Lo sport nel bambino e nell’adolescente: la crescita, lo sviluppo e l’acquisizione della massa ossea

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Lo sport nel bambino e nell’adolescente: la crescita, lo sviluppo e l’acquisizione della massa ossea

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Lo sport in età pediatrica riveste un ruolo importante perché agisce in un momento di molteplici cambiamenti a livello somatico: il soggetto aumenta le proprie dimensioni e, contemporaneamente, modifica in modo progressivo la morfologia e la composizione corporea. Bisogna anche considerare che sport è un termine generico per indicare attività che spaziano dal semplice “gioco” all’allenamento intenso. La finalità di questo articolo è quella di esaminare le possibili relazioni tra l’attività fisica e tre aspetti importanti dello sviluppo del bambino: la crescita, lo sviluppo puberale e l’acquisizione della massa ossea.

Sport e crescita

La prima infanzia si caratterizza per un accrescimento staturale molto rapido, progressivamente in riduzione, con una velocità di crescita annua che passa dai 25 cm del primo anno di vita ai 9 cm del terzo. Nella seconda infanzia, la crescita staturale risulta lenta e regolare (circa 5-6 cm/anno), per poi aumentare di nuovo nel periodo dello sviluppo puberale, quando si ha lo “spurt puberale” con valori massimi di incremento di 10-12 cm/anno.

Ci sono stati negli anni passati pareri e studi discordanti riguardo l’influenza dell’attività fisica sull’accrescimento somatico e la maturazione biologica. Alcuni autori avevano suggerito che un’attività fisica regolare potesse accelerare la crescita e la maturazione. In un interessante studio storico di Beyer del 1896 effettuato su cadetti di un’Accademia Navale negli Stati Uniti di età compresa tra 16 e 22 anni, suddivisi in un gruppo di sedentari e un gruppo di praticanti 45 minuti di ginnastica al giorno per 6 mesi, veniva dimostrato un incremento maggiore della crescita staturale nei 188 cadetti che avevano effettuato attività fisica rispetto ai 186 cadetti sedentari. Successivamente altri autori [1] hanno confermato questo ruolo benefico dello sport sulla crescita.

D’altra parte è oggi conosciuto il ruolo dell’esercizio fisico come fattore di stimolazione dell’asse GH-IGF-1 sulla crescita e, infatti, l’esercizio fisico è uno dei test di stimolo per valutare la produzione di GH (Growth Hormone) [2].

Al contempo, esistono diversi studi che hanno evidenziato come ad esempio nelle ginnaste gli allenamenti a elevata intensità possano alterare i ritmi di normale maturazione e crescita. Interessante a questo proposito, uno studio [3] che aveva confrontato 22 ginnaste, che si allenavano 22 ore a settimana, con 21 nuotatrici, moderatamente allenate (8 ore settimanali). Era stato osservato che la statura prevista nelle nuotatrici non variava in maniera evidente nei 3 anni di studio, mentre nelle ginnaste diminuiva in modo significativo. Inoltre, la velocità di crescita risultava significativamente minore nelle ginnaste rispetto alle nuotatrici. Tuttavia, un limite di questi studi che hanno messo in relazione gli effetti negativi sulla crescita di un intenso allenamento è quello di aver preso come modello quasi esclusivamente le ginnaste, soggetti che hanno particolari caratteristiche auxologiche su base costituzionale.

In diversi studi successivi, il gruppo di Georgopoulos [4,5] ha confermato come le ginnaste fossero più basse rispetto alle ragazze che non facevano intenso allenamento. Negli stessi studi si poteva osservare anche come le ragazze presentassero un ritardo nella maturazione scheletrica e un ritardato sviluppo puberale. Nonostante questo, Georgopoulos sottolineava come i suddetti rilievi sugli effetti dell’allenamento intenso sulla crescita e la maturazione dipendessero da una serie di fattori quali il tipo di allenamento, l’intensità e l’età in cui veniva iniziato, ma anche dal tipo di attività sportiva che richiedeva un’importante restrizione dietetica e un notevole stress psicofisico.

Recenti revisioni dell’argomento [6,7] hanno chiarito come la statura adulta dei ginnasti e delle ginnaste non risulti in realtà compromessa, in quanto il ritardo nella maturazione scheletrica e nello sviluppo puberale viene compensato successivamente da una ritardata e prolungata crescita staturale. Inoltre, non vi sono evidenze sul rapporto causa-effetto tra allenamento fisico intenso e alterazioni nella crescita della parte superiore del corpo o di quella inferiore, al di là di un motivo di selezione iniziale. Secondo l’“ipotesi di Malina”[8],infatti, lo sport è solo un fattore di selezione, in quanto i soggetti con particolari condizioni auxologiche intraprendono quelle attività sportive che consentono loro di ottenere risultati migliori.

