Concentrazione di lattato negli sport di resistenza
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Concentrazione di lattato negli sport di resistenza

Presentazione di un protocollo di lavoro sulla concentrazione del lattato in alcuni sport di resistenza. Evidenze scientifiche sulla sperimentazione di un campione di atleti.

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Concentrazione di lattato negli sport di resistenza

Lattametro Arkray lactate pro

Per determinare la concentrazione di lattato ematico è possibile utilizzare un analizzatore di lattato LactateProTM, della ditta Arkay.

Questo strumento è maneggevole, piccolo e leggero (solo 50 g), facile da trasportare e da utilizzare; per questo motivo è molto adatto alle misure “sul campo” in tempo reale. Le sue caratteristiche sono: semplicità d’uso, rapidità di analisi e precisione del dato. L’intervallo di misurazione varia da 0,8 a 23,3 mmol/L e può essere calibrato in ogni momento utilizzando un apposito reagente. Essendo privo di tasti, consente l’accesso a tutte le sue funzioni mediante la striscetta di reattivo (Lactate Pro Reagenti), la quale, grazie al fatto che sporge dallo strumento, viene accostata alla goccia di sangue e raccoglie in un capillare un volume esatto di 5 microlitri di sangue fuoriuscito da una microlesione causata dall’operatore per mezzo di aghi sterili. Quindi, senza ulteriori interventi dell’operatore, LactateProTM esegue automaticamente la misura, rendendo il dato di concentrazione di lattato disponibile dopo 60 secondi dall’inizio della misurazione. Lo strumento è in grado di memorizzare le ultime 20 misure e la loro media.

contributo_energetico_anaerobico_1

Strisce lactate pro reagenti

Strisce_lactate_pro_reagenti

Aghi, cotone e guanti in lattice sterili, alcool disinfettante:

Materiale

Cronometro digitale ed elettrico:

cronometri

Metro metallico flessibile (A), metro da sarta (B), bilancia digitale (C) e plicometro (D):

metro_bilancia_plicometro

Scala di Borg (0-10):

Scala_di_Borg

Documenti

  • Consenso informato: agli atleti è stato chiesto di firmare il consenso informato, documento tramite il quale l’atleta dichiara di essere a conoscenza del progetto di ricerca, concede la sua disponibilità a prendervi parte e autorizza al trattamento dei dati personali al fine della ricerca.
  • Anamnesi dell’atleta: personali nelle distanze di 800, 1500, 3000, 5000 m per valutare le predisposizioni di ogni atleta alla disciplina, allenamenti settimanali per conoscere il livello di preparazione dell’atleta, alimentazione che caratterizza l’ultimo pasto, allenamenti svolti nelle ultime 48 ore (per conoscere se c’era stato un tapering pregara). Per ogni atleta è stato annotato il peso corporeo, l’altezza, dopodiché è stata misurata la circonferenza della coscia, dell’avambraccio e del polpaccio e poi anche le pliche della coscia e del polpaccio.

La Tabella M riporta alcuni dati (età, peso corporeo e statura) dei soggetti che si sono sottoposti allo studio.

Soggetti_studio
Tabella M. Misure antropometriche (età, altezza e peso corporeo, BMI) dei soggetti, della media e DEV.ST.

