Pre-workout: caffeina, beta-alanina e citrullina spiegate fino alla molecola

Il pre-workout è il prodotto più ingegnerizzato dello scaffale: in un misurino ci sono anche dieci ingredienti, e ognuno è lì per una ragione biochimica precisa. Per capirlo davvero bisogna scendere al livello delle molecole: recettori, enzimi, tamponi. Questa guida lo fa con i tre ingredienti che reggono quasi tutte le formule, caffeina, beta-alanina e citrullina, e poi ti mostra come leggere l'etichetta come un formulatore.

Prima di tutto: cosa dice la legge

Nell'Unione Europea gli effetti di un integratore si possono dichiarare solo se l'indicazione è stata autorizzata (Reg. CE 1924/2006). Per caffeina, beta-alanina e citrullina, oggi, nessuna indicazione legata all'allenamento è autorizzata: l'EFSA ha valutato alcune indicazioni sulla caffeina, ma la Commissione non le ha adottate. Per questo qui trovi come funzionano le molecole e cosa misurano gli studi, non promesse sul tuo allenamento. Diffida di chi le fa.

Caffeina: il freno dell'adenosina

La caffeina è la 1,3,7-trimetilxantina. La sua struttura somiglia a quella dell'adenosina, una molecola che durante la veglia si accumula nel cervello e, legandosi ai recettori A1 e A2A, rallenta l'attività dei neuroni: è uno dei segnali chimici della stanchezza. La caffeina occupa quei recettori senza attivarli (è un antagonista competitivo): il freno dell'adenosina resta scollegato. È lo stesso meccanismo della caffeina del caffè: nel pre-workout cambiano solo la dose e la precisione con cui è dichiarata.

• Tempi: viene assorbita quasi completamente nell'intestino e il picco nel sangue arriva in genere tra 30 e 60 minuti. Per questo i pre-workout si prendono prima dell'allenamento, non durante.
• Emivita: negli adulti è di circa 3–6 ore, ma varia molto. La smaltisce il fegato con l'enzima CYP1A2, che la trasforma soprattutto in paraxantina. Il fumo lo accelera; la pillola contraccettiva e la gravidanza lo rallentano. Ecco perché la stessa dose può "durare" il doppio in due persone diverse.
• Tolleranza: con l'uso quotidiano l'organismo si adatta e la stessa dose si sente meno. Molti alternano periodi con e senza caffeina, oppure usano un pre-workout senza stimolanti nei giorni in cui non vogliono assumerla.

Le forme che trovi in etichetta

• Caffeina anidra: la forma pura e più comune, quasi 100% caffeina.
• Citrato di caffeina: caffeina legata all'acido citrico; ne contiene circa la metà del peso.
• Dicaffeina malato: caffeina legata all'acido malico, circa tre quarti del peso.
• Fonti vegetali: guaranà, tè verde, caffè verde, yerba mate. Contengono caffeina anche se non c'è scritto "caffeina" nel nome: conta il totale.
• Rilascio prolungato: microincapsulata o abbinata ad altre molecole per un rilascio più graduale.

Qualunque sia la forma, in etichetta deve comparire la quantità di caffeina per dose con l'avvertenza "Contiene caffeina. Non raccomandato per i bambini e le donne in gravidanza". Ragiona sempre su quel numero, sommando anche caffè, energy drink e integratori di caffeina della giornata.

Quanta è tanta

Secondo l'EFSA, per un adulto sano:

• una singola dose fino a 200 mg (circa 3 mg per kg di peso) non desta preoccupazioni;
• fino a 400 mg al giorno, da tutte le fonti, non desta preoccupazioni;
• in gravidanza e allattamento il riferimento scende a 200 mg al giorno;
• anche 100 mg presi a ridosso del sonno possono allungare il tempo per addormentarsi. Chi si allena la sera ha due strade: anticipare la dose o scegliere una formula senza stimolanti.

Molti pre-workout superano i 200 mg a dose: la prima volta prova mezza dose, come suggeriscono spesso le stesse etichette. Per chi gareggia: la caffeina non è nella lista proibita della WADA dal 2004, ma è nel suo programma di monitoraggio.

