LA PROTEINA DELLA FORZA S.P.A.R.C.

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LA PROTEINA DELLA FORZA

S.P.A.R.C.

(secreted protein acid rich in cysteine)

Proteina 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 più o meno classici per l’aumento della la forza muscolare e dell’ ipertrofia. La proteina in questione è 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 o “strenght training” 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 che porterà poi alla sintesi di nuove proteine, strutturalmente idonee a sopportare il tipo di stimolo), di diverse proteine secrete nella muscolatura un allenamento tendenzialmente per la forza muscolare per l’appunto.

Duplicazione DNA

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

 

Anche se in passato altre proteine sono state identificate  e relazionate con lo sforzo muscolare nonchè implicate nella rigenerazione muscolare post allenamento come ad esmpio 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 omogenizzazione tecnica delle esecuzioni (sarebbe interessante rifare lo studio con pesisti professionisti), ma con approccio, anche se abbastanza opinabile, tendente all’allenamento della forza/ipertrofia:

 

Eserc.Week 1Week 2Week 3Week 4Week 5Week 6Week 7Week 8Week 9

Week

10

Week

11

 

Leg press

3 x 10rm

 

3 x 10rm

3 x 8rm

 

3 x 8rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm
Leg extens

3 x 10rm

 

3 x 10rm

3 x 8rm

 

3 x 8rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm
Leg curl

3 x 10rm

 

3 x 10rm

3 x 8rm

 

3 x 8rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm
Chest press seated

3 x 10rm

 

3 x 10rm

3 x 8rm

 

3 x 8rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm
Row seated

3 x 10rm

 

3 x 10rm

3 x 8rm

 

3 x 8rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm
Lat pull down3 x 10rm

 

3 x 10rm3 x 8rm

 

3 x 8rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm
Biceps curl3 x 10rm

 

3 x 10rm3 x 8rm

 

3 x 8rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm
Shoul.

press

3 x 10rm

 

3 x 10rm3 x 8rm

 

3 x 8rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm3 x 7rm

 

Esercizi utilizzati:

otto

Frequenza:

3 a settimana

Durata del protocollo:

11settimane

Intensità:

progressiva

Densità:

costante

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

 

 

Quando dico “tendenzialmente per”, vorrei implicitamente sottolineare quello che per me è un’ovvietà, ossia il fatto che per “strenght training” negli USA e nei paesi anglosassoni, si intendono allenamenti con serie dalle 6 alle 10 ripetizioni. In questo studio sono state fatte delle Biopsie eseguite costantemente prima e dopo gli allenamenti e alla fine della sperimentazione, ed  è emerso che il muscolo sotto sforzo da questa tipologia di allenamento, 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 ed in piu’ sarebbero troppi i fattori di opinabilità, non per ultimo il fatto che tecnicamente questo studio lascia un pochino a desiderare.

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:

 

 

 

Protein NameM. vastus lateralisM. trapezius
Collagen alpha-1(I) chain5.2 (3.7–14.9)43.4 (3.9–139.5)
Secreted protein, acidic and rich in cysteine2.9 (1.7–4.9)9.6 (3.2–18.8)
Plasminogen activator inhibitor 12.6 (1.1–7.8)4.7 (2.5–18.5)
Lumican2.5 (1.7–3.7)4.3 (1.1–11.4)
Tissue inhibitor of metalloproteinase 12.1 (1.3–3.6)3.0 (1.1–10.3)
Follistatin-like 11.7 (1.2–3.1)2.6 (1.0–6.3)
Fibronectin 11.8 (1.4–2.9)2.5 (1.2–8.0)
Complement C1 s subcomponent1.8 (1.0–2.2)1.7 (1.2–6.5)
Extracellular matrix protein 11.8 (1.0–2.4)1.9 (1.4–4.6)
Alpha-2-macroglobulin1.8 (0.9–2.2)1.9 (1.1–3.0)
Gelsolin1.5 (0.9–2.1)1.7 (1.4–2.9)
Pigment epithelium-derived factor1.4 (1.1–1.7)1.8 (1.7–3.0)
Cathepsin B1.3 (1.1–1.7)1.5 (1.0–2.4)
Lactotransferrin1.5 (0.7–2.3)1.7 (0.8–2.2)
Cathepsin D1.3 (1.1–1.7)1.8 (1.1–2.2)
Cathepsin L11.2 (0.8–1.3)1.5 (1.1–1.8)
Cathepsin H1.1 (0.6–1.8)1.2 (1.0–2.0)

 

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 risvoliti fisiologici che ora analizzeremo, la SPARC sembra sia venuta alla ribalta  per smontare alcuni miti legati ai processio fisiologici muscolari, o quantomeno si pone alla ribalta per diverse questioni, da approfondire di sicuro, ma comunque di notevole interesse legato al tipo di allenamento e non solo.

La SPARC ha mostrato di essere notevolmente implicata nella rigenerazione, rimodellamento e crescita muscolare, nonché dopo gli infortuni.[2]

Quindi, fenomeni di forza muscolare ed ipertrofici, 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 (12/15 ripetizioni), pompaggio, super serie, giant set ecc. Questo studio invece dimostra l’esatto contrario, ossia che forti produzioni di proteine “adattatrici” capaci di stimolare la sintesi proteica, e quindi presumibilmente un adattamento ipertrofico, sono stimolate da ripetizioni che vanno dalle 6 alle 10 ripetizioni. 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]:

 

