COMPONENTI LATTACIDE DELLA
RESISTENZA NEL CALCIO E
NEGLI ALTRI GIOCHI DI SQUDRA
Enrico Arcelli
Facoltà di Scienze Motorie
Università degli Studi di Milano
Le componenti lattacide
della resistenza nel calcio
Quando nei muscoli si genera energia con il
meccanismo energetico anaerobico
lattacido, si ricaricare l’ATP, ma si produce
anche acido lattico.
Nelle fibre muscolari, su 1250 molecole di acido
lattico ben 1249 sono dissociate in:
• ioni lattato (LA-);
• ioni idrogeno (H+).
Le componenti lattacide
della resistenza nel calcio
- lo ione LA- (lattato), carico negativamente;
è quello che si misura nel sangue;
- lo ione H+ (ione idrogeno), carico
positivamente: è quello che crea più
problemi (disturba l’efficienza del
muscolo), poiché acidifica l’ambiente
acquoso del sarcoplasma.
Le componenti lattacide
della resistenza nel calcio
Il grado di acidità (pH) è proprio in funzione
della concentrazione di ioni H+:
pH = - log <H+>
Più aumenta il grado di acidità (più basso è il
pH) maggiori sono i problemi della fibra;
anche i tempi del recupero – per esempio
quelli di ricostruzione del CP – si allungano.
Quando si arriva al “pH critico” in una certa
fibra, essa non può più lavorare.
Le componenti lattacide
della resistenza nel calcio
Nel sangue, il pH è di solito 7,4; dopo sforzi
lattacidi molto intensi (ripetute) scende a
6,9.
Nei muscoli il pH è di solito 7,2-7,3; dopo
sforzo lattacidi molto intensi scende sotto
6,5 in certe fibre.
Il “pH critico” è più basso nelle fibre veloci
che nelle fibre lente.
Le componenti lattacide
della resistenza nel calcio
Gli H+ rendono le
fibre muscolari più
acide, ossia
abbassano il pH; ad
un certo punto (“pH
critico”) bloccano gli
enzimi e non si
produce più energia
lattacida.
Le componenti lattacide
della resistenza nel calcio
Si pensi alla carne cruda su cui si mette il
succo del limone: l’acidità determina
cambiamenti strutturali molto evidenti.
L’organismo cerca di evitare tali
degenerazioni proteiche (che sono
irreversibili). Usa una “valvola di
sicurezza”: mette fuori uso alcuni enzimi
che permettono la glicolisi.
Le componenti lattacide
della resistenza nel calcio
Le alte concentrazioni di H+ (i bassi valori di
pH) impediscono, infatti, il funzionamento
di enzimi quali la fosforilasi e la
fosfofruttochinasi.
Quando si arriva ad un certo pH, la fibra va
momentaneamente “fuori uso” e ci rimane
fino a quando il pH non ritorna al di sopra
del “pH critico”.
Le componenti lattacide
della resistenza nel calcio
L’allenamento ben fatto aiuta la fibra a
difendersi dagli ioni H+:
1) a parità di sforzo prodotto, se ne produce
meno;
2) gli effetti negativi degli ioni H+ sono
limitati dai tamponi che aumentano con
l’allenamento;
3) gli ioni H+ (e LA-) vengono allontanati più
rapidamente dai carriers.
Quando si arriva al pH critico
Vasca piena = pH critico
Se l’impegno dura poche
decine di secondi (corse
di 100-400 m), pochi ioni
H+ riescono ad uscire; se
dura vari minuti (partita di
calcio), c’è il tempo per la
fuoriuscita di ioni LA- e
H+.
L’allenamento ben fatto aiuta la
fibra a difendersi dagli ioni H+
1) A parità di sforzo prodotto, se ne
produce meno:
- se il meccanismo aerobico funziona
meglio, il debito lattacido è inferiore;
- se il meccanismo aerobico funziona
meglio, il debito lattacido viene pagato
più rapidamente.
L’allenamento ben fatto aiuta la
fibra a difendersi dagli ioni H+
2) Gli effetti negativi degli ioni H+ sono limitati
dai tamponi che aumentano con
l’allenamento:
- i tamponi nella fibra sono i fosfati, la carnosina, la
creatina e altre proteine contenenti istidina;
- i tamponi, in pratica, agiscono così:
tampone- + H+ = tampone-H
- ci sono tamponi anche nei liquidi extracellulari e
nel sangue (specie bicarbonati).
