Introduzione

Nello sport d'élite, i fisioterapisti svolgono un ruolo fondamentale nel colmare il divario tra competenza clinica, ottimizzazione delle prestazioni e prevenzione degli infortuni. Un elemento chiave di questo ruolo è lo sviluppo di una comprensione più approfondita delle risposte fisiologiche degli atleti ai carichi di allenamento. Gli strumenti di monitoraggio tradizionali, come la variabilità della frequenza cardiaca, il tasso di sforzo percepito o i sistemi di tracciamento del carico esterno, forniscono indicazioni preziose sullo stress da allenamento, ma spesso non riescono a cogliere l'intera complessità del carico interno dell'atleta. Come evidenziato nell'articolo esaminato, per ottenere prestazioni ottimali e ridurre al minimo il rischio di infortuni è necessario bilanciare il carico di allenamento (TL) e il recupero attraverso un monitoraggio accurato e personalizzato.

I marcatori biochimici e ormonali, tra cui la creatina chinasi, il cortisolo e l'immunoglobulina-A salivare, sono emersi come fattori promettenti per valutare il carico interno e identificare i primi segni di disadattamento, affaticamento o maggiore suscettibilità alle malattie. Per i fisioterapisti, l'integrazione di biomarcatori per il monitoraggio della fatica degli atleti nella pratica, spesso in collaborazione con medici dello sport, allenatori di forza e condizionamento e TESTA, può migliorare l'individuazione dei rischi di sovrallenamento e guidare gli interventi. Questo è particolarmente importante quando si interpretano le analisi del sangue precampionato, dove lievi deviazioni possono riflettere lo stress cumulativo dell'allenamento e della competizione.

Questa revisione sistematica contribuisce all'evoluzione del campo della scienza dello sport sintetizzando le attuali evidenze sui più efficaci biomarcatori più efficaci per monitorare la fatica degli atleti negli sport di squadra professionistici. Contestualizzando questi risultati all'interno della pratica fisioterapica, l'articolo sottolinea l'importanza della collaborazione interdisciplinare e di strumenti di monitoraggio oggettivi per adattare i carichi di allenamento ai profili fisiologici degli atleti. Per i fisioterapisti, queste intuizioni rappresentano un'opportunità non solo per affinare le strategie di prevenzione degli infortuni, ma anche per sostenere attivamente l'ottimizzazione delle prestazioni nel corso della stagione.

Metodi

Questa revisione sistematica ha seguito il protocollo PRISMA. Sono state ricercate quattro banche dati elettroniche: PubMed, Scopus, SportDiscus, e Web of Science. La ricerca ha combinato termini relativi a sport di squadra d'élite/professionistici, marcatori fisiologici, immunologici, biochimici o ormonali e fatica, prestazioni, recupero, stress o benessere. Sono stati inoltre sottoposti a screening gli elenchi di riferimento degli studi inclusi. La selezione degli studi è stata effettuata in modo indipendente da due ricercatori, con disaccordi risolti per consenso o da un terzo revisore.

Criteri di inclusione

Gli studi dovevano essere incentrati su atleti d'élite o professionisti di sport di squadra di sesso maschile e riportare almeno un biomarcatore relativo a ormoni, danno muscolare, immunità, stress ossidativo o infiammazione. Gli studi eleggibili dovevano inoltre fornire una descrizione chiara dei metodi di acquisizione dei biomarcatori (tipo di campione, tempistica e tecnica analitica), raccogliere i dati durante le partite ufficiali o le sessioni di allenamento e adottare un disegno longitudinale o includere più di un'esposizione agonistica o di allenamento.

Criteri di esclusione

Sono stati inclusi studi su atleti dilettanti o giovani, protocolli di esercizio basati su laboratorio o simulati, o studi privi di dettagli adeguati sulla misurazione dei biomarcatori. Sono state escluse le misurazioni di singoli punti temporali, gli studi incentrati esclusivamente su biomarker non correlati alla fatica o al recupero (ad esempio, marcatori dell'alimentazione) e fonti non primarie come libri o altre recensioni. Sono stati considerati solo gli studi pubblicati dal 2000 in poi.

