Influisce la fascia oraria sulla prestazione sportiva?

Tutti sanno che le prestazioni variano, anche giorno per giorno. Questa variazione non è trascurabile e non è necessario un metodo complesso e sofisticato per rilevarla. Siamo tutti stati lì, correndo il nostro miglior tempo, essendo l’uomo del match o segnando un PB un giorno e faticando con pesi leggeri, perdendo una gara con un partner più lento o commettendo stupidi errori in una competizione facile, partita o qualsiasi cosa il tuo sport la chiami.

Sembra che l’ora del giorno in cui viene eseguito un compito possa essere uno dei tanti fattori che possono influenzare le prestazioni.

Sono un ex atleta di taekwondo con una carriera decente con alti e bassi come ogni altro atleta del mondo. Ma una delle cose più frustranti che ricordo quando ero al massimo livello era quei giorni schifosi e inspiegabili in cui le cose si sono rivelate più difficili del solito. Sia fisicamente che mentalmente, le cose sembravano semplicemente sbagliate e le attività facili che erano completamente automatizzate e fatte un milione di volte non sembravano così facili.

Naturalmente, le prestazioni sono un concetto complesso e la sua variazione non può essere spiegata da un solo fenomeno. Tuttavia, sembra che l’ora del giorno in cui viene eseguito un compito possa essere uno dei tanti fattori che possono influenzare le prestazioni. Vari funzioni psicologiche e fisiologiche (se non tutte) sono state dimostrate soggette a cambiamenti in relazione all’ora del giorno ¹. Queste variazioni sono note come ritmi circadiani o diurni ^2. La maggior parte dei componenti delle prestazioni sportive, ad esempio flessibilità, forza muscolare, esplosività, variano con l’ora del giorno in modo ritmico^1,3.

Ma, c’è un momento ottimale della giornata per allenarsi o esibirsi?; Le fluttuazioni della prestazione in base all’ora del giorno sono rilevanti? I nostri comportamenti possono influenzare i ritmi del nostro corpo e quindi le prestazioni?

 

Ritmo circadiano e orologi biologici

Il termine Circadiano deriva dal latino “circa” (intorno) e “dies” (giorno) e si riferisce al fatto che una grande varietà di processi biologici “oscilla” in un ciclo di circa 24 ore. Queste oscillazioni consentono al corpo umano di assegnare funzioni in base al momento della giornata, priorizzando determinate attività in base ai cicli sonno-veglia (ad esempio: riparare i tessuti durante il sonno, processi metabolici durante il giorno/attività). ^4.

 

Figura 1 Ritmo circadiano umano ⁵

 

I ritmi circadiani sono l’espressione biologica del tempo e un modo per anticipare gli eventi ambientali. Pertanto, il corretto funzionamento di queste oscillazioni è fondamentale per la salute e le prestazioni. In ognuna delle nostre cellule, c’è un meccanismo molecolare incaricato di funzionare come un Orologio che necessariamente deve essere sincronizzato con le informazioni ambientali (segnali) e che governa ogni aspetto della biologia, dalla temperatura corporea, alla regolazione ormonale e ai modelli di attività, al ciclo sonno-veglia e persino ai processi cellulari ^6-8.

Il generatore interno dei ritmi è situato nel cervello, in particolare in un’area chiamata Nucleo Suprachiasmatico (ipotalamo). L’ormai noto “Orologio Centrale”, circa 20.000 cellule nervose sono incaricate di regolare e sincronizzare tutti gli orologi cellulari periferici in modo simile a come un direttore d’orchestra dirige una sinfonia ^9.

 

Figura 2 Funzionamento dell’orologio principale nel nucleo soprachiasmatico (SCN)¹⁰

 

Questo orologio centrale funziona in modo “simile” ad un orologio solare poiché la principale fonte di informazione su cui si basa per “conoscere” l’ora è la Luce durante il giorno e il buio durante la notte, che genera il cosiddetto ciclo diurno o ciclo luce-buio ¹¹. Il meccanismo molecolare alla base dei ritmi circadiani è una rete di regolazione genica composta da circuiti di feedback trascrizionale-traduzionale denominati “core clock” ed è presente in ogni singola cellula ^12,13. E poiché i cicli di orologi a corsa libera senza alcuna informazione esterna sembrano essere più lunghi di 24 ore (~ 25 ore), un aspetto chiave della fisiologia circadiana è il corretto trascinamento di un ciclo di 24 ore con segnali esterni o sincronizzatori dell’ora naturale (indicato come il termine tedesco ” zeitgeber”) che hanno la capacità di “riavvolgere” l’orologio biologico.