Metodi

  • Date di esecuzione dei test in gara e in allenamento: una volta reclutati gli atleti, è stato necessario concordare con loro le gare e i giorni di allenamento in cui compiere i test. Preferibilmente sono state scelte le date più vicine possibili tra di esse per i test in gara e in allenamento, affinché il livello prestativo dell’atleta non cambiasse in misura significativa.
  • Avvisare i responsabili delle manifestazioni: una volta concordate le gare, è stato necessario avvertire i responsabili della manifestazione in modo da ottenere il consenso.
  • Esecuzione dei test del lattato in gara dopo 1500 m: dopo aver risolto le questioni burocratiche, si è passati all’esecuzione dei test. Nei pressi dell’arrivo della gara dei 1500 m è stato allestito il tavolo di lavoro con tutta la strumentazione necessaria per fare i test; il primo prelievo informava sulla concentrazione ematica di lattato basale pochi minuti prima della gara; successivamente alla gara gli atleti arrivavano direttamente al tavolo e qui veniva svolto il prelievo a 3 min e a 6 min dalla fine della gara, svolgendo il prelievo al polpastrello di un dito; agli atleti è stato chiesto di rimanere in posizione in piedi o seduti per tutta la durata del test, in modo da non alterare lo smaltimento del lattato.
  • Acquisizione dei tempi di gara: durante la gara un addetto aveva il compito di prendere i tempi parziali cronometrici di gara dei 500 m e dei 1000 m. Il tempo sui 1500 m veniva rilevato sui referti ufficiali. In questo modo era possibile avere dei riferimenti da seguire durante lo svolgimento dei test in allenamento.
  • Esecuzione dei test del lattato in allenamento: gli atleti hanno svolto un test 1000 m a ritmo gara (1500 m) e in un’altra sessione un 500 m a ritmo gara (1500 m). Alla fine della prova ogni atleta è stato sottoposto al prelievo del lattato 3 minuti e 6 minuti dalla fine. L’atleta correva la distanza di 500 m / 1000 m e il tempo veniva preso con un cronometro manuale.
  • Calcolo dell’intervento del meccanismo anaerobico alattacido: si è fatto riferimento ad Hill, secondo il quale “Il contributo del sistema anaerobico (depositi di fosfocreatina), espresso in equivalenti dell’ossigeno è pari a 37.0 mL di ossigeno per ciascun kg di massa muscolare1. “Per stabilire la massa muscolare di ogni atleta sono state misurate la circonferenza della coscia, la plica della coscia, la circonferenza dell’avambraccio, la circonferenza del polpaccio corretta per la plica del polpaccio stesso ed è stata applicata, sempre in accordo con Hill (1999) la formula proposta da Rittweger et al. (2009):
    MM=STAT (0, 0553 CTG2+ 0, 0987 FG2+0, 0331 CCG2)-2445
    In essa:
    MM: massa muscolare (g).
    STAT: statura (cm).
    CTG: circonferenza della coscia corretta per la plica mediale della coscia.
    FG: circonferenza dell’avambraccio- non corretta- (cm).
    CCG: circonferenza del polpaccio corretta per la plica media del polpaccio.
    Per Rittweger la spesa totale in J/kg per correre i 1500 m è data dalla somma di tre parti: il costo non aerodinamico (Ena), il costo per vincere la resistenza dell’aria (Ea), il costo per accelerare il corpo(Ek) secondo la formula di seguito:
    Ena + Ea + Ek = 5700 + 1,5.v2 + 2.v2 = 5700 + 3,5.v2
  • Calcolo dell’intervento del meccanismo anaerobico lattacido: l’incremento di 1 mmol/L nella concentrazione ematica di lattato sopra il livello basale viene considerato pari a 3 mL di ossigeno per ciascun kg di peso corporeo (“equivalente calorico del lattato”).
  • Statistica descrittiva dei dati. Alla fine dei test i dati a disposizione sono i seguenti:
    TEMPI:
    tempo finale (1500 m),
    parziali di gara (500 m e 1000 m),
    record personale (1500 m),
    tempi delle prove svolte in allenamento (500 m e 1000 m).
    LATTATO:
    lattato (mmol/L) basale,
    lattato (mmol/L) a 3 min e a 6 min dalla fine della gara (1500 m),
    lattato (mmol/L) a 3 min e a 6 min dopo 1000 m a ritmo gara (1500 m),
    lattato (mmol/L) a 3 min e a 6 min dopo 500 m a ritmo gara (1500 m).
    RPE:
    Borg (0-10) alla fine della gara di 1500 m,
    Borg (0-10) alla fine del 1000 m a ritmo gara (1500 m),
    Borg (0-10) alla fine del 500 m a ritmo gara (1500 m).
    MISURE ANTROPOMETRICHE:
    Peso corporeo (kg),
    Altezza (m),
    BMI,
    Circonferenza della coscia (cm),
    Circonferenza del polpaccio (cm),
    Circonferenza dell’avambraccio (cm),
    Plica della coscia (cm),
    Plica del polpaccio (cm).
    Di tutti i dati precedenti sono stati calcolati media e deviazione standard.
  • Grafici: a partire dai dati ottenuti è stata costruita una curva del lattato con la media di tutti i prelievi; si è sempre considerato il valore più alto fra quello riferito al prelievo dopo 3 min e quello dopo 6 min. Con tali dati è stata creato un grafico con in ascissa la distanza compiuta e in ordinata la concentrazione di lattato ematico.
  • Analisi dei risultati: confronto tra lattato ematico dopo 500 m, 1000 m e 1500 m di gara tra i soggetti rispetto alla media per valutare o no l’esistenza di una differenza statistica. Sono stati considerati statisticamente significativi i test con una p-value < 0,05. Correlazione RPE (Borg CR 0-10) e lattato ematico medio per ogni soggetto (mmol/L) e indice di correlazione di Pearson con grafico a dispersione (xy) contenenti i dati in possesso.

