induced deaths among elderly people Am J Public Health 95 422-424
13      Bauchart C, Savary-Auzeloux I, Patureau Mirand P, Thomas E, Morzel M, Rémond D (2007) Carnosine concentration of ingested meat affects carnosine net release into the portal vein of minipigs J Nutr 137(3) 589-593
14      Hill CA, Harris RC, Kim HJ, Harris BD, Sale C et al (2007) Influence of beta-alanine supplementation on skeletal muscle carnosine concentrations and high intensity cycling capacity Amino acids 32 225-233
15      Stout JR, Graves BS, Smith AE, Hartman MJ, Cramer JT et al (2008) The effect of beta-alanine supplementation on neuromuscular fatigue in elderly (55-92 Years): a double-blind randomized study J Int Soc Sports Nutr 7 5-21
16      R. M. Hobson B. Saunders G. Ball, R. C. Harris C. Sale Effects of b-alanine supplementation on exercise performance: a meta-analysis Amino Acids (2012) 43:25–37 DOI 10.1007/s00726-011-1200-z

Dottor Alexander Bertuccioli
Biologo nutrizionista

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