Sport e sviluppo puberale

L’età evolutiva, e in particolare l’adolescenza, è un periodo della vita molto importante per il raggiungimento della piena maturazione sessuale e l’acquisizione della morfologia corporea adulta.

Alcuni autori (9) avevano suggerito che una regolare pratica sportiva potesse determinare un più precoce sviluppo puberale. Altri autori [6,8] hanno sostenuto invece che coloro che svolgono un’attività fisica regolare possono presentare uno sviluppo puberale anticipato rispetto ai sedentari solo per un meccanismo di selezione: l’aumentata forza e potenza dovute a una più precoce maturazione sessuale determinano un maggior successo nello sport e quindi inducono alla pratica sportiva.

Sembra più comunemente accettato, invece, che un intenso allenamento fisico durante l’adolescenza possa avere effetti negativi sullo sviluppo puberale, specialmente quando associato a una non corretta nutrizione e a una perdita di peso. In particolare, è ben documentato che, in diversi tipi di sport quali atletica, nuoto, tennis, danza e ginnastica, le atlete possono presentare un ritardato menarca e cicli mestruali irregolari [10, 11]. Studi su ginnaste e danzatrici, ad esempio, hanno mostrato un’alta percentuale di casi di oligomenorrea o amenorrea secondaria oppure un ritardato menarca di 2 o 3 anni quando confrontato con l’età del menarca delle loro madri e sorelle, suggerendo un’alterazione del genetic background [12]. Nondimeno, non può essere escluso che atlete con una predisposizione genetica a un ritardato menarca siano più predisposte ad avere successo in uno sport come la ginnastica, dove una ritardata maturazione può favorire un’elevata performance [13].

In un altro studio [14] è stato valutato un gruppo di 18 nuotatrici professioniste nelle quali sono stati riscontrati 9 casi di amenorrea; di contro, solo 4 ragazze su 18 del gruppo di controllo presentavano amenorrea, confermando, nelle ragazze sportive, una prevalenza di circa il 40% di tale fenomeno [15]. Inoltre, il 72% di queste nuotatrici aveva un livello di testosterone nel siero superiore a 0,5 ng/ml, suggerendo il fatto che questa popolazione potesse essere considerata iperandrogenica.

Secondo alcuni autori [12,16] un ruolo di primo piano nelle alterazioni del ciclo mestruale è da attribuire alla restrizione dietetica e quindi alla leptina. Questa proteina, sintetizzata dal tessuto adiposo e secreta in circolo, è implicata nella regolazione dell’intake calorico e del dispendio energetico. I livelli di leptina aumentano con l’assunzione di cibo e diminuiscono nei periodi di inadeguato apporto calorico. La leptina non agisce solo sull’omeostasi energetica, ma anche sulla secrezione di ormoni ipotalamici e in particolare sulla secrezione di GnRH, sia direttamente che indirettamente mediante altri neurotrasmettitori come il neuropeptide Y(NPY). Sembra infatti che l’inadeguato apporto calorico determini una diminuzione dei livelli sierici di leptina, la quale, attraverso l’incremento del rilascio ipotalamico di NPY, inibirebbe la produzione di GnRH e di conseguenza la secrezione di LH.

Sport e massa ossea

Durante la vita, la mineralizzazione ossea aumenta progressivamente dalla prima infanzia fino all’adolescenza, quando viene raggiunto il cosiddetto “picco di massa ossea”, rimane poi stabile per qualche anno e quindi inizia a diminuire, soprattutto nelle donne dopo la menopausa. Il 40% dell’incremento della massa ossea avviene proprio durante la pubertà (stadi 2-5 di Tanner).

Secondo la “Mechanostat theory” di Frost, l’effetto positivo dell’attività fisica sulla mineralizzazione ossea risiede nella sua capacità di ottimizzare il raggiungimento di un ottimale picco di massa ossea, compatibilmente con il potenziale genetico di ogni singolo individuo, e nell’incrementare la forza muscolare, aumentando l’equilibrio e migliorando postura e stabilità.

Nella review di Rizzoli [15] è stato evidenziato che al termine di alcuni programmi di attività fisica la densità minerale ossea (BMD) aumentava in misura variabile nel gruppo di intervento rispetto al gruppo di controllo, suggerendo che anche brevi periodi di “weight bearing activity”, ossia sport in cui vi è un alto impatto di forza da carico (basket, ginnastica, corsa e tennis), possono stimolare un aumento della BMD. In una metanalisi successiva [16], vari trial hanno confermato il ruolo positivo dell’attività fisica nell’incremento del contenuto minerale osseo.