Ricettori

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 le miofibrille muscolari, ed in un certo qual modo contribuire al rimodellamento osseo-cartilagineo, credo sia estremamente interessante anche perchè va in netto contrasto con alcune azzardate e forse obsolete teorie che promuovono, o quantomeno auspicano, l’utilizzo delle alte ripetizioni (12/20rm) soprattutto negli esercizi complementari per ricercare l’incremento della vascolarizzazione per nutrire e quindi rigenerare ossa e cartilagini, consigliate 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, anche se potrebbe essere utile (da valutare in ogni caso) un ritorno ipertrofico principalmente di natura “sarcoplasmare” capace magari di chiudere il cerchio dal punto di vista muscolare o creare uno stimolo capace di generare un incremento di 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, o che so…smaltimento dosi eccessive di sostanze dopanti?…ai posteri l’ardua sentenza. Rimanendo in ambito di pesistica, ma anche Powerlifting, credo  con fermezza che in realtà i cosiddetti “complementari” a medio-alte ripetizioni non siano poi così tanto utilizzati da atleti di altissimo livello, ne somministrati troppo facilmente dai loro coach, sempre per conservare la “fenotipizzazione” stimolo-indotta dello sport in questione anche se è chiaro, attenzione dico chiaro che serie che prevedano ripetizioni fino a 6-8 botte, ed in alcuni casi fino a 10, potrebbero essere valide ed introdotte, ma secondo la mia esperienza molto personalizzabili, (non tutti gradiscono e tollerano questi approcci, doping a parte) e probabilmente sapeintemente periodizzate, (es. caso della ciclizzazione delle cap.coord. che applico con i  miei atleti, ma anche questo argomento non è perfettamente inerente all’articolo e pertanto non lo approfondirò).  Comunque , in qualità di allenatore e coach della SM power team marche,  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, (per complementari intendo principalmente  attrezzi come leg extension, croci ai cavi, pectoral machine e per alte ripetizioni tutto cio’ che va sopra 10 ripetizioni), invece faccio utilizzare di più esercitazioni vicine a quelle che saranno poi gli esercizi da gara e o vicini al gesto primario senza spingermi mai oltre le dieci ripetizioni, anche per una netta riluttanza dei miei atleti.

Emanuele Tiofilo della SM Power Team Marche

Foto 5 – Nella foto di repertorio, 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, fresco di convocazione nazionale per gli europei in Estonia a marzo 2016.

Tornando alla scoperta di questa proteina e del suo ruolo, credo che con questa proteina venga a galla una sensazione di conferma di quello che ho appena sostenuto, anche se è assolutamente indispensabile non farsi prendere da facili entusiasmi, dato che molte volte occorre prendere questi studi con le pinze anche perchè a questo punto urgono ulteriori studi, magari con pesisiti o powerlifters di un certo livello e con una omogenizzazione tecnico/esecutoria. Ma è possibile considerare la SPARC come la proteina della crescita muscolare? A quanto pare sembra esserci una netta relazione tra stimolo indotto (7-10 ripetizioni) ed una  più alta presenza di SPARC nei tessuti in questione, che fa intuire che certi processi  di sviluppo e replicazione siano in atto.

Ribadisco caldamente, soprattutto per non essere frainteso, che di pseudo super-scoperte ne sono state “sventolate” molte negl’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 e probabilmente della forza muscolare, sono stati sveltai. Credo fortemente che proprio queste “gray areas” conferiscono al mondo della forza e dell’opetrofia muscolare, tutto il bello ed il meno bello che conosciamo. Proprio per questo la cautela è più che mai d’obbligo, per non finire nel solito calderone della cialtroneria. Un altro fattore, che secondo me è di rilevante importanza, è che  l’allenamento tendenzialmente vicino “strenght-zone” e quindi la presenza massiccia di SPARC nei tessuti possa fungere in futuro, magari insieme ad altre sostanze, da nuovo “marker” utile per determinare l’accuratezza della somministrazione dell’allenamento  e della risposta biologica dell’organismo allo stesso, non solo per atleti agonisti di ogni sport con impegni muscolari di un certo livello ma anche per appasionati seri di allenamento coi sovraccarichi. Quest’ultima considerazione potrebbe altresì essere estesa anche ad altre categorie di persone bisognose di alcune forme di esercizio fisico contro alcune patologie come ad esempio l’osteoporosi, l’osteopenia o la sarcopenia, perché no?…almeno lasciate  fantasticare un sognatore come me, di immaginare che siamo di fronte ad una bella ed innovativa scoperta.

Scherzi a parte, da quest’ultimo punto di vista, con la scoperta della SPARC si potrebbero far vacillare in futuro alcuni miti sostenuti per anni da schiere di addetti ai lavori che volevano attività fisiche come il nuoto, la corsa, la marcia (si la marcia, avete letto bene!!) come alcuni degli “sport sempre consigliati per tutto”, e a quanto pare non è così, se un allenamento tendente alla forza e non al “resistance training” ne tantomeno all’ “endurance training” riesce da solo a stimolare il rimodellamento osseo-cartilagineo!!….

Concludendo questo breve articolo credo che si possa affermare che si sia fatto indubbiamente un piccolo, nebbioso ma interessantissimo  passo in avanti verso la comprensione di altri fenomeni legati alla crescita muscolare, ed ai processi ad essa collegata. Tutto ciò ci dimostra che spesso le certezze che si hanno si dimostrano non del tutto vere o addirittura sbagliate, ed il tempo e la ricerca scientifica sono i veri giudici di molteplici questioni legate a questi fenomeni. Questo impone più che mai una mentalità critica ed aperta, ed una sobrietà scientifica che sono alla base delle caratteristiche richieste per chi opera in questi settori e che davvero poche volte mi sembra di cogliere.

Stefano Morini 

Autore: Dr. Morini Stefano

(Preparatore Fisico/Atletico EFA Coach SM power team marche powerlifting raw Nutrizionista umano e dello sport Docente e resp.tecnico del progetto Sport Science Lab)