A 15 soggetti (quelli indicati nella Tabella N) è stato raccolto il lattato dopo 3 min e dopo 6 min dal termine della competizione dei 1500 m, oltre che il valore basale dopo il riscaldamento e immediatamente prima della gara. A 11 di loro sono stati compiuti i test del lattato in allenamento dopo i 500 m e dopo i 1000 m. Uno dei tre soggetti ai quali non è stato possibile compiere le prove sui parziali di gara é stato nel frattempo convocato per la partecipazione ai campionati europei, dove ha ottenuto un ottimo piazzamento in finale. Un secondo atleta per il quale non è stato possibile completare lo studio ha avuto un infortunio, mentre per il terzo non è stata data la disponibilità da parte dell’allenatore all’esecuzione delle prove di 500 m e di 1000 m.

tabella
Tabella N. Nelle colonne ci sono i soggetti, il tempo (s), la velocità media di gara (m/s), il lattato ematico (mmol/L) dopo 1500 m per ciascun soggetto ed i valori medi di lattato ematico (mmol/L) ± DS, SEM del tempo (s), velocità media (m/s) e del lattato ematico (mmol/L).
Figura15
Figura 15. Lattato ematico (mmol/L) dei soggetti e della media (cerchio) in funzione del tempo di gara (s) sui 1500 m.
Figura16
Figura 16. Lattato ematico (mmol/L) dei soggetti e della media (cerchio) in funzione della velocità media (m/s) sui 1500 m.

La Figura 15 mostra che alla fine della gara dei 1500 m all’aumentare del tempo di gara aumentano anche i valori di lattato ematico (mmol/L) mentre nella Figura 16 si rileva che il lattato ematico (mmol/L) è mediamente inferiore nei corridori più veloci. Prima della gara è stato rilevato il lattato ematico basale di tutti i soggetti e in Tabella O sono riportati i risultati.

Successivamente alla gara di 1500 m, come già spiegato nella parte dei metodi, sono stati rilevati:

  • i valori di lattato ematico dopo 1000 m corsi a ritmo gara (Figura 17); la media risulta essere significativamente più bassa di quella del lattato nei 1500 m (figura 19);
  • i valori di lattato dopo i 500 m (Figura 18); la media è significativamente inferiore a quello dei 1000 m e a quello dei 1500 m, mentre è assai più elevata rispetto a quello di riposo (figura 20).
Figura17
Figura 17. Lattato ematico (mmol/L) più alto per ciascun soggetto e valore medio in funzione del tempo sui 1000 m.
Figura18
Figura 18. Lattato ematico (mmol/L) più elevato dei soggetti e della media (cerchio) in funzione del tempo (s) sui 500 m.

Mediamente i soggetti tendono ad avere valori di lattato ematico (mmol/L) che aumentano con l’aumentare dei metri percorsi nella gara dei 1500 m (Tabella O). L’incremento maggiore si osserva nei primi 500 m in cui l’atleta ha il meccanismo aerobico ancora poco efficiente ed inoltre accelera per acquisire una posizione favorevole; nei tratti successivi il lattato medio in circolo sembra aumentare in misura inferiore rispetto ai primi 500 m; tuttavia il lattato da 0 m a 1500 m tende a crescere via via come si constata dalle Tabelle N ed O e dalle Figure 19 e 20.

