Modello della prestazione anaerobica

Quando la richiesta di energia supera quella massima esprimibile dal sistema aerobico, l'organismo mette in campo tutte le sue risorse anaerobiche, le quali possono essere sostenute per breve tempo.

Solo nelle prestazioni con una durata inferiore ai 2 minuti l'energia è fornita prevalentemente dai meccanismi anaerobici (per l'80% circa), e solo in proporzione minore da parte di quelli aerobici.

Sopra i 2 minuti e fino a 10, piano piano il sistema aerobico aumenta il suo contributo, diventando prima equivalente a quello aerobico, per poi superarlo, anche se di poco (proporzione circa 60/40).

Sopra i 10 minuti, e fino a circa 30, il sistema anaerobico è ancora attivo, ma fornisce solo circa il 30% dell'energia, che è prodotta in gran parte dal sistema aerobico.

Le gare di sci da discesa, gli sprint fino agli 800 metri nella corsa, fino ai 200 metri nel nuoto e fino al km nel ciclismo sono esempi di sport prevalentemente anaerobici.

Ovviamente le capacità anaerobiche sono importanti anche in molti sport di resistenza di lunga durata, per gestire le variazioni di ritmo che possono presentarsi durante una gara, pensiamo per esempio al ciclismo, dove possono presentarsi cambi di pendenza del percorso, scatti per andare in fuga, sprint finali... Tutte situazioni in cui l'energia richiesta è tale da costringere l'atleta ad andare "fuori soglia" e sfruttare le sue doti anaerobiche.

I meccanismi anaerobici sono profondamente diversi da quelli aerobici: le caratteristiche fisiologiche, i metodi di allenamento, le modificazioni sul fisico degli atleti indotti dall'allenamento sono altrettanto diversi.

Sistema lattacido e alattacido

L'ATP è la fonte di energia "primaria" di tutte le cellule, e quindi anche di quelle muscolari. Il meccanismo aerobico produce, o meglio risintetizza l'ATP in organelli specializzati, i mitocondri, mentre il meccanismo anaerobico lo produce direttamente nei sarcomeri, ovvero nelle cellule muscolari.

I meccanismi anaerobici di risintesi di ATP sono due: quello lattacido e quello alattacido.

Il primo si chiama alattacido perché non produce lattato. Risintetizza ATP tramite l'utilizzo del creatinfosfato, si tratta di un sistema molto rapido e potente, ovvero in grado di produrre tantissima energia in poco tempo, ma che si esaurisce altrettanto brevemente (circa in 30 secondi). Il sistema si "ricarica" nel giro di qualche minuto se l'atleta riduce l'intensità della prestazione (o la cessa completamente).

Il secondo si chiama lattacido perché produce lattato, e utilizza il glicogeno muscolare come fonte di energia, non a caso il processo si chiama glicolisi ("scissione" del glucosio). Questo sistema affianca quello aerobico, e può durare per pochi minuti, o anche per molte decine di minuti, a seconda dell'intensità dell'esercizio, come abbiamo visto nell'articolo sul modello della prestazione aerobica. Il fattore che determina la possibilità di continuare l'esercizio è la concentrazione di lattato nel sangue.

La potenza anaerobica

La potenza anaerobica è la massima potenza che un soggetto riesce ad esprimere in uno sforzo massimale di pochi secondi (da 10 a 30 s). La fonte di energia prevalente è il sistema anaerobico alattacido, quello che sfrutta il creatinfosfato come fonte di ATP. La potenza aerobica si può misurare con uno sprint sulla breve distanza, a seconda della discliplina considerata (per esempio 50 metri di corsa o 25 metri di nuoto).

La tolleranza al lattato

Quando uno sforzo massimale viene prolungato oltre i 15 secondi, l'organismo esaurisce il creatinfosfato ed inizia ad utilizzare il meccanismo anaerobico lattacido. Il lattato viene prodotto a una velocità superiore a quella di smaltimento e quindi la sua concentrazione aumenta fino ad arrivare a un picco che si verifica in genere dopo 90-120 secondi. Maggiore è questo picco, maggiore sarà potenza che l'atleta è stato in grado di esprimere nella sua prestazione (a parità di altri fattori).

Si definisce capacità anaerobica o tolleranza al lattato il picco di lattato che l'atleta è in grado di raggiungere in una prestazione di durata compresa tra 90 e 120 secondi, per esempio negli 800 m piani o nei 200 m di nuoto a stile libero.

Lattato o acido lattico?

Si sente parlare spesso a sproposito di acido lattico.

Iniziamo col capire la differenza tra acido lattico e lattato. Tutti gli acidi sono tali in quanto, in ambiente acquoso, sono in grado di dissociare uno ione idrogeno (H+). L'acido lattico è il composto chimico indissociato, che in ambiente acquoso si dissocia in lattato e ione idrogeno. I problemi muscolari sono causati dallo ione idrogeno, non dal lattato in sè: tale ione acidifica i tessuti, abbassando il pH a livelli pericolosi per la cellula. Se l'organismo non avesse dei sistemi di difesa che bloccano la produzione di energia con il sistema lattacido il pH si abbasserebbe a livelli tali da uccidere le cellule.

L'abbassamento del pH ostacola il lavoro muscolare agendo sia a livello energetico (inibendo l'azione di enzimi necessari per la produzione di energia) sia a livello di meccanica muscolare, ostacolando fino ad impedire completamente la contrazione muscolare. Quando la concentrazione di lattato (e quindi di ioni H+) nel sangue raggiunge un valore critico, l'atleta avverte una serie di sensazioni tra cui il bruciore muscolare che a un certo punto lo costringono a rallentare e poi a fermarsi. Nell'articolo sulla fatica muscolare abbiamo visto nel dettaglio come funziona questo meccanismo.

Gli atleti di mezzofondo di livello mondiale hanno una capacità anaerobica, cioè una capacità di tollerare elevati livelli di lattato nel sangue, fuori dal comune. I loro muscoli sono allenati a lavorare con concentrazioni di lattato molto elevate (fino a 25 mmol/l e oltre), e questo è dovuto a doti genetiche molto buone di partenza, e da un duro allenamento finalizzato proprio all'accumulo di lattato nel sangue.

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