Integrazione

Citrullina, vasodilatazione e ossido nitrico

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Oggi parliamo di L-Citrullina, un vasodilatatore e precursore dell’ossido nitrico (NO) che apporta benefici nella performance in sport di forza o endurance.

L-citrullina è un aminoacido non essenziale implicato nel ciclo dell’urea e coinvolto nelle difese immunitarie. È presente per lo più a livello renale ed epatico, favorisce l’eliminazione dell’ammoniaca (NH4) e, in quanto precursore di NO, viene considerato un vasodilatatore.

Cerchiamo di capire insieme in che modo possiamo utilizzare L-citrullina e quali sono le sue caratteristiche premettendo che in letteratura, ad oggi, non ci sono evidenze unidirezionali ma gli autori sostengono la necessità di ulteriori studi con modelli ripetibili e dosi standard.

Citrullina, vasodilatazione e ossido nitrico

Come detto più volte, la vasodilatazione permette un aumentato flusso sanguigno e di conseguenza un miglior nutrimento delle cellule muscolari che ricevono una quantità maggiore di substrati energetici. Inoltre, l’aumento dell’afflusso di sangue alle cellule permette una migliore clearance dei metaboliti tossici (come l’ammonio) e di conseguenza un miglioramento nel funzionamento muscolare.

È dimostrato che l’ossido nitrico abbia effetti positivi sulla salute dei soggetti (regolamento del consumo di ossigeno, miglioramento della pressione arteriosa, mantenimento dell’integrità gastrica, protezione dei tessuti da danni ischemici), in aggiunta a benefici correlati al miglioramento della performance (mediante la vasodilatazione permette una maggiore angiogenesi, un aumento della biogenesi mitocondriale, un miglioramento dell’uptake e dell’utilizzo di glucosio, la regolazione del consumo di ossigeno e della contrazione muscolare). (1)(2)

Che effetto ha la citrullina?

Ad oggi è stato studiato l’utilizzo di citrullina come integratore per migliorare la performance per lo più negli sport di endurance o di forza-potenza. Non ci sono delle evidenze chiare in letteratura ma dagli studi effettuati sembrerebbe essere un supplemento promettente in questo ambito.

Performance di sport aerobici

La somministrazione in acuto non ha mostrato effetti positivi statisticamente significativi.

Alcuni studi che hanno preso in considerazione una supplementazione in cronico (dai 6 ai 16 giorni) con una dose variabile tra 3,4 gr e 6 gr hanno riscontrato miglioramenti nella tolleranza all’esercizio, tempo e intensità di lavoro su cicloergometri e miglioramenti nel tempo di completamento di trial di 40 km con un aumento nell’output di potenza media. (3)

Percezione della fatica (RPE)

Con RPE si intende la fatica percepita dal soggetto durante lo svolgimento di un’attività. Questa è correlata all’intensità e alla durata dello sforzo, nonché ad altre variabili fisiologiche come deplezione del glicogeno, utilizzo di ossigeno, concentrazione di lattato, frequenza cardiaca, danneggiamento del muscolo e temperatura. Gli integratori correlati alla produzione di NO hanno avuto un ruolo positivo nel ridurre la percezione della fatica (valutata sulla scala di Borg). (4)

Dosi di 3 gr, 6 gr e 9 gr somministrate in cronico potrebbero avere un miglioramento della percezione della fatica submassimaale. L’effetto positivo può essere legato al miglioramento della capacità aerobica e al miglioramento della clearance dei prodotti di scarto a livello muscolare. (5)(6)

In altri casi si è osservato un aumento dell’RPE, che potrebbe comunque essere un effetto positivo correlato all’aumento dell’intensità dell’esercizio raggiunta dai soggetti, con conseguente possibile miglioramento della performance. (3)

Cinetica del VO2max

È stato dimostrato che gli integratori associati alla produzione di NO siano associati a cambiamenti positivi nell’uptake di ossigeno per una maggiore vasodilatazione e quindi un aumento del flusso sanguigno che raggiunge i vari tessuti, compresi quelli muscolari.

Una supplementazione cronica di L-citrullina da 6 a 16 giorni con una dose da 3,4 gr a 6 gr/die ha avuto un potenziale effetto positivo sull’ossigenazione dei tessuti muscolari associati direttamente ad un miglioramento della cinetica del VO2max. (3)

In generale gli autori riportano la necessità di ulteriori studi, soprattutto nella supplementazione in cronico, che è quella che potrebbe avere effetti maggiormente positivi.

Produzione di lattato

L’acido lattico viene prodotto durante l’esercizio fisico e la sua concentrazione dipende dall’intensità e dalla capacità del mitocondrio di ripulire il lattato concentrato nel sangue. Vari studi hanno evidenziato un aumento della produzione di lattato in seguito all’attività fisica dopo una supplementazione di L-citrullina di circa 3,4 gr o 6 gr /die in cronico.

