Acido lattico
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Acido lattico

Cos'è l'acido lattico? Qual è il suo ruolo all'interno dell'organismo? Esercizio fisico, insorgere della fatica e acido lattico. Ciclo di Cori e acido lattico

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Acido lattico

L'acido lattico o lattato è un prodotto del metabolismo anaerobico del glucosio. Nel corso della glicolisi una molecola di glucosio viene convertita in due molecole di piruvato.

Nelle attività fisiche intense e/o in scarsità di ossigeno disponibile, il piruvato è ridotto a lattato per azione dell'enzima Lattato Deidrogenasi (LDH)

Questa reazione fermentativa è fondamentale, in quanto è in grado di ossidare un coenzima NADH a NAD+. In condizioni aerobiche il NADH si riossida nella catena respiratoria, ma in anaerobiosi l'unico modo per riossidare il coenzima è quello di trasferire gli equivalenti riducenti sul piruvato, che così si riduce a lattato, grazie alla LDH.

Lo scopo della reazione è quindi quello di riossidare il NADH che si era ridotto nelle precedenti fasi della glicolisi. La glicolisi, che fornisce ATP, richiede la presenza di NAD+ e la formazione di lattato consente di ottenerlo.

Se non si formasse lattato, la glicolisi anaerobica si fermerebbe in pochissimi secondi e venendo a mancare la formazione di ATP non potremmo sostenere sforzi ad alta intensità.

Il lattato, essendo acido, provoca una diminuzione del pH intracellulare e viene anche in parte rilasciato all'esterno della cellula muscolare, raggiungendo il sangue. Se lo sforzo anaerobico si prolunga, l'accumulo di lattato nel torrente ematico si correla alla comparsa della cosiddetta fatica muscolare.

Alcuni studi sottolineano comunque come l'acido lattico sia in realtà solo parzialmente coinvolto nell'aumento dell'acidità ematica. Un uomo adulto normalmente attivo produce circa 120 grammi di acido lattico al giorno; di questi 40 g sono prodotti dai tessuti aventi un metabolismo esclusivamente anaerobico (retina e globuli rossi), che lo formano continuamente anche in condizioni di completo riposo. I rimanenti da altri tessuti (soprattutto muscolare) in base all'effettiva disponibilità di ossigeno e all'intensità del movimento.

Il corpo umano possiede dei sistemi per riutilizzare l'acido lattico e può riconvertirlo in glucosio grazie all'attività del fegato. Il cuore è invece in grado di metabolizzare attivamente l'acido lattico a scopo energetico, così come il muscolo scheletrico che, terminata la fase di sforzo intenso anaerobico, può riconvertire il lattato in piruvato e ossidarlo aerobicamente, come avviene nel defaticamento aerobico che segue un'attività anaerobica.

La reazione catalizzata dalla LDH infatti è perfettamente reversibile e, se nella cellula è presente NAD ossidato (sintomo della disponibilità di Ossigeno), il lattato presente è riconvertito in piruvato, che può essere utilizzato in modo aerobico.

Da queste affermazioni si deduce come l'acido lattico, seppur tossico ad alte concentrazioni, non sia un prodotto di rifiuto, ma una forma intermedia del catabolismo glucidico, che viene poi riciclata e reimmessa nel flusso metabolico del glucosio. Grazie a tutta una serie di processi enzimatici tale sostanza può infatti essere utilizzata per la risintesi di glucosio intracellulare.

Ciclo di Cori

Il ciclo di Cori è il meccanismo responsabile della conversione dell'acido lattico in glucosio, avviene nel fegato e segue le tappe riportate nella figura seguente.

Nel muscolo sotto sforzo la produzione di acido lattico è massiccia soprattutto nelle fibre veloci o pallide che hanno un potere glicolitico anaerobico superiore a quelle rosse o resistenti.

Non a caso atleti particolarmente brillanti nelle prove anaerobiche lattacide come l'inseguimento su pista nel ciclismo ed i 400-1500 metri nell'atletica, producono oltre il 20% di acido lattico in più rispetto ad una persona normale.

La quantità di acido lattico prodotta durante un esercizio muscolare è inversamente proporzionale al grado di allenamento del soggetto.

Durante il lavoro muscolare strenuo quando il metabolismo aerobico non è più in grado di soddisfare le aumentate richieste energetiche, viene attivata una via accessoria per la produzione di ATP chiamata meccanismo anaerobico lattacido.

Tale fenomeno pur sopperendo in parte la carenza di ossigeno aumenta la quota di acido lattico prodotta che a sua volta eccede le capacità di neutralizzazione da parte dell'organismo. Il risultato di questo processo è un brusco incremento della quota di lattato presente nel sangue che corrisponde grossomodo alla frequenza di Soglia Anaerobica del soggetto. La concentrazione ematica di lattato nel sangue è normalmente di 1-2 mmoli/L a riposo ma durante uno sforzo fisico intenso può raggiungere e superare le 20mmoli/L.

La Soglia anaerobica, misurata tramite la concentrazione ematica di acido lattico, viene fatta incidere con il valore di frequenza cardiaca per cui, nel corso di un esercizio incrementale, si raggiunge la concentrazione di 4mmoli/L.