Screening e selezione degli studi 

La revisione ha seguito le linee guida PRISMA, con un ricercatore che ha condotto le ricerche nelle banche dati, individuando gli studi pertinenti ed estraendo i dati in modo standardizzato. Gli articoli sono stati organizzati in Microsoft Excel, i duplicati sono stati rimossi e i titoli e gli abstract sono stati sottoposti a screening per verificarne la rilevanza. I testi integrali sono stati esaminati quando necessario per garantire la conformità ai criteri di ammissibilità, ottenendo 28 articoli selezionati. I dati estratti sono stati tabulati per tipo di sport (calcio, basket, pallavolo, pallamano), tipo di evento (partite o allenamenti) e categoria di biomarcatori (fisiologici, immunologici, biochimici o ormonali).

Qualità degli studi 

La qualità dello studio e il rischio di bias di segnalazione sono stati valutati indipendentemente da due autori utilizzando la lista di controllo MINORS, che assegna un punteggio alla qualità metodologica da 0 a 16 per gli studi non comparativi e da 0 a 24 per gli studi comparativi. Punteggi più alti indicano una migliore qualità metodologica e un minor rischio di bias.

Risultati

La ricerca iniziale ha identificato 504 studi (496 da banche dati, 8 da altre fonti). Dopo aver rimosso i duplicati, 385 studi unici sono stati sottoposti a screening in base al titolo e all'abstract, ottenendo 53 studi potenzialmente idonei. La valutazione del testo completo ha escluso 25 studi che non soddisfacevano i criteri, con il risultato di 28 studi inclusi nella revisione.

Per quanto riguarda la qualità metodologica, dei 28 studi, 13 erano comparativi (massimo 24 punti) e 15 non comparativi (massimo 16 punti). Diciannove studi sono stati classificati a basso rischio di bias, mentre quattro studi comparativi avevano un alto rischio di bias. Le debolezze metodologiche più comuni erano la mancanza di valutazioni neutrali (voce 5) e, negli studi comparativi, l'assenza di un gruppo di controllo con un intervento gold standard (voce 8).

I 28 studi inclusi sono stati pubblicati tra il 2008 e il 2023, con oltre il 70% apparso dopo il 2015; questa tendenza riflette il crescente interesse della ricerca per l'identificazione e la validazione di biomarcatori affidabili per il monitoraggio della fatica degli atleti. biomarcatori affidabili per il monitoraggio della fatica degli atleti. Gli studi hanno coinvolto atleti d'élite di diversi sport di squadra, più frequentemente pallacanestro (n=7) e calcio (n=6), seguiti da pallamano, futsal, rugby, football australiano, pallavolo, rugby union, netball e pallanuoto.

Per quanto riguarda il contesto dello studio, 8 studi hanno analizzato le risposte alle partite ufficiali, 8 si sono concentrati sulle sessioni di allenamento e 12 hanno esaminato entrambi. È stato generalmente dimostrato che le partite impongono uno stress fisiologico maggiore rispetto all'allenamento.

I biomarcatori più comunemente studiati sono stati gli indicatori ormonali come il testosterone e il cortisolo (n = 15). Seguono i marcatori del danno muscolare, tra cui la creatinchinasi e la lattato deidrogenasi (n = 9), le misure immunologiche come l'immunoglobulina A e la funzione delle cellule immunitarie (n = 8), i marcatori dello stress ossidativo come le specie reattive dell'ossigeno e la capacità antiossidante (n = 6) e infine i marcatori infiammatori come la proteina C-reattiva e le citochine (n = 4).