La citrullina potrebbe, quindi, aumentare la produzione di lattato, questo significherebbe il raggiungimento di un’intensità maggiore nel corso dello svolgimento dell’attività fisica che potrebbe portare ad una miglior efficienza bioenergetica e una migliore tolleranza al lattato e di conseguenza potrebbe avere un effetto positivo sulla performance.

Anche su questo punto però gli autori osservano la necessità di ulteriori studi. (3)

Effetto sulla forza

Gli studi sulla supplementazione di citrullina si sono concentrati prevalentemente su sport di endurance.

Ci sono però alcuni autori che hanno preso in considerazione anche gli sport di forza: uno studio ha mostrato che la supplementazione in cronico di 3,4 gr/die potrebbe avere un effetto positivo legato al miglioramento della forza, ma anche in questo caso non ci sono dati statisticamente significativi. (7)

Quando fa effetto la citrullina?

Ad oggi in letteratura non ci sono delle indicazioni precise sul timing di assunzione.

Da alcuni studi è stato ipotizzato che l’assunzione di citrullina (come Citrullina Malato – CM) circa un’ora prima dell’attività fisica potrebbe portare ad allenarsi durante il picco di concentrazione ematica di citrullina, che però ha un decadimento veloce (circa 15’-30’). Anche in questo caso, per mancanza di studi che utilizzassero stessi dosaggi o timing, mancano risultati statisticamente significativi e indicazioni più precise. (8).

Che differenza c'è tra citrullina e citrullina malato?

La differenza tra L-citrullina e citrullina malato (CM) è l’aggiunta di Acido Malico, un acido tricarbossilico che svolge un ruolo importante nella produzione di ATP.

La sua aggiunta (in proporzione 2:1 = citrullina:malato) potrebbe incrementare la produzione di ATP mitigando la produzione di acido lattico ad alta intensità e avere una concentrazione maggiore di piruvato favorendo una maggiore produzione di energia. (9)

L’aggiunta di acido malico dovrebbe conferire alla molecola un potere ergogenico, ancora però da indagare.

Ad oggi rimane poco chiaro se l’effetto ergogenico riscontrato in alcuni trial sia correlato alla componente di L-citrullina o alla componente di acido malico.(8)

Quali sono i benefici della citrullina malato?

Quando parliamo di citrullina malato (CM) intendiamo una molecola con un rapporto tra citrullina e malato di 2:1.

Una review del 2021 evidenzia come non ci siano indicazioni precise sugli effetti della CM a causa della mancanza di studi che utilizzino gli stessi modelli, dosaggi, timing e rapporto citrullina:malato.

Però possiamo affermare che alcuni trial hanno mostrato possibili effetti positivi di CM da continuare ad indagare.

In ogni caso citrullina malato è un enhancer dell’ossido nitrico (NO), di conseguenza ultimamente è stato individuato come un possibile ergogenico sia per l’attività aerobica sia per l’attività contro resistenza, così come è stato individuato un suo possibile ruolo positivo nel recupero dalla performance muscolare. Tutto questo associato ad un aumento del flusso sanguigno verso la muscolatura attiva, una migliore clearance di prodotti di scarto e un aumento nella produzione di ATP.

Per quanto riguarda la CM è stato individuato un utilizzo di 6-8 gr in acuto circa 40’-60’ prima dell’esercizio sia per esercizi contro resistenza che per allenamenti di endurance. Però ad ora mancano risultati univoci sia per quanto riguarda il timing che l’effetto (forse a causa dell’utilizzo di citrullina malato con proporzioni citrullina/malato diverse da 2:1). (7)

Ad oggi la citrullina malato non fa ancora parte dell’ultimo Olympic Committee consensus statement on recommended dietary supplements (2019) ma si sta cercando di indagarne gli effetti benefici sulla forza e sulla performance.

Cosa è meglio arginina o citrullina?

La principale differenza tra arginina e citrullina è la loro biodisponibilità.

L’arginina, per poter essere utilizzata dal nostro organismo, deve seguire un percorso più lento: in primis deve essere assorbita a livello dell’intestino tenue per poi arrivare al fegato ed essere catabolizzata dall’enzima arginasi per poi arrivare al rene.

La citrullina, invece, arriva più rapidamente al flusso sanguigno passando direttamente attraverso il rene (senza dover essere catabolizzata dall’enzima arginasi), dove può aumentare la produzione di NO. La citrullina inoltre può inibire l’azione dell’enzima arginasi e limitare il catabolismo di arginina a ornitina, rendendola maggiormente biodisponibile e di conseguenza aumentare la produzione di NO. (10)(11)(3)

Quando non prendere la citrullina?