L’allenamento ben fatto aiuta la
fibra a difendersi dagli ioni H+
3) Gli ioni H+ (e LA-) vengono allontanati più
rapidamente dai carriers:
- un tempo si pensava che il passaggio fosse legato
soltanto alla differenza di concentrazione e che gli
ioni H+ uscissero più rapidamente dalle fibre perché
sono più piccoli;
- oggi si sa che ci sono anche i carriers che
aumentano con l’allenamento e che portano fuori
contemporaneamente LA- e H+.
Come mai si produce acido lattico
nel calcio?
Quando l’aerobico non è al massimo dell’efficienza
(come invece succede quando si fa uno sforzo
lungo) e quando l’ATP preformato e il CP sono
stati già utilizzati, la fibra non va in crisi: va
comunque avanti a lavorare.
Da dove può arrivare, dunque, l’energia che una
fibra utilizza?
Dal meccanismo anaerobico lattacido (che è meno
potente dell’alattacido).
Come mai si produce acido lattico
nel calcio?
Di solito si dice che ci sono due possibilità. La
prima è questa:
- se lo sforzo è intenso e dura vari secondi
(per esempio uno scatto di 30 metri), in
successione, dopo l’ATP preformato e il CP,
ecco che entra necessariamente in scena
anche il meccanismo lattacido e questo può
far produrre lattato anche con un solo
impegno.
Come mai si produce acido lattico
nel calcio?
La seconda possibilità (la più comune) è
data dalla somma di due o più impegni:
- se il primo sforzo è breve, anche se molto
intenso (per es. uno scatto di meno di 10
metri), non si produce lattato;
- ma se subito dopo ne devo fare un altro,
non ho tempo per ricostruire CP e ATP, né
a restituire l’ossigeno alla mioglobina.
Come mai si produce acido lattico
nel calcio?
Per avere le idee più chiare, può essere utile
fare riferimento ai 100 m dell’atletica.
Già dai 40 metri non si usa più CP (è stato
sfruttato totalmente); da quel punto in poi
si utilizza soltanto il meccanismo lattacido.
Nel tratto lanciato, il centometrista usa il
meccanismo lattacido (conta la “potenza
lattacida”, vale a dire la quantità di ATP
prodotta per minuto con tale meccanismo).
Nuova proposta di energetica per i
100 m (Arcelli e Mambretti, 2007)
Nuova proposta di energetica per i
100 m
• Il meccanismo alattacido funziona subito
al massimo, ma già dopo 2 s ha ridotto
drasticamente la sua potenza; dopo 4-5 s
è esaurito;
• Anche il meccanismo lattacido entra subito
in funzione e arriva subito al massimo;
dopo 4-5 s è l’unico a funzionare, assieme
all’aerobico (il cui apporto non è però
elevato).
Come mai si produce acido lattico
nel calcio?
Nella seconda parte dei 100 m il corridore è
molto più veloce che nella prima.
Ma la potenza sviluppata è inferiore. Nel
primo tratto, infatti, deve accelerare.
Nel primo tratto intervengono meccanismi
energetici più potenti (ATP preformato e
CP), capaci cioè di fornire una maggiore
quantità di energia nell’unità di tempo.
Nuova proposta di energetica per i
100 m
• Nella figura dei 100 m, l’aria corrispondente al
lattacido è divisa da linee verticali che
delimitano uno spazio corrispondente alla
produzione di 1 mmol.L-1 di lattato.
• A seconda della capacità del meccanismo
alattacido e a seconda della potenza del
meccanismo lattacido, la produzione di lattato
può essere minore o maggiore.
Lo scatto del calciatore
Lo scatto del calciatore
Durante uno scatto, il calciatore utilizza
molto l’alattacido, ma ricorre sempre
anche al lattacido. A parità di efficienza,
ne produce in quantità tanto maggiore
quanto più lungo é lo scatto e quanto più
veloce esso è.
In ogni scatto contrae un debito di ossigeno
sia alattacido che lattacido.
Come mai si produce acido lattico
nel calcio?