Marcatori ormonali

Quindici studi hanno esaminato la relazione tra i carichi di allenamento e di gara e le risposte ormonali, riportando costantemente alterazioni del testosterone, del cortisolo e del rapporto testosterone/cortisolo (T/C) nel corso della stagione. Questi cambiamenti forniscono preziose per il monitoraggio degli atleti, soprattutto perché il rapporto T/C è emerso come un indicatore sensibile dello stress da allenamento e della fatica. Mentre il cortisolo da solo presenta dei limiti dovuti alla sua variabilità, la combinazione con i valori di testosterone produce un indice più affidabile dello stress fisiologico. Le prove suggeriscono anche che le risposte ormonali variano in base alla posizione di gioco, al tempo di gioco e alla disciplina sportiva, rafforzando la complessità della loro interpretazione. Nel complesso, l'uso di T, C e soprattutto del rapporto T/C aiuta a cogliere l'equilibrio tra processi anabolici e catabolici. Tuttavia, questi marcatori non devono essere considerati isolatamente; la loro integrazione con altre misure fisiologiche consente aggiustamenti più precisi nell'allenamento e nel recupero, supportando in ultima analisi l'ottimizzazione delle prestazioni e la gestione della fatica.

Marcatori di danno muscolare

La creatina chinasi (CK) è il marcatore di danno muscolare più ampiamente studiato, con evidenze coerenti che dimostrano che gli aumenti post-esercizio sono legati alla fatica e al danno muscolare. La revisione ha confermato questo schema, con aumenti significativi osservati fino a 24-72 ore dopo l'allenamento o la gara. Questi aumenti erano maggiori dei coefficienti di variazione degli atleti, a sostegno della sensibilità della CK come marcatore di carico acuto. Tuttavia, i valori della CK mostrano sostanziali fluttuazioni giorno per giorno e variazioni circadiane (con un picco al mattino), che ne complicano l'interpretazione, in particolare per il monitoraggio del carico cronico.

Nonostante queste limitazioni, gli studi dimostrano che la CK, insieme alla lattato deidrogenasi (LDH), può tracciare il danno muscolare nel corso di una stagione. Valori più elevati si osservano in genere durante il precampionato (quando i carichi di allenamento sono elevati) e durante i periodi di congestione delle partite o i playoff, mentre le riduzioni di CK e LDH accompagnano le diminuzioni deliberate del carico di allenamento per migliorare le prestazioni. Pertanto, la CK, soprattutto se misurata 24-48 ore dopo la partita o l'allenamento, rimane uno strumento prezioso per individuare lo stress muscolare e guidare la gestione del carico e le strategie di recupero.

Marcatori immunologici

La s-IgA (immunoglobulina A salivare) è uno dei marcatori immunitari più importanti per gli atleti. Agisce come una prima linea di difesa nelle vie respiratorie, impedendo a virus e batteri di aderire alla mucosa.

La ricerca mostra che quando l'intensità dell'allenamento aumenta, i livelli di s-IgA spesso si abbassano, aumentando il rischio di infezioni delle vie respiratorie superiori (URTI). Diversi studi qui esaminati hanno testato le variazioni di s-IgA durante i cicli di allenamento (pre-stagione, sovraccarico, tapering, ecc.) e se queste variazioni predicono le malattie.

• Legame con la malattia: Alcuni studi hanno riscontrato che una riduzione di s-IgA era correlata a una maggiore frequenza di sintomi di URTI. Ad esempio, in uno studio, durante un blocco di 4 settimane di allenamento intenso, i giocatori hanno registrato un calo dei livelli di s-IgA e un maggior numero di raffreddori e mal di gola, soprattutto nell'ultima settimana. Un altro studio ha dimostrato che se l's-IgA scendeva di oltre il 65%, il rischio di ammalarsi entro 2 settimane era molto più alto.
• Risultati contrastanti: Non tutti gli studi hanno riscontrato un forte legame statistico, ma gli atleti con più malattie avevano generalmente s-IgA più bassi rispetto ai compagni di squadra più sani. Alcune differenze dipendevano anche dal ruolo/posizione del giocatore, suggerendo una variabilità individuale.
• Effetto del carico di allenamento: Tra i vari studi è emerso un modello comune: carichi di allenamento più pesanti hanno portato a una riduzione della s-IgA. Ad esempio, uno studio ha riportato che la misurazione delle IgA salivari (s-IgA) può rappresentare uno strumento utile per monitorare il carico eccessivo di allenamento negli atleti. Al contrario, un altro gruppo di ricerca non ha osservato una correlazione statisticamente significativa; tuttavia, ha notato che l'aumento del carico di lavoro spesso precedeva la diminuzione di s-IgA. Nel complesso, questi risultati suggeriscono che strategie di recupero appropriate e un'attenta gestione del carico possono contribuire a mitigare la soppressione immunitaria.

