Caratteristiche e limiti del metabolismo anaerobico lattacido

Potenza, Resistenza e Capacità Lattacida

Il Metabolismo Anaerobico Lattacido produce energia per la risintesi dell’ATP (Adenosin- Trifosfato l’unica fonte di energia per la contrazione muscolare) attraverso la GLICOLISI, processo di degradazione del glucosio in assenza di ossigeno (fermentazione), che avviene nel citosol, zona del citoplasma della cellula.

Durante il processo di glicolisi 1 molecola di Glucosio, molecola a 6 atomi di carbonio, viene scissa in

2 molecole di Acido Piruvico, molecola a 3 atomi di carbonio, liberando energia per la sintesi di 2 molecole di ATP e la riduzione di 2 molecole di NAD+ a NADH.

In assenza di ossigeno le 2 molecole di Acido Piruvico, attraverso l’enzima Lattico Deidrogenasi, vengono trasformate in 2 molecole di Acido Lattico.

Da qui il nome di Metabolismo Anaerobico Lattacido.

metabolismo
Nella foto in alto: rappresentazione del processo di glicolisi

Nelle fibre muscolari l’Acido Lattico si dissocia in Ione Lattato LA- e Ione Idrogeno H+

Nella foto in alto: dissociazione dell’acido lattico

Lo ione Lattato, (LA-)carico negativamente, è quello che si misura nel sangue durante le varie tipologie di test, lo ione Idrogeno, (H+) carico positivamente, è quello che crea più problemi, disturba l’efficienza del muscolo, poiché acidifica l’ambiente acquoso intra ed extracellulare.

Il grado di acidità (pH) è infatti in funzione della concentrazione degli ioni H+:

Maggiore è la concentrazione degli ioni H+ minore è il valore del pH, che tenderà a scendere sotto il 7, maggiore sarà l’acidità dell’ambiente.

Il pH nelle cellule muscolari normalmente è 7,2-7,3; dopo sforzi  lattacidi molto intensi scende sotto 6,5.

Il pH nel sangue è di solito 7,4; dopo sforzi  lattacidi molto intensi scende a 6,9.

Alte concentrazioni di H+ (bassi valori di pH) all’interno della cellula muscolare impediscono il funzionamento di enzimi della glicolisi quali la fosforilasi e la fosfofruttochinasi bloccando così l’attività di contrazione muscolare della singola cellula fino a quando il pH non ritorna al di sopra del pH critico (6,5).

Il blocco dell’attività di contrazione delle cellule che hanno superato il livello critico di pH, fa si che altre cellule muscolari, che ancora non hanno  raggiunto tale livello, vengano attivate. Tale processo prende il nome di  “Turnover cellulare”.

Per diminuire la concentrazioni degli ioni H+ la cellula attua due meccanismi:

  • Tampona gli ioni H+ catturandoli attraverso i fosfati quali carnosina, creatina e altre proteine contenenti istidina:

(TAMPONE -)  +  (H+)  = TAMPONE- H (sostanza neutra)

  • Trasporta all’esterno della propria membrana cellulare l’acido lattico (LA- e H+), attraverso carriers quali MCT1 e MCT4

L’acido lattico che viene trasportato all’esterno della cellula viene smaltito attraverso le seguenti modalità:

  • Riversato nel sangue viene tamponato da:
    • Acido carbonico/bicarbonato (principale sistema tampone)
    • Ione fosfato
    • Proteine, la più importante ed efficace è l’Emoglobina
  • Trasportato in altre fibre muscolari (dello stesso muscolo o di altri muscoli) e nelle fibre miocardiche (cuore) viene ritrasformato in Acido Piruvico il quale viene ossidato liberando altra energia.
  • Trasportato nel Fegato e nei Reni (in particolare nei tubuli prossimali) da Acido Piruvico viene trasformato in glucosio/glicogeno (gluconeogenesi, ciclo di Cori)

Vediamo ora di definire che cosa si intende per Potenza, Resistenza e Capacità del Metabolismo Anaerobico Lattacido.