- per ridare tutto l’ossigeno alla mioglobina,
possono servire 80 secondi o più; per
ricostruire totalmente il CP ancora di più: ma
pause così lunghe raramente ci sono nei
giochi di squadra (spesso per tutto il tempo
di una partita un giocatore è in “debito”);
- e allora il calciatore deve ricorrere
necessariamente al meccanismo lattacido.
Dove finiscono gli ioni H+ e LAGli ioni LA- che vanno nel sangue:
• sono trasformati in acido piruvico e
“bruciati” dal cuore e da altri muscoli;
• sono ritrasformati in glucosio dal fegato e
dai reni.
Gli ioni LA- che vanno nelle fibre di tipo I:
• sono ritrasformati in piruvato e “bruciati”.
Dove finiscono gli ioni H+ e LAIl destino di H+ (e LA-)
è:
• escono dalla fibra e
vanno nei liquidi
extracellulari;
• vanno in un’altra fibra;
• vanno nel sangue.
Dove finiscono gli ioni H+ e LAGli ioni LA- che vanno nel sangue:
• dal cuore e da altri muscoli sono
trasformati in acido piruvico e “bruciati”;
• dal fegato e dai reni sono ritrasformati in
glucosio.
Gli ioni LA- che vanno nelle fibre di tipo I:
• sono ritrasformati in piruvato e “bruciati”.
Il turn over delle fibre
Si è detto che quando in una certa fibra gli
ioni H+ arrivano ad una certa
concentrazione (un certo pH, il “pH critico),
vari enzimi non possono più lavorare e la
fibra è “fuori uso”.
Il muscolo può continuare a lavorare se
un’altra fibra prende il suo posto (“turnover”). Se non ci sono più fibre altrettanto
valide, la potenza espressa si riduce.
Le componenti lattacide centrali
Le componenti lattacide centrali comprendono
le caratteristiche che non riguardano i muscoli
che producono l’acido lattico; esse sono:
• il potere tampone del sangue;
• la capacità di eliminare rapidamente il lattato
dal sangue da parte dei vari organi che
intervengono nello smaltimento di esso: cuore,
fegato, reni, altri muscoli.
Le componenti lattacide periferiche
Le componenti lattacide periferiche si
riferiscono ai muscoli che hanno prodotto
l’ATP con il meccanismo lattacido; esse sono:
• la capacità dei muscoli di produrre tanto ATP
lattacido per secondo (“potenza lattacida”); ciò
vale, per esempio, nella seconda parte dei
100 m oppure nella volata finale in una gara di
mezzofondo dell’atletica o di ciclismo;
Le componenti lattacide periferiche
•
il potere tampone riferito ai muscoli
produttori di acido lattico, ossia la
possibilità di eliminare gli H+ non appena
si formano; esso va riferito:
(a) all’interno della fibra muscolare
produttrice,
(b) ai liquidi extracellulari,
(c) alle fibre vicine;
Le componenti lattacide periferiche
• la possibilità di smaltire rapidamente il
lattato all’interno del muscolo che lo ha
prodotto da parte sia di fibre produttrici
(nelle fasi di impegno ridotto), sia di fibre
non produttrici;
• la capacità della fibra muscolare di
continuare a lavorare nonostante gli
abbassamenti del pH;
• l’uscita rapida dal lattato dalle fibre.
Le latticodeidrogenasi
Le LDH costituiscono una famiglia di enzimi
che agiscono sull’equilibrio fra priruvato e
lattato, l’ultima tappa della trasformazione
del glucosio in lattato.
Per favorire l’eliminazione del lattato (fibre
rosse) è utile avere molte H-LDH.
Per favorire la produzione di energia con il
meccanismo lattacido (fibre pallide) è utile
avere molte M-LDH
Le latticodeidrogenasi
Per i giocatori è utile possedere:
• Tante M-LDH per produrre molta energia
con il meccanismo lattacido (sono
abbondanti nelle fibre di tipo II);
• Tante H-LDH per eliminare rapidamente il
lattato che si forma durante la partita
(sono abbondanti soprattutto nelle fibre di
tipo I).
I 400 metri
Quanto più la prova è breve (400 m
dell’atletica) tanto maggiormente
importanti sono i tamponi interni alla fibra
(anzi: a molte fibre).