Governa ogni aspetto della biologia, dalla temperatura corporea, alla regolazione ormonale e ai modelli di attività, al ciclo sonno-veglia e persino ai processi cellulari

La luce è lo zeitgeber principale ma non l’unico, anche i tempi dell’assunzione di cibo (Chrononutrition), l’attività fisica e alcuni fattori sociali e psicologici sono considerati zeitgeber e attraverso il principale orologio biologico, influenzano gli oscillatori periferici che regolano molte importanti funzioni fisiologiche del metabolismo ^12,13.

La stragrande maggioranza degli ormoni (e in effetti dei processi cellulari) presenta un ritmo diurno. Inoltre, anche la sensibilità di diversi tipi di cellule a diversi ormoni mostra un comportamento oscillatorio (la cronofarmacologia studia l’impatto di diversi farmaci su diverse patologie a seconda dell’ora del giorno in cui viene somministrato). Questo ha un impatto su ogni cellula e tessuto del corpo; il sistema immunitario ha oscillazioni circadiane, che ci rendono più o meno vulnerabili a infezioni e allergie¹⁴, anche la secrezione di insulina, che fa sì che la risposta pancreatica a un pasto ricco di carboidrati non sia la stessa a seconda dell’ora del giorno¹⁵, la forza sembra raggiungere il picco il tardo pomeriggio rispetto al mattino ¹ mentre la capacità ossidativa aumenta in tarda serata ¹⁶.

Inoltre, è stato dimostrato che i ritmi circadiani, tra gli altri fattori, non solo regolano i processi fisiologici chiave coinvolti nelle prestazioni atletiche ^3,17-21, ma anche l’interruzione dei ritmi circadiani può avere un impatto negativo sulle prestazioni sia fisiche che cognitive ^{1,4, 22.}

 

Ora del giorno e prestazioni.

In generale, sembra che i record personali tendano a verificarsi la sera in diversi sport ^23-28 e ciò è probabilmente dovuto al comportamento della temperatura corporea che tende a raggiungere il suo valore più basso intorno alle 04:30 e aumenta gradualmente fino al picco alle 18:00. L’aumento della temperatura corporea può facilitare la meccanica attinica e miosinica nei sistemi muscoloscheletrici, migliorando così le proprietà di contrazione muscolare e, di conseguenza, le prestazioni fisiche ²⁹. Inoltre, una temperatura corporea più elevata sposta l’utilizzo del carburante metabolico verso i carboidrati, il che può migliorare le prestazioni ³⁰. Inoltre, l’aumento della temperatura nel pomeriggio è fortemente correlato a un aumento della coordinazione, al tempo di reazione più alto, all’aumento della forza muscolare e all’efficienza cardiovascolare ^1,31. Inoltre, la potenza anaerobica e la flessibilità sono anche le più alte nel tardo pomeriggio ³².

L’aumento della temperatura corporea può migliorare le proprietà di contrazione muscolare e, di conseguenza, le prestazioni fisiche

Alcuni autori sottolineano che la temperatura non è l’unico fattore che influisce sulle variazioni delle prestazioni durante il giorno ³³. Lo stato di vigilanza, di allerta e di livelli di umore (che sono più alti al mattino) possono influire sulle prestazioni atletiche ³⁴. Anche se le attività mentali semplici come il tempo di reazione possono dipendere dalla temperatura corporea (temperature più elevate hanno aumentato l’attività neurale; per ogni aumento di 1 °C della temperatura corporea, la velocità di conduzione nervosa aumenta di 2,4 m1sec1¹), altre azioni mentali più complesse come la decisione, la memoria a breve termine, la concentrazione e la ragionamento raggiungono il picco intorno a mezzogiorno.³⁰. Ciò può essere dovuto al fatto che esiste una relazione inversa tra velocità e accuratezza. Inoltre, alcune di queste attività richiedono un basso livello di eccitazione.

 

Figura 3 Riepilogo di alcuni risultati sull’impatto del ritmo circadiano sulla performance ³⁰

 

Lo stato di vigilanza, prontezza e livelli di umore (che sono più alti al mattino) possono influenzare le prestazioni atletiche

 

Cronotipi

Uno dei fattori chiave che può influenzare non solo come, ma anche quando e quanto impatto abbiano le fluttuazioni giornaliere sugli aspetti fisiologici, sono i cronotipi ²¹.

