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Data:
06/04/2021
Elementi di fisiologia unici nel sesso femminile, come la fluttuazione delle concentrazioni degli ormoni sessuali durante le diverse fasi del ciclo mestruale, possono essere un punto importante per ottimizzare la performance e per garantire la salute delle atlete.
La maggior parte della ricerca nel campo della scienza sportiva è stata condotta su uomini e le scoperte in questi ambiti sono state applicate impropriamente anche alle donne. Analizzare l’impatto delle fasi del ciclo mestruale sulla performance fisica è una componente significativa, necessaria per sviluppare evidenze anche sul genere femminile.
Lo sviluppo di questa base di evidenze potrebbe migliorare le conoscenze su come il ciclo mestruale può influenzare le atlete e su come l’allenamento, il recupero ed i programmi di monitoraggio delle atlete possono essere realizzati considerando la fase del ciclo mestruale.
In questa revisione verrà quindi esaminato l’impatto del ciclo mestruale sulla percezione della performance e sui dati oggettivi misurati nella popolazione atletica femminile.
La riproduzione umana dipende dall’integrità di un sistema di segnali endocrini e paracrini ed essendo un processo complesso, dipendente da diverse variabili ed esposto a diverse azioni, reazioni ed interferenze, la sequenza del ciclo mestruale è, in generale, particolarmente prevedibile all’interno di un range non molto ampio di variabilità.
Il ciclo mestruale viene suddiviso in 3 fasi principali:
Ed è regolato da ormoni, come quello luteinizzante (LH) e follicolo-stimolante (FSH), prodotti dall’ipofisi, che favoriscono l’ovulazione e stimolano le ovaie a produrre estrogeno e progesterone.
La durata di ogni ciclo è calcolata dal primo giorno di mestruazione fino al giorno precedente alla mestruazione successiva e consiste in una serie di eventi che preparano l’utero ad una potenziale gravidanza.
Un ciclo che si verifica regolarmente e dura tra i 21 e 35 giorni è definito come eumenorroico.
Classificare il ciclo mestruale sulla base di solo queste 3 fasi, però, non distingue sufficientemente i diversi scenari ormonali che si verificano all’interno di queste fasi.
Perciò, il ciclo mestruale in ricerca viene tipicamente espresso in sotto-fasi:
Le fluttuazioni degli ormoni sessuali femminili, come estrogeni, progesterone, ormone follicolo stimolante (FSH) ed ormone luteinizzante (LH), presentati in Figura 1, caratterizzano le sotto-fasi di un ciclo mestruale eumenorroico.
Il tempo approssimativo di ogni fase del ciclo mestruale è presentato in Figura 1. Tuttavia, il tempo ovulatorio, e quindi le varie fasi del ciclo, può essere altamente variabile. Questa variabilità è la ragione per cui i vari test dei livelli di LH, estrogeni e progesterone sono utilizzati per identificare correttamente le fasi del ciclo mestruale.
Il ciclo mestruale si verifica tipicamente all’età di 12-13 anni e continua regolarmente fino alla perimenopausa, intorno ai 45 anni, a meno che non è interrotto da una gravidanza, dall’uso di contraccettivi orali oppure a causa di disfunzioni mestruali o ovulatorie.
Approssimativamente, il 67%-91% delle atlete d’élite sono eumenorreiche e circa la metà di esse non utilizza contraccettivi orali.
La fase follicolare è suddivisa in: pre-antrale, antrale e pre-ovulatoria.
Questa fase inizia con il primo giorno di mestruazione, causato dallo sfaldamento degli strati interni dell’endometrio in assenza di una fecondazione dell’ovulo, dove i livelli di estrogeno e progesterone sono bassi.
Durante questa fase i livelli di FSH aumentano lievemente provocando lo sviluppo dei follicoli presenti nelle ovaie, ognuno dei quali contiene un ovulo. Man mano i livelli di FSH iniziano a ridursi e solo un follicolo (Follicolo Dominante) continua il suo sviluppo, producendo estrogeni.
Questa fase termina con l’aumento dell’ormone luteinizzante, che stabilisce l’inizio della fase ovulatoria, dove avviene il rilascio dell’ovulo.
In questa fase si verifica un picco dell’LH che stimola il rilascio dell’ovulo e, anche se di minore intensità, un picco dell’FSH. Diminuiscono i livelli di estrogeno e aumentano quelli di progesterone.