TabellaO
Tabella O. Media dei valori di lattato ematico (mmol/L), DS, SEM del lattato relativo alle distanze di 0 m (partenza), 500 m, 1000 m e 1500 m.
Figura19
Figura 19. Lattato ematico (mmol/L) medio in funzione della distanza di 0 m, 500 m, 1000 m e 1500 m.
TabellaP
Tabella P. Nella prima colonna a sinistra ci sono le distanze in metri, nella prima riga sono indicati da sinistra a destra i soggetti e nelle colonne c’è il lattato ematico più elevato rilevato sperimentalmente di ciascun soggetto alle distanze di 0 m, 500 m, 1000 m e 1500 m e infine il valore di lattato ematico (mmol/L) medio (± DS, SEM del lattato) calcolato per le stesse distanze.
Figura20
Figura 20. Lattato ematico (mmol/L) in rapporto alle distanze di 0 m, 500 m, 1000 m e 1500 m nei singoli soggetti e il lattato ematico (mmol/L) in media (cerchi vuoti) considerando tutti i soggetti.

La Figura 15 mostra che alla fine della gara dei 1500 m all’aumentare del tempo di gara aumentano anche i valori di lattato ematico (mmol/L) mentre per tempi di gara migliori si rilevano valori di lattato più bassi. Relativamente alla velocità di gara nella Figura 16 si rileva che il lattato ematico (mmol/L) è inferiore nei corridori veloci rispetto a quelli più lenti in gara. Prima della gara è stato rilevato il lattato ematico basale di tutti i soggetti e in Tabella Q sono riportati i risultati.

TabellaQ
Tabella Q. Nella prima colonna sono indicati i soggetti e nella seconda colonna i valori di lattato ematico basale (mmol/L) dei soggetti e della media, DEV.ST. * per ritardo nella formazione delle batterie di gara e/o riscaldamento del soggetto forse troppo intenso e protratto nel tempo.
TabellaR
Tabella R. Nelle colonne ci sono i soggetti, il tempo (s), la velocità media di gara (m/s), il lattato ematico (mmol/L) a 500 m, 1000 m e a 1500 m per ciascun soggetto ed i valori medi di lattato ematico (mmol/L) e relativi rispettivamente al tempo (s), alla velocità (m/s) e al lattato ematico (mmol/L) a 500 m, 1000 m e 1500 m ± DS, SEM del lattato ematico (mmol/L).

La RPE (Borg CR 0-10) sembra crescere con la distanza mediamente per tutti i soggetti come la Tabella S e la Figura 21 rappresentano.

TabellaS
Tabella S. I soggetti sono collocati nella prima riga, le distanze nella prima colonna a sinistra e i valori di RPE (Borg CR 0-10) per ogni soggetto ed il valore medio di RPE ± DS, SEM nelle altre colonne.
Figura21
Figura 21. RPE (Borg CR 0-10) e le distanze di 500 m, a 1000 m e 1500 m a ritmo gara.

Per capire la correlazione tra RPE (Borg CR 0-10) e il lattato ematico ho considerato il lattato medio per ogni soggetto e il valore di RPE medio (Tabella S) di ciascun soggetto per poi calcolare il lattato ematico (mmol/L) medio e l’RPE (Borg CR 0-10) medio e poi ho correlato la coppia di valori di lattato e RPE per ogni soggetto (Tabella T).

TabellaT
Tabella T. Nelle colonne ci sono i soggetti, il lattato ematico (mmol/L) medio e RPE (Borg CR 0-10) per ogni soggetto.

La Figura 22 mette in luce che c’è una debole correlazione tra il RPE (Borg CR 0-10) e lattato ematico (mmol/L); tuttavia la tendenza è che il valore di RPE (Borg CR 0-10) in ascissa, aumenti in funzione dell’aumento del lattato ematico (mmol/L) in ordinata.

Figura22
Figura 22. RPE (Borg CR 0-10) e lattato ematico (mmol/L) dei soggetti e della media (cerchio).

I dati reperiti in letteratura di concentrazione di lattato dopo la gara di corsa dei 1500 m sono stati pochi: soltanto quattro, tutti su un numero di soggetti piuttosto limitato; per ottenerli, per di più, erano state utilizzate metodiche differenti l’una dall’altra, come si può vedere dalla Tabella A.