POTENZA LATTACIDA:

E’ la capacità di produrre la massima energia, ovvero il numero massimo di ATP, nell’unità di tempo attraverso la glicolisi, e quindi attraverso la trasformazione finale dell’ Acido Piruvico in Acido Lattico.

Questa condizione la possiamo ottenere solo se all’atleta viene richiesto di effettuare esercizi ad alta intensità, al massimo della velocità di esecuzione (100% dell’intensità dell’esercitazione scelta) e della durata dai 20” ai 60”.

I tempi di recupero devono essere lunghi, per permettere al soggetto di esprimersi sempre al 100%; l’allenamento va interrotto nel momento in cui non vengano più raggiunte le intensità massimali.

Le esercitazioni indicate a questo scopo sono rappresentate da movimenti ciclici quali la corsa, il ciclismo, il nuoto, lo sci da fondo, i salti consecutivi, il pattinaggio, il canottaggio:  come si può ben vedere si tratta di esercitazioni dove non si hanno soluzioni di continuità del gesto e dell’intensità per l’intera durata della singola ripetuta.

L’effetto allenante di questa metodologia è principalmente rappresentato da modificazioni biochimiche e strutturali intracellulari:

  • Incremento della lattato deidrogenasi che catalizza la degradazione dell’Acido Piruvico in Acido Lattico
  • Incremento degli elementi tampone intracellulari quali carnosina, creatina e proteine con istidina
  • Incremento dei Carriers del lattato MCT1 e MCT4
  • Adattamento cellulare a resistere ad un ambiente con pH sempre più bassi (più acido)

 

RESISTENZA LATTACIDA:

E’ la capacità di resistere alla massima produzione di lattato, ovvero la capacità di resistere nel tempo a intensità e velocità di esercizio massimale.

Questa condizione la otteniamo proponendo esercitazioni con intensità variabili dal 95% al 85% del massimale aumentando il volume delle ripetizioni e accorciando i tempi di recupero, rispetto all’allenamento di Potenza Lattacida. La durata delle singole ripetizioni rimane comunque limitata da un minimo di 20” ad un massimo di 90” per non abbassare troppo la Potenza Lattacida espressa.

L’effetto allenante di questa metodologia è principalmente rappresentato da modificazioni biochimiche e strutturali intracellulari come abbiamo già analizzato per la Potenza Lattacida, ma si hanno inoltre il miglioramento del turnover cellulare all’interno dei muscoli interessati al gesto atletico e all’interscambio di lattato tra le cellule muscolari limitrofe.

 

CAPACITA’ LATTACIDA

E’ la capacità di resistere per lungo tempo alla produzione di acido lattico, ovvero la capacità di utilizzare l’acido lattico come fonte di energia.

Questa condizione allenante la otteniamo proponendo all’atleta esercitazioni di intensità medio alta, 85%-80% del massimale, con esercitazioni cicliche senza soluzione di continuità, ma anche attraverso esercitazioni con variazioni di ritmo tipiche ad esempio degli  Sport di squadra (calcio, basket, pallavolo) ma anche del  Tennis, Arti Marziali (Box, Judo, Taekwondo), ecc.

Il  volume complessivo di lavoro si alza (in funzione del livello dell’atleta)  e i tempi delle singole ripetizioni si dilatano da un minimo di 90” fino ad arrivare ad un massimo di 12min.