L'acido lattico inizia ad accumularsi nei muscoli e nel sangue quando la velocità di sintesi supera la velocità di smaltimento. Approssimativamente tale condizione si innesca quando durante un esercizio fisico intenso la frequenza cardiaca supera l'80% (per i non allenati) ed il 90% (per i più allenati) della frequenza cardiaca massima.

Lattato Deidrogenasi (LDH)

lattato deidrogenasi

Ciclo di Cori

ciclo di cori

Nel muscolo sotto sforzo la produzione di acido lattico è massiccia soprattutto nelle fibre veloci o pallide che hanno un potere glicolitico anaerobico superiore a quelle rosse o resistenti. Non a caso atleti particolarmente brillanti nelle prove anaerobiche lattacide come l'inseguimento su pista nel ciclismo ed i 400-1500 metri nell'atletica, producono oltre il 20% di acido lattico in più rispetto ad una persona normale.

La quantità di acido lattico prodotta durante un esercizio muscolare è inversamente proporzionale al grado di allenamento del soggetto.

Durante il lavoro muscolare strenuo quando il metabolismo aerobico non è più in grado di soddisfare le aumentate richieste energetiche, viene attivata una via accessoria per la produzione di ATP chiamata meccanismo anaerobico lattacido. Tale fenomeno pur sopperendo in parte la carenza di ossigeno aumenta la quota di acido lattico prodotta che a sua volta eccede le capacità di neutralizzazione da parte dell'organismo.

Il risultato di questo processo è un brusco incremento della quota di lattato presente nel sangue che corrisponde grossomodo alla frequenza di Soglia Anaerobica del soggetto.

La concentrazione ematica di lattato nel sangue è normalmente di 1-2 mmoli/L a riposo ma durante uno sforzo fisico intenso può raggiungere e superare le 20mmoli/L. La Soglia anaerobica, misurata tramite la concentrazione ematica di acido lattico, viene fatta incidere con il valore di frequenza cardiaca per cui, nel corso di un esercizio incrementale, si raggiunge la concentrazione di 4mmoli/L. L'acido lattico inizia ad accumularsi nei muscoli e nel sangue quando la velocità di sintesi supera la velocità di smaltimento.

Approssimativamente tale condizione si innesca quando durante un esercizio fisico intenso la frequenza cardiaca supera l'80% (per i non allenati) ed il 90% (per i più allenati) della frequenza cardiaca massima.

Aumentare la tolleranza dell'acido lattico

Gli atleti impegnati in discipline anaerobiche lattacide (di durata da pochi secondi a pochi minuti) sono costretti a gareggiare in condizioni di massima produzione ed accumulo di lattato. La loro prestazione è quindi correlata all'efficienza del metabolismo anaerobico lattacido e dei sistemi di smaltimento a livello ematico, muscolare ed epatico.

Lo scopo degli allenamenti mirati all'incremento di tali caratteristiche è quello di saturare i muscoli di acido lattico in modo tale che si abituino a lavorare in condizioni di forte acidità. Contemporaneamente tale approccio migliora l'efficacia dei sistemi tampone ematici (bicarbonato) nel neutralizzare l'acidosi del sangue.

L'atleta ha a disposizione due tecniche di allenamento per ottenere un miglioramento della prestazione anaerobica lattacida:

  1. Una basata su sforzo continuo (20-25 minuti) a valori di Frequenza cardiaca prossimi alla Soglia anaerobica (± 2%)
  2. Una basata sul metodo di lavoro ad intervalli: nell'atletica 2-6 ripetute per 1-4 serie da 150-400 metri a ritmo gara o superiore intervallati da recuperi parziali tra le ripetizioni (45-90 secondi) e completi tra le serie (5-10 minuti)

L'acido lattico viene smaltito al massimo nel giro di 2 o 3 ore (spesso anche in meno di un'ora) e la sua quantità si dimezza ogni 15-30 minuti a seconda dell'allenamento e della quantità di acido lattico prodotto.

Contrariamente a quanto spesso si afferma, l'acido lattico non è il responsabile del dolore muscolare avvertito il giorno seguente ad un allenamento molto intenso. Questo dolore è causato da micro lacerazioni muscolari che originano processi infiammatori; inoltre vi è un incremento delle attività ematiche e linfatiche che aumentano la sensibilità nelle zone muscolari maggiormente sollecitate.

L'acido lattico invece, modificando il pH intracellulare, influisce negativamente sulla correttezza degli scambi ionici attraverso le membrane della cellula muscolare e questo può influire negativamente sulla regolazione della contrazione.

L'acido lattico rappresenta anche uno stimolo per la secrezione di ormoni anabolici come il GH ed il testosterone. Anche per questo motivo esercizi con i pesi ad elevata intensità, intervallati da pause non troppo lunghe, massimizzano il guadagno di massa muscolare.

Come abbiamo detto, il lattato ha diversi destini metabolici. Il 65% dell'acido lattico prodotto viene convertito in anidride carbonica a acqua (utilizzo energetico aerobico dopo riconversione in piruvato), il 5% viene convertito in glucosio e il 20 % in glicogeno (ciclo di Cori), il 10% in proteine (in seguito a riossidazione a piruvato e seguente transaminazione ad alanina).

Oltre al ciclo di Cori ed al riutilizzo aerobico, esiste un ulteriore sistema per diminuire gli effetti dell'acido lattico sul pH: si tratta del tamponamento mediato dal bicarbonato.