Beta-alanina: il mattone della carnosina

La beta-alanina è un aminoacido particolare: non entra nelle proteine. Nel muscolo si lega all'L-istidina grazie all'enzima carnosina sintetasi e forma la carnosina (β-alanil-L-istidina), un dipeptide presente soprattutto nelle fibre muscolari di tipo II, quelle degli sforzi intensi.

Il punto chiave è questo: di istidina il muscolo ne ha in abbondanza, di beta-alanina poca. È lei il fattore limitante, il collo di bottiglia della sintesi. Per questo si integra la beta-alanina e non la carnosina, che ingerita viene scissa nei suoi due componenti prima di arrivare al muscolo.

A cosa serve la carnosina? L'anello imidazolico dell'istidina ha un pKa vicino a 7, cioè proprio nell'intervallo di pH del muscolo: per questo la carnosina funziona da tampone, cattura gli ioni idrogeno (H⁺) che si accumulano durante gli sforzi intensi e limita l'abbassamento del pH dentro la cellula. È chimica di base applicata al muscolo, ed è il motivo per cui la beta-alanina sta in quasi ogni formula.

• Funziona per accumulo, non al momento: nelle ricerche la carnosina muscolare aumenta in modo misurabile dopo settimane di assunzione quotidiana, con dosi da 3,2 a 6,4 g al giorno, e torna lentamente ai valori di partenza in diverse settimane dopo la sospensione. Quindi conta la regolarità, non l'orario.
• Il formicolio: sopra circa 800 mg in una volta molte persone sentono un pizzicore sulla pelle di viso, collo e mani, la parestesia. È innocuo e passa in meno di un'ora: per tanti è la "firma" che il pre-workout è entrato in circolo. Chi non lo ama divide la dose nella giornata o sceglie le versioni a rilascio prolungato.
• Con i pasti: le ricerche indicano che, presa insieme al cibo, una quota maggiore di beta-alanina resta nel muscolo come carnosina.

Se il tuo pre-workout ne contiene poca, puoi integrarla a parte con la beta-alanina in polvere o in capsule. Sulle etichette trovi a volte CarnoSyn®: è il nome di una beta-alanina brevettata, la molecola è la stessa.

Citrullina: la strada lunga verso l'ossido nitrico

Anche la L-citrullina è un aminoacido che non entra nelle proteine; il nome viene da Citrullus, l'anguria, dove fu isolata. La sua importanza sta nel percorso che fa nel corpo:

1. assorbita nell'intestino, arriva ai reni, che la trasformano in L-arginina con due enzimi (argininosuccinato sintetasi e liasi);
2. l'arginina è il substrato delle ossido nitrico sintasi (NOS), gli enzimi che producono ossido nitrico (NO), un gas che segnala alle pareti dei vasi sanguigni di rilassarsi;
3. nella reazione l'arginina torna citrullina, che può essere riciclata.

Perché allora non prendere direttamente l'arginina? Perché l'arginina ingerita viene in gran parte demolita dall'enzima arginasi nell'intestino e nel fegato prima di arrivare in circolo. La citrullina scavalca quel filtro: negli studi di farmacocinetica, a parità di dose, la citrullina orale fa salire l'arginina nel sangue più dell'arginina stessa. È una scorciatoia biochimica elegante, ed è per questo che nei pre-workout "da pump" la citrullina ha preso il posto dell'arginina e dell'AAKG.

L-citrullina o citrullina malato

Il citrullina malato è citrullina legata all'acido malico, un intermedio del ciclo di Krebs. Il rapporto cambia tutto il conto:

• 2:1: due parti di citrullina e una di acido malico, quindi 6 g di citrullina malato contengono circa 4 g di citrullina;
• 1:1: metà e metà, quindi 6 g contengono circa 3 g di citrullina.

Se l'etichetta non dice il rapporto, non puoi sapere quanta citrullina c'è davvero. Gli studi usano in genere 6–8 g di citrullina malato, o 3–6 g di L-citrullina, circa un'ora prima dell'allenamento: tienilo come metro per capire se una formula ne contiene una quantità seria o solo un'etichetta.

