per una Endocrinologia 2.0
 


Vitamina D e muscolo: possibili effetti su attività motorie e sportive

Luigi Barrea

Dipartimento di Medicina Clinica e Chirurgia, Unità di Endocrinologia, Centro Italiano per la cura e il Benessere del paziente Obeso (C.I.B.O.) Università degli Studi di Napoli “Federico II”, Napoli, Italia.

Corrispondenza
Email: E-mailDott. Luigi Barrea: luigi.barrea@unina.it

 
Introduzione
Sebbene la vitamina D sia classicamente definita come “vitamina dell’osso”, quindi principalmente coinvolta nell’omeostasi fosfo-calcica e nel metabolismo osseo, essa riveste una funzione importante anche a livello muscolare, in particolare nella sintesi proteica e nella regolazione della muscolatura scheletrica. Infatti, un sintomo clinico comune dell’ipovitaminosi D è la mialgia. Studi in letteratura hanno riportano che la carenza di vitamina D aumenta lo stress ossidativo e alterata l'attività degli enzimi antiossidanti nel muscolo scheletrico, portando ad un aumento dei radicali liberi dell’ossigeno (ROS). In generale, la carenza di vitamina D a lungo termine, induce alterazioni del recettore della vitamina D (VDR) a livello muscolare, con generazione di ROS e di conseguenza alterazione della funzione mitocondriale, che a sua volta porta ad atrofia muscolare. In particolare, le disfunzioni della catena respiratoria mitocondriale e la generazione di ROS, sono fattori cruciali in diverse patologie, soprattutto quelle neurodegenerative in cui si osserva l'atrofia muscolare (Figura 1)

Fig.1 : Rappresentazione schematica degli effetti dell’ipovitaminosi D sul muscolo scheletrico.
La carenza di vitamina D influenza lo sviluppo di atrofia dei muscoli scheletrici attraverso lo stress ossidativo e la disfunzione mitocondriale. In particolare, la carenza di vitamina D è associata a bassa espressione genica di VDR, aumento dello stress ossidativo, alterata attività degli enzimi antiossidanti e conseguente aumento dei ROS nel muscolo scheletrico che porta ad atrofia muscolare.
VDR, Recettore della vitamina D; ROS, Radicali liberi dell’ossigeno.

Figura 1. Progressione “completa” della Pubertà Maschile. Importanza del volume testicolare
Figura 1


Vitamina D e prestazioni sportive
I risultati di studi clinici presenti in letteratura, seppure con diverse limitazioni, mostrano una maggiore prevalenza di ipovitaminosi D negli atleti rispetto alla popolazione generale. Il rischio di ipovitaminosi D aumenta significativamente nelle latitudini più elevate, nelle stagioni invernali e primaverili e rispetto alla tipologia di sport praticato (indoor vs outdoor). Meno chiara è invece l’associazione dell’ipovitaminosi D negli atleti con la prevalenza degli infortuni.
Recentemente, Farrokhyar F e collaboratori (Sports Med. 2017), hanno pubblicato una revisione sistematica di studi randomizzati controllati (RCT) dove hanno valutato, negli atleti, gli effetti della supplementazione orale di vitamina D sulle concentrazioni sieriche di colecalciferolo e sulle prestazioni fisiche. In totale, sono stati valutati 13 RCT con un totale di 532 atleti. I partecipanti con livelli basali insufficienti di colecalciferolo (<30 ng/ml o 75 nmol/l), sono stati supplementati con 3.000 UI e 5.000 IU al giorno di vitamina D. Entrambe le dosi hanno portato a normalizzazione dei livelli sierici di colecalciferolo, valutati durante i mesi invernali. Dei 13 studi inclusi nella metanalisi, solo 7 hanno valutato le prestazioni fisiche e nessuno di questi ha riportato un effetto significativo della supplementazione di vitamina D durante le 12 settimane di follow-up. Nonostante gli atleti
con deficit di vitamina D abbiano raggiunto un livello sufficiente di concentrazioni di colecalciferolo con una supplementazione ≥3000 UI, le prestazioni fisiche non migliorano in modo significativo. Considerando però l’ampia eterogeneità degli studi attualmente presenti in letteratura, sono necessari ulteriori RCT volti ad esaminare l'effetto della supplementazione di vitamina D sulle prestazioni fisiche in diversi sport, latitudini ed etnie.