In questa fase si riducono i livelli di FSH e LH. Il follicolo che ha rilasciato l’ovulo si chiude formando il corpo luteo iniziando la produzione di progesterone che, tra le varie funzioni, provoca un leggero aumento della temperatura corporea. Aumentano anche i livelli di estrogeni che, insieme al progesterone, provocano l’ispessimento dell’endometrio per una possibile fecondazione.
Se questa non si verifica, il corpo luteo degenera, si riducono i livelli di progesterone ed estrogeni e si verifica un nuovo ciclo mestruale.
Si è ipotizzato che la performance fisica cambi nel corso del ciclo mestruale a causa di vari meccanismi, come un’alterata attivazione muscolare, substrato utilizzato come fonte energetica, termoregolazione e composizione corporea.
Nel dettaglio:
Le concentrazioni degli ormoni sessuali potrebbero essere responsabili di un’alterata produzione di forza, la quale potrebbe influenzare la potenza e la forza muscolare.
Gli estrogeni hanno un effetto neuroeccitatorio, mentre il progesterone inibisce l’eccitabilità corticale; questi effetti risultano in una relazione positiva e negativa, rispettivamente, con la produzione di forza.
Si ipotizza che una maggior espressione di forza e di potenza si verifica quando i livelli di progesterone sono bassi durante la fase follicolare, specialmente quando gli estrogeni raggiungono il picco durante la fase antrale, mentre bassi livelli di forza si producono nella fase luteale quando il progesterone è elevato.
Un’altra potenziale causa di forza alterata è il cambiamento della biodisponibilità di testosterone dovuta al ciclo mestruale. Non si sa con certezza se questa disponibilità aumenta durante la fase ovulatoria rispetto ad altre fasi del ciclo, quando le concentrazioni salivari e plasmatiche di testosterone sono state dimostrate essere maggiori.
Questo meccanismo dovrebbe essere analizzato nel dettaglio in quanto potrebbe risultare in fluttuazioni della forza nel corso del ciclo mestruale.
La stiffness di muscoli e tendini è stata analizzata in diversi studi per stabilire se le fasi mestruali possono essere un fattore di rischio per l’infortunio dei tessuti molli.
Alcuni studi hanno concluso che la stiffness è influenzata dalla fase del ciclo mestruale, componente che potrebbe influenzare la performance.
È stato suggerito che l’aumento della concentrazione di estrogeni, in alcune fasi del ciclo mestruale, può ridurre la stiffness attraverso la riduzione della sintesi di collagene e quindi della densità di collagene nei muscoli e nei tessuti connettivi.
Ciononostante, i risultati degli studi che hanno analizzato la stiffnes dei tessuti nel corso del ciclo mestruale sono conflittuali. In donne sedentarie la stiffness del tendine d’Achille, di quello patellare e del muscolo gastrocnemio mediale risultava inalterata nel corso della fase follicolare, ovulatoria e luteale.
Si è concluso quindi che qualsiasi aumento degli estrogeni nel corso del ciclo mestruale non è sufficiente per provocare cambiamenti significativi della sintesi di collagene e della stiffness. La stiffness potrebbe quindi cambiare o meno durante il ciclo e influenzare significativamente la performance.
Lo shift del set point della termoregolazione associato ad elevati livelli di progesterone durante la fase luteale potrebbe influenzare negativamente o positivamente la performance, sulla base della durata dell’attività praticata.
Un aumento della temperatura corporea è nota migliorare la performance nelle attività di breve durata che richiedono velocità e potenza, attraverso una migliore contrattilità e forza di produzione.
È stato proposto che l’aumentata temperatura corporea basale nella fase luteale potrebbe migliorare la performance di breve durata; tuttavia, è stato scoperto che un protocollo di wam-up sufficientemente attivo annullerebbe le differenze della temperatura corporea basale tra le varie fasi e non influenzare la performance.
In attività prolungate invece, l’aumento della temperatura corporea basale si suppone imporre un maggior stress termoregolatorio e cardiovascolare, e potenzialmente limitare la performance di endurance, durante la fase luteale.
Anche la disponibilità ed il metabolismo dei substrati sono meccanismi proposti che possono variare nelle differenti fasi del ciclo mestruale ed in grado di influenzare la performance di endurance.
Gli estrogeni probabilmente aumentano la disponibilità degli acidi grassi liberi come combustibile durante l’esercizio e promuovono l’ossidazione lipidica nel muscolo scheletrico, mentre il progesterone si contrappone all’azione degli estrogeni limitando l’ossidazione dei grassi.