Il fatto che il SCN non segua sempre un ciclo di esattamente 24 ore spiega un altro fenomeno: il cronotipo circadiano, che di solito viene definito dal tempo preferito da una persona per svolgere attività, e/o dal timing del sonno, valutato tramite questionari³⁵ o questionari di cronotipo di Monaco ³⁶, che ha differenze ben documentate geneticamente ^37-39 e fisiologicamente ^26,40-42 che portano a disparità tra i loro orologi biologici e come si sincronizzano con i segnali esogeni, come il ciclo luce/buio ambientale e i fattori sociali. Alcune persone possono essere caratterizzate come “gufi” e altre come “allodole”. Questa distinzione è un modo colloquiale per esprimere che ci sono alcuni sottogruppi di persone che preferirebbero svegliarsi più tardi durante il giorno e andare a letto tardi (i gufi) e ci sono altri che si svegliano presto e vanno a letto presto (le allodole) ^35,36.

Sembra che gli atleti con cronotipi estremi mattutini o serali tendano a esibire una migliore performance vicino al loro picco circadiano negli eventi di resistenza

A livello individuale, la performance massima è influenzata anche dai fenotipi circadiani, compresa la preferenza diurna di un individuo per i modelli di attività mattutina o serale e il cronotipo ^17,39. Quindi, sembra che gli atleti con cronotipi estremi mattutini o serali tendano a esibire una migliore performance vicino al loro picco circadiano negli eventi di resistenza ^24,43, e anche nelle attività legate alla forza ^27,28,44. Inoltre, queste differenze tra i cronotipi possono essere abbastanza forti da plasmare la distribuzione dei fenotipi circadiani in alcuni sport di resistenza che competono regolarmente al mattino (sembra che i mattinieri siano più diffusi tra i corridori, i ciclisti e i triatleti di elite ^42,45).

 

Figura 4 differenza tra Morning Type (MT) e Evening Type (ET) nelle misurazioni delle prestazioni e dello sforzo per i fenotipi circadiani misurati dalla preferenza diurna e dai cronotipi. I tipi serali hanno un significativo handicap mattutino maggiore dei tipi mattutini, nuotando 6% più lentamente al mattino (07h00) che alla sera (19h00); sia i partecipanti MT che ET sforzano di più durante i momenti fuori dall’orario di punta e c’è una significativa percentuale relativa di differenza nello sforzo diurno tra MT e ET²⁵.

 

Inoltre, il cronotipo può influenzare le risposte psicofisiologiche allo sforzo, tra cui il tasso di percezione dello sforzo (RPE), la variabilità della frequenza cardiaca (HRV) e l’umore ^23,46-48. La prestazione massima sembra avere una forte correlazione con la temperatura corporea massima, che tende a verificarsi intorno alla metà della serata. Tuttavia, i più forti marcatori biologici dell’espressione dei ritmi circadiani, come la melatonina, il cortisolo e persino la temperatura corporea, differiscono tra i cronotipi mattutini e serali ^40,49. Quindi, le differenze fisiologiche individuali possono influenzare le prestazioni, soprattutto nei cronotipi estremi. Inoltre, sembra che il principale predittore dei tempi di prestazione massima sia il tempo trascorso dal risveglio sincronizzato, piuttosto che l’ora del giorno, e che le variazioni di prestazione individuali significative possano essere fino al 26% nel corso di una giornata ²¹.

 

Figura 5. I tempi di massime prestazioni come funzioni dell’ora del giorno espressa in tempo reale (A) e del tempo trascorso dall’allertamento entrainato espresso come tempo relativo dall’allertamento entrainato (B) tra diversi cronotipi (ECT = cronotipo anticipato; ICT = cronotipo intermedio; LCT = cronotipo tardivo).

 

La sincronizzazione circadiana è stata anche segnalata per influenzare i risultati dell’esercizio a livello molecolare. Due delle più studiate vie di segnalazione cellulari coinvolte nelle adattamenti mediata dall’esercizio, complesso 1 di meccanismo target di rapamicina (mTORC1), che è principalmente coinvolto nella risposta di sintesi proteica e perossisoma proliferatore-attivato recettore-gamma coattivatore 1 (PGC1), che è correlato alla biogenesi mitocondriale, sono stati dimostrati essere fortemente influenzati dall’orologio molecolare e entrambi mostra attività dipendente dal tempo^50,51.

