Fisiologia e patofisiologia dell’ultramaratona

Samuele Passigli – Fisioterapista, MSc, OMPT

Le ultramaratone, definite come gare di corsa con una distanza superiore a 42,195 km (distanza ufficiale della maratona) o come competizioni con una durata uguale o superiore a 6 ore, sono diventate negli ultimi anni oggetto di numerosi studi scientifici, anche come conseguenza dell’aumento esponenziale del numero di eventi e di finisher.
Le ultramaratone più famose prevedono distanze di 50 o 100 km e 50 o 100 miglia. L’ultramaratona ufficiale più lunga al mondo è la “Self-Transcendence 3,100 Mile Race” che si svolge su una distanza totale di 3,100 miles (4,989 km) (www.3100.ws).

Chi sono gli ultramaratoneti?

Gli ultramaratoneti sono in genere maschi (80%) di circa 44 anni, molto motivati e con uno stile di vita molto sano. Sono in genere più motivati dall’avventura dell’ultramaratona, rispetto alla competizione. L’età media della prima partecipazione a un’ultramaratona è di circa 36 anni, con circa 7 anni di esperienza in competizioni su distanze più brevi. La preparazione e la strategia, la gestione della gara, la ricerca della prestazione e la condivisione dell’esperienza con gli altri partecipanti rappresentano gli aspetti fondamentali per questi atleti. Il greco Yiannis Kouros è considerato uno dei migliori runner al mondo e il miglior ultramaratoneta di tutti i tempi.

Gli ultramaratoneti sono differenti dai maratoneti?

La maggior parte degli ultramaratoneti hanno corso almeno una maratona prima di partecipare a un’ultramaratona. Hanno partecipato a un numero maggiore di maratone rispetto ai maratoneti, mentre i maratoneti hanno un record personale nella maratona migliore degli ultramaratoneti.
Gli ultramaratoneti hanno un allenamento differente rispetto ai maratoneti, sia per obiettivo sia per intensità. Negli allenamenti hanno un passo più lento, ma percorrono distanze maggiori, con un numero di ore di allenamento settimanale maggiore.
Gli ultramaratoneti potrebbero avere una maggiore tolleranza al dolore, confrontati con altre persone.

Quali fattori predicono il successo in una ultramaratona?

I principali fattori predittivi, oltre all’età e a determinate caratteristiche antropometriche (come l’indice di massa corporea e la percentuale di grasso), sono i record personali, l’esperienza in gare precedenti, la velocità maggiore, un volume maggiore di allenamento, il VO2max, la capacità di distribuire le energie nel corso della gara, un miglior sistema di analgesia endogena e la strategia per gestire la mancanza di sonno.

Picco di performance e età

In generale, la performance migliore nell’ultramaratona è ottenuta a un’età maggiore rispetto alla performance nella mezza maratona e nella maratona. Il miglior tempo nella maratona è raggiunto a circa 30 anni, nell’ultramaratona a 35 anni o oltre.
L’età del picco di performance nelle ultramaratone aumenta con l’aumentare della distanza della gara (nelle gara di 100 km, i tempi migliori sono ottenuti all’età di 35-50 anni per gli uomini e 30-55 anni per le donne; nelle gare di 100 miglia, 30-39 per gli uomini e 40-49 per le donne).

Richieste energetiche nelle ultramaratone

Un’ultramaratona determina una richiesta energetica importante. Per coprire il consumo energetico, i runner devono consumare quantità importanti di energia durante le gare. In generale, gli ultramaratoneti non sono in grado di soddisfare le richieste energetiche con l’alimentazione durante una gara e in molti casi, di conseguenza, si presenta un deficit energetico. Il deficit energetico è conseguente a un’assunzione energetica insufficiente, in genere dovuta alla riduzione dell’appetito e ai problemi digestivi che si verificano durante la gara. Conoscere la fonti principali di energia (non solo in termini di calorie, ma anche in relazione alla scelta di carboidrati, lipidi e proteine) è fondamentale per impostare le strategie nutrizionali ottimali. I carboidrati sono la risorsa più importante di energia durante un’ultramaratona. In una gara da 100 km, l’88% dell’energia deriva dall’assunzione di carboidrati, il 7% dei grassi e il 5% delle proteine. Comunque, gli ultramaratoneti non raggiungono l’assunzione richiesta di carboidrati.
L’assunzione di carboidrati, indipendentemente dal tipo e dalla quantità, non previene la degradazione del glicogeno.
La conseguenza di un deficit energetico è la riduzione dalla massa corporea. Ad oggi, non esistono soluzioni per risolvere questo problema.