In un piccolo campione di atlete amatoriali, quando si allenavano ad elevate intensità (90% della soglia lattacida), l’ossidazione dei carboidrati risultava minore, mentre quella dei grassi maggiore durante la fase luteale media e lunga, rispetto alla fase pre-antrale.
Questo cambiamento del metabolismo è stato attribuito alla concentrazione degli estrogeni, in quanto sono tipicamente più bassi durante la fase pre-antrale. Durante l’esercizio submassimale, l’ossidazione lipidica e glucidica è rimasta simile tra la fase luteale media e la pre-ovulatoria.
Un altro studio non ha evidenziato nessun cambiamento nella disponibilità degli acidi grassi liberi e dell’ossidazione lipidica nelle 3 fasi del ciclo mestruale, nonostante vi fossero significativi cambiamenti nei livelli di estrogeni e progesterone.
I risultati di questi studi non forniscono una chiara indicazione di come il substrato metabolizzato durante l’esercizio possa influenzare la performance di endurance, ma suggerisce che è possibile che il metabolismo sia influenzato dalla fase del ciclo mestruale durante l’esercizio ad intensità maggiori.
Un altro possibile meccanismo alla base di performance alterata può essere attribuito alle fluttuazioni transitorie della composizione corporea durante il ciclo mestruale.
L’aumentata massa corporea è associata ad un’alterata performance aerobica. Un declino della performance anaerobica è anch’essa associata ad un’aumentata massa corporea, non risultante da un aumento della massa magra.
Come le evidenze proposte per i precedenti meccanismi, l’effetto del ciclo mestruale sulla composizione corporea non è ancora ben chiaro. Diversi studi che hanno valutato la composizione corporea di atlete nelle varie fasi del ciclo mestruale hanno determinato che la massa corporea, la somma delle pliche cutanee, la massa grassa e l’acqua corporea totale, non cambiavano nel corso del ciclo.
Tuttavia, altri studi hanno dimostrato che la composizione corporea ne è influenzata. In atlete, la massa corporea e la quantità totale di acqua è aumentata dalla fase follicolare a quella luteale. Allo stesso modo, questi valori sono aumentati in donne sane e non atlete.
Questo aumento della massa corporea, nella fase luteale, potrebbe essere causato dalla riduzione di insulina a causa dell’aumento di progesterone che provoca un aumento dell’appetito e della consumazione di cibo o dalla ritenzione di fluidi, a causa dell’aumento dei livelli di aldosterone durante la fase luteale, in grado di influenzare la performance atletica.
Nella revisione di Carmichael et al., 5 studi hanno esaminato l’effetto del ciclo mestruale sulla percezione della performance da parte delle atlete.
Un’ampia percentuale, 50-71% e 49-65% delle partecipanti hanno riportato avere la sensazione che la loro performance durante gli allenamenti e le competizioni, rispettivamente, è influenzata in certe fasi del ciclo mestruale.
Anche forza, velocità e la potenza percepite erano alterate durante alcune fasi del ciclo.
La maggior parte delle atlete avevano una migliore percezione della performance in tutte le fasi del ciclo tranne che nella fase pre-antrale e quella luteale lunga.
Questa alterazione coincideva con il verificarsi dei sintomi tipici del ciclo mestruale. Una motivazione comune alla percezione del declino della performance era attribuita al sentirsi più affaticate o alla letargia – sintomi comuni del ciclo che si presentano nella popolazione di età riproduttiva – e ai dolori da ciclo.
Le giocatrici di rugby e le atlete dei livelli competitivi, per esempio, hanno citato anche il sentirsi distratte dal dolore.
Dei 35 studi inclusi in questa revisione, 15 studi hanno riportato che almeno un valore della performance era influenzato dalle varie fasi del ciclo mestruale, mentre 20 studi non hanno dimostrato nessuna evidenza.
In generale, i cambiamenti dei dati misurati relativi alla performance non si allineavano con la percezione della performance delle atlete.
16 degli studi inclusi hanno esaminato almeno un valore della performance anaerobica.
La maggior parte degli studi (n = 13) hanno determinato che la fase del ciclo mestruale non aveva effetti, mentre 3 studi hanno dimostrato che almeno un valore fluttuava con la fase del ciclo mestruale.