Infine, l’eterogeneità o variabilità nelle risposte di adattamento all’esercizio (sia che si tratti di allenamento di resistenza o di resistenza) ha portato allo sviluppo di termini come “non”, “basso”, “moderato”, “alto” e “estremo” risponditori per descrivere la diversa grandezza nella risposta di un particolare individuo a uno stimolo di esercizio dato.⁵²

Inoltre, è stato suggerito che la grandezza della risposta adattativa seguente allenamento di resistenza o di resistenza potrebbe essere dovuta ai circadiani a un livello cellulare ⁵².

 

Figura 6 Collegamento ipotetico tra l’orologio molecolare del muscolo scheletrico e le risposte di adattamento all’esercizio di resistenza ⁵².

 

Applicazioni pratiche:

Innanzitutto, è fondamentale riconoscere che i ritmi circadiani non sono una variabile fissa e rigida e possono essere “manipolati”. . Ciò significa che se ti alleni regolarmente alla stessa ora del giorno, probabilmente ti abituerai a quello schema e se per qualche motivo devi cambiare il tuo orario di allenamento, ad esempio dalle 19:00 alle 9:00, alla fine ti adatterai. Inoltre, l’esercizio fisico è un potente zeitgeber periferico circadiano, il che significa che può manipolare i orologi biologici. Infatti, con l’avanzare dell’età, i nostri ritmi diventano meno robusti e l’esercizio sembra invertirli ⁵³.

Il tempo ottimale per le prestazioni dipenderà dal tipo di attività richieste nello sport e dalla loro importanza relativa per le prestazioni complessive.

 

 

Il momento ottimale per la prestazione dipenderà dal tipo di attività richieste nello sport e dalla loro importanza relativa per la prestazione complessiva. Ciò significa che ogni atleta dovrebbe analizzare i pro e i contro della manipolazione dei tempi di sessioni di allenamento e decidere di conseguenza ⁵⁴. D’altra parte, alcuni programmi non sono possibili da modificare. Ad esempio, una squadra di calcio non può organizzare sessioni di allenamento in base ai cronotipi (almeno per ora). Inoltre, il tempo di competizione è anche fisso e se lo si conosce in anticipo può essere utile manipolare il proprio programma di allenamento per adattarsi.

L’esposizione al sole è probabilmente lo strumento più importante ed efficace per rafforzare il ciclo circadiano.

Si deve fare attenzione a queste informazioni. La maggior parte delle persone ha un cronotipo intermedio e probabilmente andrebbe bene indipendentemente dall’ora di allenamento (ovviamente, tenendo conto di orari di allenamento ragionevoli). Tuttavia, alcuni cronotipi estremi potrebbero essere più sensibili all’allenamento a ore diverse, ma è importante notare che anche i gufi notturni più estremi non trarranno beneficio dall’allenamento alle 3 di mattina.^55–57.

In effetti, c’è una sottile linea tra cronotipi estremi e disincronia circadiana che è patologica e richiede un intervento medico. Infine, e soprattutto, tutti potrebbero trarre beneficio dal prendersi cura dei propri ritmi biologici e dall’evitare disallineamenti o aritmie circadiane indipendentemente dal livello di allenamento, dal programma o dal cronotipo. L’esposizione al sole è probabilmente lo strumento più importante ed efficace per rafforzare il ciclo circadiano oltre ai benefici per la salute del sole in sé, e con pochi minuti dopo essersi svegliati (circa 30 minuti) sarebbe più che sufficiente, il trucco è farlo sempre alla stessa ora.^58,59.

Inoltre, i gadget popolari come cellulari e tablet sono molto comunemente usati soprattutto di notte per guardare film, social media o solo per il divertimento. Ogni fonte di luce artificiale è stata dimostrata essere un potente soppressore della produzione di melatonina e un disturbo circadiano ^60-63. Evitare la luce artificiale, soprattutto di notte, è essenziale per garantire un sonno riposante e evitare insulti circadiani. Idealmente, quando il sole inizia a calare, la nostra esposizione alla luce artificiale dovrebbe diminuire. So che non è un compito facile, ma con l’aiuto della scienza, può essere fatto. Gli studiosi hanno dimostrato che l’uso di occhiali che bloccano la luce blu può minimizzare l’impatto dannoso della luce artificiale ^64-67. Quindi, l’uso di occhiali che bloccano la luce blu al calar del sole può essere uno strumento fantastico per evitare problemi di sonno, perturbazioni circadiane e l’impatto negativo sulla salute e sulle prestazioni.

 

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