Effetti biologici della Vitamina D
La forma attivata di vitamina D, il calcitriolo, esercita i suoi effetti biologici legandosi al recettore nucleare VDR presente a livello muscolare, influenzandone l'espressione genica. Nei muscoli, la vitamina D down-regola l'espressione di miostatina, un regolatore negativo della massa muscolare, mentre up-regola l'espressione di follistatina e del fattore di crescita insulino-simile-2. La vitamina D influenza anche la proteina miogenica di differenziazione 1 (MYOD1), la cui attivazione porta a un aumento delle fibre muscolari scheletriche. Inoltre, alcuni studi hanno riportato come la vitamina D altera l'espressione delle dimensioni miotubulari, indicando un effetto positivo diretto sui filamenti contrattili e quindi sulla forza muscolare, prevenendo la mialgia. In ultimo, ma non meno importante, la vitamina D accelera il recupero muscolare dallo stress da intenso esercizio fisico.

Fattori di rischio di ipovitaminosi D negli atleti
Diversi studi hanno riscontrato un’ipovitaminosi D negli atleti, poiché, optando per la scelta di esercitarsi “indoor”, al mattino presto o a tarda notte, riducono l'esposizione ai raggi UVB e di conseguenza alla produzione endogena di colecalciferolo. Per tale motivo, di particolare rilievo è la valutazione e l’eventuale supplementazione con vitamina D negli atleti, che, oltre a suoi noti effetti scheletrici, può esercitare importanti effetti extra-scheletrici, come il miglioramento delle prestazioni fisiche e sportive dovute ad un aumento delle dimensioni e della quantità delle fibre muscolari di tipo II (fast twitch). La tabella 1 mostra la prevalenza di ipovitaminosi D in diversi gruppi di atleti. Sebbene non ci siano evidenze scientifiche sufficienti per indicare la supplementazione con vitamina D al fine di potenziare le prestazioni fisiche e motorie, dati gli effetti benefici della vitamina D a livello muscolare, si raccomanda di sottoporre a screening ed eventuale supplementazione in presenza di deficit di vitamina D, tutti coloro che praticano attività sportiva.

Quanta vitamina D supplementare negli atleti
Se i livelli di colecalciferolo sono insufficienti (<30 ng/ml o 75 nmol/l), gli atleti dovrebbero essere supplementati con vitamina D per contribuire a ridurre il rischio di lesioni e, se possibile, migliorare le prestazioni motorie e sportive. Negli atleti con valori insufficienti di vitamina D, si consiglia un dosaggio di trattamento di 50.000 UI/settimana per 8 settimane. Se il livello di vitamina D si normalizza dopo il 1°round di trattamento, si raccomandano dosi giornaliere di mantenimento, così come descritto dalla Endocrine Society (Holick MF JCEM 2011).

Conclusioni
Sono necessari ulteriori studi per determinare l'entità dell'effetto della vitamina D sulla forza muscolare, sulle prestazioni fisiche e motorie, nonché per definire gli appropriati livelli di supplementazione. Sulla base dei dati attuali, negli atleti ad alto rischio, come quelli “indoor”, dovrebbero essere valutati annualmente i livelli sierici di vitamina D. Infine, la supplementazione di vitamina D porta alla normalizzazione dei livelli sierici di colecalciferolo tra gli atleti con ipovitaminosi D, ma le evidenze scientifiche non supportano una sua influenza nel miglioramento delle attività motorie e sportive.

Tabella 1: Prevalenza di carenza di vitamina D (<20 ng/mL) e insufficienza (<30 ng/mL) in varie popolazioni di atleti.
Fonte: Ogan D & Pritchett K. Vitamin D and the athlete: risks, recommendations, and benefits. Nutrients 2013;5(6):1856-68.
Tabella1
Conflitti di interesse Gli autori dichiarano di non avere conflitti di interesse
Consenso informato Lo studio presentato in questo articolo non ha richiesto sperimentazione umana
Studio sugli animali Gli autori di questo articolo non hanno eseguito studi sugli animali
 
Riferimenti Bibliografici  
  1. Dzik KP, Kaczor JJ. Mechanisms of vitamin D on skeletal muscle function: oxidative stress, energy metabolism and anabolic state. Eur J Appl Physiol. 2019;119(4):825-839. doi: 10.1007/s00421-019-04104-x.
  2. Owens DJ, Allison R, Close GL. Vitamin D and the Athlete: Current Perspectives and New Challenges. Sports Med. 2018 Mar;48(Suppl 1):3-16. doi: 10.1007/s40279-017-0841-
  3. Farrokhyar F, Tabasinejad R, Dao D, Peterson D, Ayeni OR, Hadioonzadeh R, Bhandari M. Prevalence of vitamin D inadequacy in athletes: a systematic-review and meta-analysis. Sports Med. 2015 Mar;45(3):365-78. doi: 10.1007/s40279-014-0267-6.
  4. Ogan D, Pritchett K. Vitamin D and the athlete: risks, recommendations, and benefits. Nutrients. 2013;5(6):1856-68. doi: 10.3390/nu5061856.

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