Tuttavia, è stato anche osservato che un’eccessiva attività fisica, soprattutto nelle ragazze praticanti ginnastica ritmica o danza, che spesso associano a intensi allenamenti un rigido controllo dietetico, può determinare una condizione di ipoestrogenismo con conseguenze negative sulla mineralizzazione ossea. Infatti, è stato dimostrato [19] che gli steroidi sessuali, oltre ad avere una stretta interazione con l’asse GH-IGF-1, fondamentale per la crescita ossea puberale, hanno anche un’azione diretta sulla massa ossea, sia nel maschio sia nella femmina. A livello osseo sono infatti espressi i recettori per gli androgeni (AR) e per gli estrogeni (ERa, ERb, e GP30). Gli androgeni possono guidare la formazione ossea periostale direttamente, o dopo essersi trasformati in estrogeni tramite le aromatasi.

Le conseguenze dei diminuiti livelli di estrogeni dovuti allo sport intenso sono completamente reversibili in coloro che riducono l’intensità dello sforzo fisico e mantengono un adeguato intake calorico, indipendentemente dalla lunghezza del periodo di overtraining. Tuttavia, una condizione di ipogonadismo che si protrae per lungo tempo può avere importanti effetti sulla salute delle ossa con osteoporosi e rischio aumentato di fratture.

Le alterazioni del ciclo mestruale, l’osteoporosi e i disturbi della condotta alimentare costituiscono quella che viene definita “The Female Athlete Triad” [20].

Considerazioni conclusive

  • Si può prospettare che l’attività fisica condotta in modo regolare rappresenti un importante contributo ai normali processi di crescita e maturazione e non determini effetti negativi.
  • In caso di attività sportiva a intensi livelli, soprattutto in presenza di fattori associati come un’alterata condotta alimentare e stress psicofisico, si possono avere disturbi della crescita, dello sviluppo puberale e dell’acquisizione della massa ossea.
  • Il confine fra benefici e rischi può essere alquanto sottile ed è quindi importante che gli allenatori, i genitori e i pediatri siano a conoscenza di tali potenziali benefici e potenziali rischi, svolgendo anche un’azione di supervisione sulle esperienze sportive di bambini e adolescenti.
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Bibliografia

  1. Parizkova J. Functional development and the impact of exercise. In SR Berenberg, ed. Puberty: Biological and Psychosocial Components. Leiden: Stenfert Kroese, 1975;198-219.
  2. Adiyaman P, Ocal G, Berberolu M, et al.Alterations in serumgrowth hormone (GH)/GH dependent ternary complex compo-nents (IGF-I, IGFBP-3, ALS, IGF-I/IGFBP-3 molar ratio) and theinfluence of these alterations on growth pattern in female rhythmicgymnasts. J Pediatr Endocrinol Metab 2004;17:895-903.
  3. Theintz GE, Howald H, Weiss U, Sizonenko PC. Evidence for a reduction of growth potential in adolescent female gymnasts. J Pediatr 1993;122:306-13.
  4. Georgopoulos NA, Roupas ND, Theodoropoulou A, et al. The influence of intensive physical training on growth and pubertal development in athletes. Ann N Y Acad Sci 2010;1205:39-44.
  5. Georgopoulos NA, Theodoropoulou A, Roupas NA, et al. Growth velocity and final height in elite female rhythmic and artistic gymnasts. Hormones (Athens) 2012;11(1):61-9.
  6. Malina RM, Baxter-Jones AD, Armstrong N, et al. Role of intensive training in the growth and maturation of artistic gymnasts. Sports Med 2013 Sep;43(9):783-802.
  7. Maïmoun L, Georgopoulos NA, Sultan C. Endocrine disorders in adolescent and young female athletes: impact on growth, menstrual cycles, and bone mass acquisition. J Clin Endocrinol Metab 2014 Nov;99(11):4037-50.
  8. Malina RM. Physical activity and training: effects on stature and the adolescent growth spurt. Med Sci Sports Exerc 1994 Jun;26(6):759-66.
  9. Cacciar E., Mazzanti L., Tassinari D., Bergamaschi R., Magnani C., Ghini T., Tani G., Drago E., Nanni G.,Cobianchi C. Growth and sport; J Endocrinol Invest 1989,12,53-7
  10. Erlandson MC, Sherar LB, Mirwald RL, et al. Growth and maturation of adolescent female gymnasts, swimmers, and tennis players. Med Sci Sports Exerc 2008 Jan;40(1):34-42.
  11. Baxter-Jones A.D., Helms P., Braines-Preece, M. Preece. Menarche in intensively trained gymnasts, swimmers and tennis players; Ann Hum Biol, 1994, 21(5): 407-415

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