Marcatori di stress infiammatorio e ossidativo

I periodi di congestione degli incontri con un recupero insufficiente hanno spesso portato a un affaticamento cumulativo e a un maggiore stress fisiologico. Ciò si riflette in cambiamenti persistenti nei biomarcatori dello stress infiammatorio e ossidativo in gare consecutive. 

Ad esempio, nei giocatori di calcio professionisti sono stati registrati forti aumenti delle citochine infiammatorie (TNF-α, IL-6) e dei marcatori del danno muscolare (CK, LDH) nel corso della stagione. Analogamente, quando i giocatori hanno disputato due partite nell'arco di una settimana, i biomarcatori come CRP, CK, cortisolo e marcatori dello stress ossidativo hanno mostrato valori progressivamente più elevati dopo la seconda partita, a dimostrazione dello sforzo causato dal recupero limitato.

Questo schema è stato confermato da altri studi sul calcio. Risultati simili sono stati osservati anche nel basket d'élite (stagione di 6 mesi) e nella pallamano professionistica (12 settimane), con un aumento dello stress ossidativo durante le fasi intensive. Questi sport hanno mostrato alterazioni biochimiche più forti rispetto alla pallavolo, probabilmente perché la pallamano e la pallacanestro comportano un carico eccentrico maggiore. Queste differenze dimostrano che il profilo di stress biochimico varia a seconda dello sport. Tuttavia, in tutti i casi, le competizioni e i viaggi ripetuti senza un adeguato recupero hanno portato a un'infiammazione non risolta e a uno squilibrio redox, aumentando il rischio di affaticamento e infortuni.

Meccanicamente, lo stress ossidativo prolungato può compromettere la contrattilità muscolare e danneggiare le membrane cellulari, mentre l'infiammazione persistente rallenta la rigenerazione muscolare e peggiora il danno muscolare. Infatti, nei giocatori di calcio d'élite, livelli elevati di CRP dopo una partita erano fortemente correlati con livelli più elevati di CK 24 ore dopo, evidenziando il legame tra infiammazione e danno muscolare secondario.

Differenze di sesso nel monitoraggio della fatica cronica

La maggior parte degli studi si concentra sugli atleti maschi, ma le differenze di sesso influenzano in modo significativo la fatica cronica, dal suo sviluppo a come devono essere interpretati i biomarcatori.

Nelle donne, il ciclo mestruale influenza fortemente le prestazioni, l'utilizzo di energia e il recupero. Gli estrogeni possono proteggere i muscoli dai danni indotti dall'esercizio fisico e le risposte infiammatorie sono diverse a seconda del sesso. le risposte infiammatorie sono diverse a seconda del sesso, con le femmine che mostrano modelli di rilascio di citochine distinti (ad esempio, IL-6, TNF-α). Anche le risposte allo stress ossidativo variano, poiché le femmine possono contare su difese antiossidanti diverse.

La composizione delle fibre muscolari e il metabolismo contribuiscono ulteriormente all'affaticamento e ai modelli di recupero specifici del sesso. Ad esempio, la creatina chinasi (CK) tende ad aumentare meno nelle femmine che nei maschi.

Infine, il rapporto testosterone/cortisolo, ampiamente utilizzato nel monitoraggio, non è direttamente comparabile tra i due sessi. Entrambi i sessi mostrano un aumento acuto del testosterone dopo l'esercizio fisico, ma l'aumento è molto maggiore nei maschi. Ciò richiede valori di riferimento specifici per il sesso e un'attenta interpretazione.

In sintesi, i protocolli di monitoraggio basati su dati maschili possono non essere trasferiti alle atlete donne. L'adattamento degli intervalli di riferimento e la considerazione dei cicli ormonali sono essenziali per migliorare il monitoraggio della fatica nelle donne.