Gli altri ingredienti che incontri

• Betaina anidra (trimetilglicina), estratta dalla barbabietola: un donatore di gruppi metilici, spesso intorno ai 2,5 g.
• Nitrati da barbabietola o da altre verdure: una seconda via verso l'ossido nitrico, diversa da quella dell'arginina.
• Taurina e L-tirosina: la tirosina è il precursore di dopamina e noradrenalina.
• Glicerolo, sodio e potassio: ingredienti scelti pensando all'idratazione; il sodio va contato se ne limiti l'apporto.
• Creatina: alcune formule la includono; controlla i grammi, spesso sono pochi rispetto ai 3 g al giorno di riferimento (vedi la guida alla creatina).

Come leggere l'etichetta come un formulatore

• Dosi dichiarate, una per una. La scritta "miscela proprietaria" (o blend, matrix) indica solo il totale della miscela: non sai quanto c'è di ciascun ingrediente e non puoi confrontare. Le formule trasparenti dichiarano i milligrammi di tutto.
• Caffeina totale per dose. Somma tutte le fonti e confrontala con i 200 mg per singola dose e i 400 mg al giorno.
• Grammi di beta-alanina e di citrullina (con il rapporto, se malato): confrontali con le quantità usate negli studi.
• Dose per misurino. Alcuni prodotti indicano una dose da due misurini: le quantità vanno lette su quella.
• Sostanze da evitare. DMAA (1,3-dimetilamilamina) e DMHA (2-aminoisoeptano, octodrina) non sono ammesse negli integratori in Italia e nell'Unione Europea e sono vietate dalla WADA. Se le trovi in un elenco ingredienti, lascia perdere.
• Dolcificanti, coloranti, allergeni e, per chi gareggia, la presenza di certificazioni antidoping di terze parti.

Con o senza stimolanti

I pre-workout stim uniscono caffeina e ingredienti come beta-alanina e citrullina in un solo misurino. I non-stim (o stim-free, "da pump") puntano su citrullina, nitrati, glicerolo e betaina, senza caffeina: perfetti per chi si allena la sera, per chi è sensibile alla caffeina o per chi vuole abbinarli alla propria dose di caffè. C'è anche la strada del fai-da-te: caffeina, beta-alanina e citrullina comprate separatamente, per dosare tutto con precisione.

Calcola il costo per dose

• Dosi per confezione: grammi della confezione diviso grammi della dose. Un barattolo da 390 g con dose da 6,5 g contiene 60 dosi.
• Costo per dose: prezzo diviso il numero di dosi. Se costa 30 €: 30 € / 60 = 0,50 € a dose.
• Costo per grammo di principio attivo: per citrullina o beta-alanina dividi il costo per dose per i grammi dell'ingrediente. È il modo per capire se un prodotto "economico" lo è davvero.

In breve

• Caffeina: antagonista dell'adenosina, picco in 30–60 minuti, emivita 3–6 ore. Riferimenti EFSA: 200 mg a dose, 400 mg al giorno.
• Beta-alanina: fattore limitante della carnosina, un tampone del muscolo. Conta la regolarità; il formicolio è innocuo.
• Citrullina: diventa arginina nei reni e alimenta la via dell'ossido nitrico. Con il malato, guarda il rapporto 2:1 o 1:1.
• Nell'UE non ci sono indicazioni sulla salute autorizzate per questi ingredienti legate all'allenamento.
• Scegli formule con le dosi dichiarate una per una, senza DMAA o DMHA.

Gli integratori non vanno intesi come sostituti di una dieta variata ed equilibrata e di uno stile di vita sano. Non superare la dose giornaliera raccomandata in etichetta. I prodotti con caffeina non sono raccomandati per bambini e donne in gravidanza o allattamento. Sotto i 18 anni, in presenza di patologie (in particolare cardiovascolari), se sei sensibile alla caffeina o assumi farmaci, chiedi prima al medico.