L’effetto allenante di questa tipologia di allenamenti non riguarda certamente solo le modificazioni intracellulari, che abbiamo valutato precedentemente per la Potenza e la Resistenza Lattacida, ma anche e soprattutto le modificazioni sistemiche dei  meccanismi di tamponamento, smaltimento e riutilizzo dell’acido lattico come fonte energetica:

  • Incremento dell’efficienza dei sistemi tampone del sangue
  • Miglioramento della capacità di trasporto del lattato agli altri distretti muscolari e al muscolo cardiaco per la trasformazione dello stesso in acido piruvico, incrementando quindi la capacità di ossidazione di quest’ultimo per la produzione di energia.
  • Incremento dell’efficienza del ciclo di Cori, ovvero del ciclo di trasformazione

Glucosio – Acido Lattico – Glucosio che avviene grazie all’intervento del Fegato. L’Acido Lattico prodotto a livello muscolare (e non solo), trasportato al fegato,  viene ritrasformato in molecole di Glucosio/Glicogeno (attraverso il processo di Glucogenesi)  il quale verrà rimesso a disposizione delle cellule per la creazione di nuova energia attraverso la glicolisi nel citosol, rifacendo partire così  il ciclo.

 

INTENSITÀ’ DI ESERCIZIO

Quando si parla di intensità di esercizio, l’unità di misura che si deve prendere in considerazione dipende dalla tipologia di esercitazione e dalla strumentazione che si ha a disposizione per la valutazione del carico proposto.

Alcuni esempi

  • Nella corsa a piedi si deve prendere in considerazione la velocità, ovvero i tempi di percorrenza di una determinata distanza.

Perciò per la Potenza Lattacida, per un atleta già avviato all’ attività agonistica, si dovrà proporre  distanze dai 100 ai 400mt da percorrere al massimo della propria velocità .

Per la Resistenza Lattacida proporremo le stesse distanze con maggior volume di ripetizioni ma con tempi di percorrenza più lenti del  4-6%.

Per la Capacità Lattacida aumenteremo le distanze delle singole ripetizioni (dai 600 ai 2000mt), abbassando ulteriormente i tempi di percorrenza e quindi le velocità di corsa del 6%-10%

ATLETA ROSSI ALBERTO

Personale nei  400mt: 57”

Personale nei  1000mt: 2’45”

Allenamento per Potenza Lattacida: 3 x 400mt (al 100%) in 57”-58” rec. 15min

Allenamento per Resistenza Lattacida: 8 x 400mt (– 4-6%) in 59”-60”5 rec. 4-7min

Allenamento per Capacità Lattacida: 8 x 1000mt (-6-10%) in 2’58”-3’01” rec. 2-3min

 

  • Nel ciclismo, avendo a disposizione un misuratore di Potenza (Power meter), potremo prendere come riferimento la massima potenza sviluppata in watt per un determinato tempo, ad esempio 40”, e lavorare in percentuale di questa per gli allenamenti di Potenza e la Resistenza Lattacida, mentre per la Capacità Lattacida potremo prendere come riferimento la massima potenza sviluppata nei

 

ATLETA BIANCHI FEDERICO

Max Potenza per  40”:  600watt;

Max Potenza per  3’:     450watt

Allenamento per la Potenza Lattacida:                 4 x 40” (al 100%) 600watt/rec. 5min

Recupero 20min

4 x 40” (al 100%) 600watt/rec. 5min

 

Allenamento per la Resistenza  Lattacida:           6 x 40” (al 90-85%) 540-510watt/rec. 3min

Recupero 10min

6 x 40” (al 90-85%) 540-510watt/rec. 3min

 

Allenamento per  la Capacità Lattacida:               5 x 3′ (al 85-80%) 380watt/rec. 2min

Recupero 8min

5 x 3min al(85-80%) 380watt rec. 1min

 

(immagine runlovers.it)

Autore dell'articolo: Luca Quinti

Fondatore di TrainingMood dal dicembre 2017 con laurea con lode all’ ISEF Lombardia, UCI Sport Director, Ex atleta di ciclismo dilettanti 1 e 2 serie, Coach di ciclismo professionistico e tecnico di atletica leggera settore corse, sviluppatore del progetto DINAMO di NGB Genetics.

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