Domande e riflessioni

Una domanda fondamentale riguarda la praticità dei biomarcatori per il monitoraggio della fatica degli atleti nello sport e in ambito clinico. Il campionamento della saliva offre un'opzione comoda e non invasiva per le valutazioni sul campo e può essere utilizzato per misurare il cortisolo, il testosterone e i marcatori immunologici come la s-IgA. Tuttavia, i risultati possono essere falsati da lesioni orali, malattie o fluttuazioni circadiane. Al contrario, i biomarcatori del danno muscolare (ad esempio, CK, LDH) e dell'infiammazione (ad esempio, CRP, citochine, TNF-α), così come i marcatori dello stress ossidativo, richiedono tipicamente campioni di sangue o di urina e metodi di laboratorio più avanzati, che ne limitano la fattibilità durante la stagione agonistica.

Un'altra sfida è rappresentata dall'interpretazione. Alcuni biomarcatori, in particolare la CK, mostrano un'ampia variabilità interindividuale, rendendo difficile la definizione di valori di cut-off universali. Le misure basali (pre-stagionali) sono quindi essenziali per un follow-up significativo.

Questi biomarcatori possono fornire indicazioni sulla sindrome da sovrallenamento (OTS), ma le prove attuali dimostrano che nessun singolo biomarcatore o marcatore ormonale può confermare la diagnosi. Secondo un consenso del 2013l'OTS è meglio definita come un calo delle prestazioni sport-specifico e persistente, accompagnato da disturbi dell'umore, che non si risolve nonostante settimane o mesi di recupero. È importante notare che l'OTS rimane una diagnosi di esclusione, poiché nessun test di laboratorio può escluderla definitivamente.

Un'altra limitazione è la mancanza di dati specifici per le donne sull'OTS. Le atlete sono particolarmente vulnerabili a condizioni come le fratture da stress e la carenza energetica relativa nello sport (RED-S). La triade dell'atleta femminile, come definita nel Posizione dell'ACSM -(a) bassa disponibilità energetica (con o senza disordine alimentare), (b) disfunzione mestruale e (c) bassa densità minerale ossea - possono sovrapporsi all'OTS, ma richiedono un'attenzione clinica distinta. I fattori ormonali come l'IGF-1 possono avere un ruolo nella salute delle ossa, mentre le carenze di vitamina D e di ferro, in particolare nelle atlete di resistenza, aumentano il rischio. Questa revisione evidenzia che le perdite di ferro legate al ciclo mestruale possono contribuire ulteriormente all'affaticamento e alla riduzione delle prestazioni. 

Recenti evidenze suggeriscono anche che il ciclo mestruale può influenzare la capacità di prestazione, anche se i risultati rimangono inconcludenti per quanto riguarda la misura in cui le diverse fasi influenzano le abilità fisiche.

Parlami da nerd

Questo studio ha seguito le linee guida PRISMA, una scelta forte perché garantisce trasparenza, riproducibilità e minimizza i bias di selezione. L'uso di più database specifici per lo sport (PubMed, Scopus, SPORTDiscus, Web of Science) riduce anche il rischio di perdere letteratura chiave. 

I criteri di inclusione sono stati chiaramente definiti, rivolgendosi solo ad atleti di squadra maschi d'élite o professionisti e richiedendo dati longitudinali raccolti attraverso partite o sessioni di allenamento. Ciò aumenta la validità ecologica, in quanto i risultati riflettono le reali esigenze agonistiche. Tuttavia, il campo di applicazione è piuttosto ristretto: escludendo le donne, gli atleti dilettanti e gli studi basati su laboratori, la revisione privilegia la specificità rispetto all'ampiezza. Di conseguenza, le conclusioni non possono essere generalizzate agli atleti di sesso femminile o alle popolazioni di atleti non professionisti. Inoltre, la revisione comprendeva una varietà di sport, ognuno caratterizzato da carichi interni distinti che portano naturalmente ad adattamenti diversi. Per ottenere una maggiore accuratezza, queste differenze avrebbero dovuto essere considerate ed esplorate attraverso analisi di sottogruppo.