In allenamento è importante che vengano
raggiunti livelli elevati di acidità (bassi
valori di pH) nei muscoli impegnati nella
gara, per esempio con ripetute ad alta
intensità e lunghi intervalli.
I 5000 metri
Nelle prove più lunghe dell’atletica in pista
(5000 e 10.000 m) é importante che gli H+
siano allontanati rapidamente dalla fibra:
contano molto i carriers.
In allenamento è importante che si compiano
lavori in cui si alternano momenti di
produzione di lattato (non altissima) a
momenti di recupero, cioè ripetute a
discreta intensità e intervalli brevi.
Il lattato e gli sport ciclici
In alcuni sport ciclici i livelli di lattato ematico
sono molto più alti che nei giochi di
squadra. I valori massimi si trovano nei
400 e negli 800 m dell’atletica leggera:
anche più di 25 mmol/l.
Nel canottaggio i valori sono simili a quelli
della corsa con durata simile.
Il lattato e gli sport ciclici
Nel nuoto e nel kayak la massa muscolare
molto impegnata (“muscolatura limitante”)
è di volume limitato, anche se gli atleti di
tale sport hanno un’ipertrofia localizzata.
Nel pattinaggio i muscoli sono più impegnati
a mantenere la posizione aerodinamica
che a creare il movimento; il tempo di
spinta, inoltre, è molto lungo (le
contrazioni muscolari non sono esplosive).
Il lattato e gli sport ciclici
Nella corsa le masse muscolari impegnate
rappresentano una percentuale molto
elevata della massa muscolare totale e la
durata della spinta è ridotta. Le contrazioni
sono “esplosive” (specie nelle prove
veloci) e c’è certamente l’intervento di una
grande quantità di fibre di tipo II, comprese
quelle II b, le più tipicamente produttrici di
lattato.
Il lattato e i giochi di squadra
Nei giochi di squadra i livelli massimi di
lattato sono molto inferiori (meno della
metà) dei livelli massimi di lattato nei 400
o negli 800 m dell’atletica leggera.
Questo significa che il meccanismo
anaerobico lattacido conta poco?
Vediamo i valori di Ekblom del 1981 su
calciatori di livelli diversi.
Il lattato e i giochi di squadra
Dai dati di Ekblom (1981) si evince:
• che in media le concentrazioni del lattato
sono maggiori nelle squadre di livello più
elevato;
• che al termine del primo tempo i livelli
sono superiori a quelli che si hanno alla
fine della partita.
L’importanza del glicogeno muscolare
Se c’è poco glicogeno nei muscoli, si forma
anche poco ATP con il meccanismo lattacido.
La ridotta efficienza nel finale della partita è
soprattutto dovuta a ciò.
Ad essa è dovuta anche la difficoltà dei
giocatori a fare partite a pochi giorni di
distanza l’una dall’altra. E’ molto importante
l’alimentazione corretta!
Il lattato e i giochi di squadra
• Nel rugby i valori massimi di lattato
ematico sono stati di 12 mmol/l; i valori
medi di 6-7 mmol/l (Duthie, Pyne e Hooper, 2003).
• Nel basket le punte di lattato sono attorno
a 7 mmol/l (Martelli, 1995).
Perché nei giochi il lattato è meno che nei
400 o negli 800 m?
Il lattato e i giochi di squadra
I giocatori di calcio si mantengono ad una
intensità di sforzo a cavallo della soglia
anaerobica: la superano nei momenti di
impegno elevato; sono al di sotto nelle fasi
di impegno ridotto.
Nel primo caso è probabile che producano
acido lattico; nel secondo caso tendono ad
eliminarlo.
Il lattato e i giochi di squadra
Nei giochi di squadra è
come se il rubinetto
(produzione di lattato) si
aprisse ad intermittenza,
mentre lo scarico
(eliminazione del lattato
dal sangue) continuasse
a funzionare.
Il lattato e i giochi di squadra
Gli elevati livelli di lattato e di ioni H+, inoltre,
allungano i tempi di riflesso, peggiorano
l’efficienza del sistema nervoso centrale,
riducono la forza muscolare e così via.