Iponatriemia

Durante un’ultramaratona, tutti i runner hanno una disidratazione con una riduzione della massa corporea. Di conseguenza, gli ultramaratoneti devono consumare una quantità importante di liquidi durante la gara. Tuttavia, il consumo eccessivo di liquidi può portare a un’iponatriemia da diluizione o a un’iponatriemia associata allo sforzo.

Problemi muscoloscheletrici

I disturbi più frequenti nelle ultramaratone sono agli arti inferiore, in particolare a ginocchia e caviglie (come la tendinopatia achillea e il dolore femororotuleo). I sintomi sono spesso lievi, anche nelle ultramaratone che si svolgono in più giorni. Nelle ultramaratone su distanza importanti, come in quelle che attraversano un intero continente, si verificano degli adattamenti dei tessuti degli arti inferiori come risposta agli stress.
Le vesciche ai piedi sono molto frequenti, ma si riducono con l’aumentare dell’esperienza.
Le gare di corsa sulle lunghe distanze potrebbero avere un effetto positivo sulla cartilagine. Studi con risonanza magnetica e esami di laboratorio hanno mostrato infatti una capacità di adattamento della cartilagine.

Danni agli organi

Un’ultramaratona può determinare cambiamenti nei marker biologici che indicano un processo patologico in organi specifici o sistemi, come i muscoli, il fegato e i reni. Questi cambiamenti sono spesso temporanei e si normalizzano dopo la gara, senza effetti negativi nel lungo termine.

Danni muscolari

Il danno muscolare, riferito al dolore muscolare non come conseguenza della fatica, ma dalle lesioni muscolari è uno dei problemi principali degli ultramaratoneti. Sono state indagate numerose strategie terapeutiche per ridurre il danno muscolare o per migliorare il recupero dopo una competizione, come l’assunzione di aminoacidi, farmaci anti-infiammatori non steroidei, anti-ossidanti, ma l’opzione migliore rimane un allenamento adeguato (in quanto determina un adattamento delle fibre muscolari). I danni muscolari associati all’ultramaratona sono comunque reversibili.

Ossa

L’adattamento delle ossa alle ultramaratone non è stato indagato a sufficienza. L’ultramaratona influenza il metabolismo osseo, con un aumento del riassorbimento e una riduzione della formazione ossea. Questo potrebbe portare a una riduzione della densità ossea, con una conseguente osteopenia dopo una esposizione prolungata.

Apparato digerente

L’apparato digerente svolge un ruolo fondamentale nell’apporto di nutrienti durante le attività di resistenza; di conseguenza, problemi legati alla digestione possono limitare la performance. I problemi legati alla digestione sono la causa principale di ritiro da una ultramaratona. Inoltre, fino al 90% dei runner che si ritirano da una maratona riferiscono la presenza di nausea. Sono problemi di difficile gestione. Il modo migliore per prevenire i problemi digestivi potrebbe essere mangiare quello che più piace durante una ultramaratona.

Fegato

Le ultramaratone, soprattutto se svolte in condizioni climatiche difficoltose, possono alterare la funzionalità del fegato. Questi cambiamenti dipendono dall’intensità e/o dalla durata della prestazione e normalmente si normalizzano entro pochi giorni dalla gara.

Reni

Durante un’ultramaratona, un danno renale associato a un’alterazione della funzionalità (in genere una riduzione temporanea della funzionalità renale) è osservato nel 50% dei runner, come conseguenza dell’aumento delle proteine muscolari nel flusso sanguigno causato del danno muscolare, accentuato dalla disidratazione e da certe condizioni climatiche. Queste alterazioni solitamente sono reversibili, con un ritorno alla normalità entro pochi giorni dal termine della gara. Come per i problemi epatici, i danni seri e permanenti sono molto rari.

Sistema immunitario

Gli ultramaratoneti hanno un cambiamento della concentrazione dell’immunoglobulina dopo una gara, oltre a una reazione infiammatoria acuta evidenziabile con gli esami di laboratorio. Potrebbe esistere un’associazione tra lo stress del sistema immunitario e il danno muscolare.
Gli ultramaratoneti soffrono spesso di infezioni delle vie respiratorie superiori. La frequenza e la gravità di un’infezione può essere modificata dall’assunzione di glutammina prima e dopo una gara. Anche l’assunzione regolare vitamina C ha un effetto benefico e protettivo.

Knechtle B, Nikolaidis PT. Physiology and Pathophysiology in Ultra-Marathon Running. Front Physiol. 2018 Jun 1;9:634.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29910741/

Samuele Passigli

Fisioterapista, MSc, OMPT
Passione Evidence-Based. Con la speranza di diventare un Fisioterapista migliore
https://samuelepassigli.wordpress.com/
https://orcid.org/0000-0003-2862-0116