Molti dei risultati derivati dai test che duravano 3 minuti o meno hanno dimostrato nessun effetto delle varie fasi del ciclo mestruale, il che si trova in accordo con quanto proposto da Eston e Burke, cioè che vi sia una bassa probabilità che la fase del ciclo mestruale possa influenzare le performance di durata uguale o minore ai 3 minuti.
Solo 3 studi che hanno valutato la performance in test di breve durata hanno dimostrato un’influenza da parte della fase del ciclo mestruale. La performance degli sprint sui 100 e 200 m era migliore nella fase luteale media, il salto verticale migliore nella fase pre-antrale e l’espressione massima di potenza durante gli sprint di breve durata ripetuti su cicloergometro risultava aumentata durante la fase ovulatoria.
In merito a quest’ultimo studio anche la motivazione delle partecipanti ad allenarsi e competere risultava maggiore in questa fase, potenzialmente spiegando i cambiamenti della performance in questa fase del ciclo.
La performance nei test di sprint e di salto non è stata modificata durante nessuna fase del ciclo. Come alcuni autori sostengono che la stiffness dei tessuti con poca probabilità cambi durante il ciclo, la performance di sprint su breve distanza e dei salti reattivi non è influenzata dalle fasi del ciclo, o se avviene è per un meccanismo differente.
Anche la performance di altri compiti che richiedevano una rapida espressione di forza non era influenzata dalle fasi del ciclo, come ad esempio l’esecuzione di half squat esplosivi e contromovimenti, test di salto verticale e squat jump test.
Rispetto alla performance anaerobica e aerobica, la forza sembra essere influenzata dalla fase del ciclo mestruale.
La forza muscolare determinata da test che misuravano le contrazioni massime volontarie e la produzione di forza è risultata influenzata in 5 studi. Altri 5 studi non hanno riportato nessuna influenza, mentre un solo studio ha riportato cambiamenti solo in alcuni valori.
Due studi inclusi in questa revisione hanno presentato risultati consistenti con il meccanismo di alterazione della forza in base alle concentrazioni di estrogeni e progesterone, e la performance nei test di forza risultava aumentata durante la fase pre-antrale e antrale.
In questi studi i risultati dei test ottenuti nelle varie fasi, follicolare e luteale non sono stati confrontati, e la differenza di forza potrebbe essere potenzialmente maggiore tra queste due fasi. Tuttavia, diversi studi hanno presentato risultati che contraddicono questo meccanismo. Ad esempio alcuni non hanno riportato nessuna differenza tra le due fasi, in altri i valori dei test nella fase follicolare erano inferiori rispetto a quelli della fase luteale, aumentati in questa fase ed infine significativamente e non significativamente aumentati nella fase ovulatoria.
Gli effetti delle fasi del ciclo sulla forza sono stati esaminati sia negli arti dominanti che non, in due studi.
Vi è stato un significativo aumento della forza nell’handgrip dell’arto dominante nella fase antrale ed una significativa, ma non specificata, differenza tra le fasi in quello non dominante.
Il rapporto della forza tra muscoli femorali e quadricipite dell’arto non dominante è risultato significativamente ridotto nella fase follicolare rispetto a quella luteale, ma non si è verificato nessun cambiamento del rapporto nell’arto dominante.
I cambiamenti di forza relativi alle fasi del ciclo sembrano essere dipendenti dalla dominanza degli arti e dai gruppi muscolari.
6 studi hanno dimostrato differenze di performance nelle varie fasi del ciclo o dei risultati fisiologici relativi alla performance aerobica.
In due studi solo alcuni dei risultati erano influenzati, mentre la maggior parte degli studi (=14) ha concluso che le varie fasi del ciclo non avevano nessun effetto sulla performance.
La mancanza di effetto delle singole fasi del ciclo sui vari test di performance aerobica suggerisce che, anche se il substrato metabolizzato è stato influenzato, non si è tradotto in una performance migliorata o peggiorata.
Solo la performance aerobica intermittente è risultata influenzata con più probabilità dalle fasi del ciclo, rispetto a quella aerobica.
In alcuni test è risultata maggiore nelle fasi follicolari, a causa dell’assenza di una maggiore termoregolazione e dello stress cardiovascolare durante la fase luteale.
Il consumo massimo di ossigeno è meno probabile che influenzi la performance aerobica in alcune fasi del ciclo, in quanto spesso si è dimostrato essere relativamente simile.
Anche l’accumulo di lattato non risulta essere influenzato dal ciclo, in quanto le concentrazioni di lattato plasmatico a seguito di test submassimali e massimali, non differivano tra le varie fasi.