Questo è compatibile con l’effettuazione di
un gesto ciclico (comunque anche nei 400
m la velocità cala nel finale), ma non con
la possibilità di giocare bene!
Il lattato e i giochi di squadra
Di solito si dice che nei giochi di squadra
serve la “capacità lattacida”. Va intesa
come capacità di sopportare livelli elevati
di H+ (senza avere effetti negativi) e di
smaltirli il più velocemente possibile.
Certamente si tratta di caratteristiche che
possono essere migliorate compiendo un
allenamento adeguato.
La scomparsa del lattato dal
sangue
La scomparsa del lattato dal sangue ha un
andamento esponenziale: all’inizio è più
veloce, poi è più lenta.
Con ti/mezzi o tempo di semipagamento
si intende il tempo necessario per avere
un dimezzamento della concentrazione del
lattato nel sangue.
Il ti/mezzi varia con l’allenamento.
La scomparsa del lattato dal
sangue
Nel soggetto non allenato (A) il ti/mezzi è,
per esempio di 15’; in quello allenato (B) di
7’. Di conseguenza sia ha:
A
B 12 mmol/l 8 mmol/l 4 mmol/l
15’ 7’
6
4
2
30’ 14’
3
2
1
45’ 21’
1,5
1
1
60’ 28’
1
1
1
Il lattato e i giochi di squadra
Il ritorno al livello basale (1 mmol/l), insomma,
è molto diverso nei soggetti in rapporto al
grado di allenamento:
• partendo da 12 mmol/l si passa da quasi 60’
(non allenato) a circa 26’ (allenato);
• partendo da 8 mmol(l: da 45’ a 21’;
• partendo da 4 mmol/l: da 30’ a 14’.
Il lattato e i giochi di squadra
Secondo Krustrup et al. (2006), nel calcio la
quantità di lattato che passa dal muscolo
al sangue è, a parità di tempo, sette volte
superiore a quella che se ne va dal
sangue.
Il lattato ematico, insomma, risente molto
delle “entrate” e delle “uscite” e non indica
quello che è successo poco prima nei
muscoli.
Il lattato e i giochi di squadra
In questo modello, la
vasca di sinistra
rappresenta il muscolo,
quella di destra il
sangue. Il deflusso
dell’acqua (degli ioni
H+) dalla vasca di
sinistra e assai più
veloce (sette volte di
più) che dalla vasca di
destra.
Il lattato e i giochi di squadra
Per allenare le componenti lattacide, si deve
“insegnare” al corpo a smaltire in fretta il
debito lattacido: il lattato, insomma, deve
essere trasformato velocemente in
piruvato.
A parità di caratteristiche aerobiche, nel
muscolo ci devono essere tante H-LDH.
Il lattato e i giochi di squadra
Lo stimolo allenante per aumentare lo
smaltimento del lattato è la produzione di
quantità di lattato elevate, superiore a
quelle che si producono normalmente
nella partita di calcio e superiore a quelle
che servono per allenare l’aerobico
periferico (in cui si deve stare attorno alla
soglia anaerobica).
Il lattato e i giochi di squadra
I mezzi che si possono utilizzare (a secco)
per allenare il meccanismo lattacido sono:
• un tratto unico di corsa da 15”-20” a 45”50”, per esempio 150-300 m in linea o in
va-e-torna;
• sprint in salita da 30 a 50-70 m; servono
anche per allenare l’aerobico centrale
perché fanno salire molto rapidamente la
frequenza cardiaca.
Il lattato e i giochi di squadra
• Le ripetizioni di tratti brevi alla massima
intensità con un intervallo di pochi secondi
fra un tratto e l’altro, per esempio
accelerazioni da 15 a 40-50 m, tratti di tira
e molla, tratti da 3” a 6”-7” con corsa in
avanti, ma anche indietro, di lato, in
scivolamento… con intervalli sempre
piuttosto brevi
Il lattato e i giochi di squadra
In ogni seduta vanno inseriti vari momenti di
elevata produzione di acido lattico, anche
5 o 6, per esempio:
• 1 x 200 m in linea, r=5’;
• 1 x 150 m a navetta, r=5’;
• 2 x triangolo 40”, r=3’, R=5’;
• 2 x tira-e-molla, r=3’, R=5’;
• 2 x va-e-torna, r=3.