Ad oggi non sono state riscontrate controindicazioni associate alla supplementazione di citrullina.

Diversamente dalla supplementazione di altri aminoacidi, questa non ha mostrato discomfort gastrointestinale: anche dosi di 12 gr sembrerebbero essere ben tollerate dall’organismo. Questo potrebbe dipendere da un differente meccanismo di uptake dell’aminoacido, utilizzando trasportatori diversi rispetto ad altri aminoacidi che quindi non si andrebbero a saturare e le molecole di citrullina non rimarrebbero nel lume intestinale richiamando acqua e creando discomfort gastrointestinale. (12)

Per quanto riguarda la gravidanza sembrerebbe non avere effetti negativi ma non si conoscono ancora bene gli effetti di una somministrazione in lata dose.

Ad ora sembrerebbe controindicata solo in soggetti allergici alla fonte di estrazione o ipersensibili al principio attivo. (7)

NoBeet, l’integratore con estratto di barbabietola, L-citrullina e L-arginina

Parlando di citrullina, tra i vari integratori per lo sport da considerare possiamo valutare l’utilizzo di NoBeet, l’integratore vasodilatatore brevettato da Gensan. Un vasodilatatore naturale composto da diversi precursori di NO (estratto di barbabietola, L-citrullina e L-arginina) che promuove la vasodilatazione. Questo può essere un ottimo pre-workout che, stimolando la vasodilatazione, permette ai tessuti di ricevere maggiore ossigeno, migliorare l’uptake del glucosio e quindi migliorare la performance sportiva.

 

Bibliografia
  1. Ashworth, A.; Bescos, R. Dietary nitrate and blood pressure: Evolution of a new nutrient? Nutr Res Rev. 2017;(30):208–19.
  2. Wu, G.; Bazer, F.W.; Davis, T.A.; Kim, S.W.; Li, P.; Rhoads, J.M.; Satterfield, M.C.; Smith, S.B.; Spencer, T.E.; Yin, Y. Arginine metabolism and nutrition in growth, health and disease. Amino Acids. 2008;37:153–68.
  3. Aitor Viribay, Julen Fernández-Landa, Arkaitz Castañeda-Babarro, Pilar S. Collado, Diego Fernández-Lázaro, uan Mielgo-Ayuso. Effects of Citrulline Supplementation on Different Aerobic Exercise Performance Outcomes: A Systematic Review and Meta-Analysis. Nutrients. 2022;14(3779).
  4. Balsalobre-Fernandez, C.; Romero-Moraleda, B.; Cupeiro, R.; Peinado, A.B.; Butragueno, J.; Benito, P.J. The effects of beetroot juice supplementation on exercise economy, rating of perceived exertion and running mechanics in elite distance runners: A dou-ble-blinded, randomized study. PLoS ONE. 2018;(13).
  5. Hickner, R.C.; Tanner, C.J.; Evans, C.A.; Clark, P.D.; Haddock, A.; Fortune, C.; Geddis, H.; Waugh, W.I.L.L.I.A.M.; McCammon, M. L-citrulline reduces time to exhaustion and insu-lin response to a graded exercise test. Med Sci Sports Exerc. 2006;(38):660–6.
  6. Stanelle, S.T.; McLaughlin, K.L.; Crouse, S.F. One Week of L-Citrulline Supplementation Improves Performance in Trained Cyclists. J Strength Cond Res. 2020;(34):647–52.
  7. Adam M. Gonzalez, Eric T. Trexler. Effects of Citrulline Supplementation on Exercise Performance in Humans: A Review of the Current Literature. The Journal of Strenght and Conditioning Research. 2020;1480–95.
  8. Fredrik Tonstad Vårvik, Thomas Bjørnsen, Adam M. Gonzalez. Acute Effect of Citrulline Malate on Repetition Performance During Strength Training: A Systematic Review and Meta-Analysis. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism. 2021;(31):350–8.
  9. Lewis A. Gough, S. Andy Sparks, Lars R. McNaughton, Matthew F. Higgins, Josh W. Newbury, Eric Trexler, et al. A critical review of citrulline malate supplementation and exercise performance. European Journal of Applied Physiology. 2021;(121):3283–95.
  10. Marini, J.C. Arginine and Ornithine Are the Main Precursors for Citrulline Synthesis in Mice. J Nutr. 2012;(142):578–80.
  11. Figueroa, A.; Wong, A.; Jaime, S.J.; Gonzales, J.U. Influence of L-citrulline and watermelon supplementation on vascular function and exercise performance. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2017;(20):92–8.
  12. Cunniffe B, Papageorgiou M, O’Brien B, Davies NA, Grimble GK, Cardinale M. Acute citrulline-malate supplementation and high-intensity cycling performance. J Strength Cond Res. 2016;30(9):2638–46.
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