20 dei 35 studi hanno concluso che il ciclo mestruale non ha prodotto significativi miglioramenti o alterazioni della performance fisica, mentre 15 studi hanno dimostrato che almeno un risultato era influenzato dalla fase del ciclo.
7 dei 24 studi che hanno valutato la performance nella fase pre-antrale e luteale lunga, quando la performance veniva percepita come ridotta, hanno dimostrato una riduzione della performance in queste fasi, rispetto ad altre fasi del ciclo.
La Figura sottostante dimostra che i valori delle performance erano relativamente più ridotti nella fase luteale lunga rispetto alle altre fasi.
Questo indica che la sindrome premestruale, i sintomi mestruali precedenti alla mestruazione, o il declino degli ormoni sessuali femminili, possono avere un ruolo nella riduzione della performance.
La Figura evidenzia anche l’effetto delle fasi del ciclo sulle diverse variabili della performance ed i risultati inconsistenti sugli effetti delle varie fasi del ciclo sulla performance.
Sembra che i valori della performance aerobica vengono migliorati con più probabilità, invece quelli della forza sono ridotti, nella fase pre-antrale.
Allo stesso modo la resistenza è ridotta nella fase ovulatoria, mentre la forza e la performance anaerobica sono migliorate nella stessa fase.
Tutti i valori misurati nella fase luteale lunga erano relativamente ridotti rispetto ad altre fasi del ciclo mestruale, ma un valore della forza risultava migliore in questa fase rispetto a quella pre-antrale.
In base a questo grafico, la performance di resistenza risulta migliore nelle fasi iniziali del ciclo, mentre quella anaerobica e di forza risulta migliore nella fase ovulatoria. La performance di forza e quella aerobica potrebbero essere peggiori nella fase luteale lunga, mentre quella anaerobica nella fase antrale.
Ogni freccia rappresenta un valore che è risultato essere alterato durante il ciclo mestruale. La direzione della freccia indica una riduzione relativa, in merito alla performance, dalla fase di origine della freccia alla fase di arrivo.
Una grande maggioranza delle atlete crede che la loro performance è influenzata dal ciclo mestruale, ma la ricerca non fornisce un’indicazione definitiva su come la performance può cambiare durante il ciclo.
Molti studi hanno concluso infatti che la performance non cambia durante le varie fasi del ciclo.
Negli studi analizzati vi erano inconsistenze, ma la forza e la performance aerobica risultavano più comunemente influenzate durante la fase luteale lunga, mentre quella anaerobica più frequentemente ridotta durante la fase antrale.
In merito alla percezione della loro performance, le atlete riportavano una riduzione nella fase luteale lunga.
Se l’allenamento deve essere modificato in base alle fasi del ciclo, deve essere considerata attentamente la variabile predominante che viene utilizzata durante la performance e gli obiettivi delle sessioni di allenamento.
Nell’esaminare la letteratura vi sono numerose domande sugli effetti delle varie fasi del ciclo sulle atlete che ancora non hanno risposta. Nel tentativo di determinare perché la performance può o meno essere influenzata, è evidente che vi sono anche dati inconsistenti sulla meccanica di alcuni valori, come la stiffness di tendini e muscoli o il substrato metabolizzato durante il ciclo.
Per questo, sono necessari ulteriori studi per comprendere meglio come il ciclo influenzi effettivamente la performance delle atlete ed i fattori coinvolti, così da sviluppare strategie efficaci per massimizzare la performance.
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Silvia Capozza
Note sull’autore
Laurea Triennale in Scienze delle Attività Motorie e Sportive con Lode Università di Bari
Certificazione Personal Trainer for Health Training Lab Italia
Certificazione Functional Trainer Training Lab Italia
Certificazione Kettlebell Conditioning & Training Training Lab Italia
Certificazione Health & Sport Nutrition Training Lab Italia
Certificazione Strength e Conditioning Training Lab Italia
Certificazione Medical Fitness Training Lab Italia
Articolista Training Lab Italia
Membro del Progetto University Lab
Carmichael, M. A. et al.: THE IMPACT OF MENSTRUAL CYCLE PHASE ON ATHLETES’ PERFORMANCE: A NARRATIVE REVIEW (2021). International Journal Of Environmental Research And Public Health
Patricio, B. P. et al.: NORMAL MENSTRUAL CYCLE (2018). Menstrual Cycle.
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