Un altro punto di forza è la richiesta dettagliata di biomarcatori per il monitoraggio della fatica degli atleti metodi di acquisizione, compresi il tipo di campione, la tempistica e le tecniche analitiche. Questo aiuta a standardizzare i confronti tra gli studi. Tuttavia, la variabilità rimane: le risposte dei biomarcatori sono altamente dipendenti dal tempo e i metodi di raccolta (ad esempio, saliva o sangue, campionamento mattutino o serale) differiscono sostanzialmente tra gli studi. Questa eterogeneità riduce la comparabilità dei risultati e può confondere le tendenze dei biomarcatori. Inoltre, gli autori sottolineano che l'orario di acquisizione dei dati variava notevolmente tra gli studi. Ad esempio, i livelli di creatina chinasi (CK) sono stati misurati in momenti diversi della giornata. Sebbene queste analisi avrebbero potuto essere adattate per tenere conto delle fluttuazioni circadiane, gli autori sostengono che l'innalzamento costante della CK osservato da 24 a 48 ore dopo l'allenamento probabilmente attenua l'impatto di tali discrepanze temporali.

Infine, la revisione si è affidata a un unico ricercatore primario per la ricerca e l'estrazione, con arbitrato solo in caso di disaccordo. Questo introduce potenziali pregiudizi: anche preferenze involontarie durante lo screening potrebbero influenzare l'inclusione dello studio. Una doppia revisione indipendente avrebbe aumentato l'affidabilità.

Messaggi utili

Monitoraggio ormonale (Testosterone e Cortisolo):

• Il rapporto T/C è più affidabile di uno dei due ormoni da solo per valutare lo stress da allenamento e la fatica.
• Le risposte ormonali variano in base a sesso, dalla posizione di gioco, dal tempo di gioco e dalla disciplina sportiva → l'interpretazione deve essere personalizzata.
• Utilizzate il campionamento della saliva per un facile monitoraggio sul campo, ma fate attenzione alle variazioni circadiane.

Marcatori di danno muscolare (CK, LDH):

• La CK raggiunge i picchi 24-72 ore dopo l'esercizio fisico ed è utile per monitorare il carico acuto e il recupero.
• Un'alta pre-stagione o orari congestionati = ↑ CK/LDH → indica la necessità di strategie di recupero personalizzate.
• Confrontate sempre con valori di base individuali (grandi fluttuazioni giornaliere).

Marcatori immunologici (s-IgA):

• ↓ s-IgA = ↑ rischio di malattie respiratorie (soprattutto in caso di allenamenti/competizioni intensi).
• Tracciare tendenze nel tempo piuttosto che singoli valori per guidare il recupero e prevenire le malattie.
• Le misure salivari sono pratiche e possono servire come segnale di allarme precoce.

Marcatori di stress infiammatorio e ossidativo (CRP, citochine, ROS):

• Elevato durante i periodi di congestione delle partite → indica un affaticamento non risolto e un rischio di lesioni.
• L'infiammazione persistente e lo stress ossidativo compromettono il recupero e la rigenerazione muscolare.
• Un monitoraggio regolare può aiutare a guidare la riduzione del carico e la pianificazione del recupero.

Considerazioni specifiche sul sesso:

• Le atlete mostrano risposte diverse nei biomarcatori per il monitoraggio della fatica degli atleti a causa di fattori come il ciclo mestruale, gli effetti degli estrogeni e la composizione delle fibre muscolari.
• La CK aumenta meno nelle femmine e il rapporto T/C non può essere interpretato come nei maschi.
• I protocolli di monitoraggio devono includere intervalli di riferimento specifici per il sesso e il monitoraggio del ciclo mestruale.

Questo studio ad accesso libero fornisce una panoramica esaustiva della ricerca attuale sui biomarcatori per il monitoraggio della fatica degli atleti e la loro applicazione nelle prestazioni sportive.

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Riferimento

Soler-López, A., Moreno-Villanueva, A., Gómez-Carmona, C. D., & Pino-Ortega, J. (2024). Il ruolo dei biomarcatori nel monitoraggio della fatica cronica tra gli atleti professionisti maschi: Una revisione sistematica. Sensori, 24(21), 6862.