Attraverso questo studio sono stati rilevati valori di lattato ematico, dopo la competizione sui 1500 m, tutti con gli stessi criteri, su 15 atleti che hanno ottenuto tempi che variano dai livelli provinciali (4’34”54, ad una velocità media di 5,46 m/s) fino ai livelli mondiali (3’39”11, ad una velocità media di 6,84 m/s). Non c’è da stupirsi, quindi, che mentre con i dati della letteratura la retta che esprime l’andamento del lattato ematico in funzione della velocità media (come si vede dalla figura 3) tenda ad aumentare con l’aumentare della velocità di corsa, in questa sperimentazione essa tende a decrescere con l’aumentare della velocità (come si vede dalla figura 16), sia pure in misura contenuta, pari in media a circa 0,76 mmol/L per ogni aumento di 10 s nel tempo finale. Un dato rilevante emerso dal presente studio è quello relativo alla produzione di lattato nei vari tratti di gara.

La concentrazione ematica media, infatti, è pari a 2,4 mmol/L prima della gara, a 9,5 mmol/L ai 500 m, a 13,0 mmo/L ai 1000 m e a 15,2 mmol/L all’arrivo. Questo significa che la produzione del lattato è molto rilevante nel primo terzo di gara (7,1 mmol/L), si riduce nel secondo terzo (3,5 mmol/L) ed è minimo nel tratto finale, nonostante gli atleti compiano lo sprint nel tratto conclusivo (2,2 mmol/L). Sebbene i valori di lattato ematico nei vari tratti di gara non fossero mai stati misurati finora nei corridori di 1500 m, questo dato si può ritenere in accordo con altri presenti in letteratura.2 Questi studiosi hanno constatato che all’inizio della gara il consumo di ossigeno é molto basso, salvo poi salire rapidamente e arrivare ai valori massimi attorno ai primi 500 m ovvero entro i primi 50 - 60 s (si vedano le Figure 14 e 15a). Nel tratto iniziale, quello in cui gli atleti si impegnano per prendere una buona posizione, insomma, l’apporto energetico anaerobico, dunque anche quello lattacido, è necessariamente elevato. Via via che il consumo di ossigeno sale e, quindi, si accresce anche l’apporto del meccanismo energetico aerobico, pur mantenendosi la velocità di corsa abbastanza costante ed essendo di conseguenza invariata la spesa energetica, l’intervento del meccanismo lattacido si riduce.

Con i dati raccolti si può anche tentare di calcolare il diverso contributo dei tre meccanismi energetici nella prova dei 1500 m. In base ai dati raccolti e alla formula proposta da Rittweger et al. (2009), il contributo alattacido corrisponde mediamente a 25,4 mL/kg (Tabella U). Considerando invece che, secondo di Prampero (1981), ad ogni incremento della concentrazione ematica di lattato corrisponde una produzione di energia di 3 mL/kg (“equivalente energetico del lattato”), il contributo lattacido corrisponde mediamente a 42,9 mL/kg (vedi figura U).

TabellaU
Tabella U. Soggetti, contributo energetico anaerobico alattacido (mL/kg) e lattacido (mL/kg), media, DEV.ST., SEM.

Si tenga conto altresì che, secondo Rittweger et al. (2009) il costo della corsa (J/kg) corrisponde alla somma del costo non aerodinamico(Ena) , il costo per vincere la resistenza dell’aria (Ea) e il costo per accelerare il corpo (Ek) ovvero:

formula

Nella Tabella T il valore della spesa totale è stato trasformato da J/kg a mL/kg.
È perciò possibile calcolare che il primo soggetto per esempio per correre i 1500 m in 219 s ha raggiunto una spesa energetica pari a 277,9 mL/kg (Tabella V). Considerando i valori dell’apporto alattacido e di quello lattacido calcolati più sopra indirettamente, è possibile conoscere le percentuali dell’intervento dei tre meccanismi energetici nei singoli atleti e i valori medi. Come si vede dalla Tabella V, il meccanismo aerobico fornirebbe mediamente nei 1500 m il 76,2% dell’energia. Tale valore è vicino a quello (80,7%) che può essere calcolato sulla base della media dei tempi ottenuti nei 1500 m (244,48 s) dal campione preso in considerazione, facendo riferimento alle formule delle rette delle Figure 1 e 2 (a sua volta costruite in base ai dati della letteratura riportati nella Tabella B). Nella Tabella V, alla spesa totale per correre i 1500 m contribuiscono per il 9,2% il meccanismo alattacido e per 15,5% il meccanismo lattacido.

TabellaV
Tabella V. Soggetti, spesa energetica totale (mL/kg) della corsa sui 1500 m, contributo alattacido (mL/kg), lattacido, la somma del contributo alattacido e lattacido (mL/kg), contributo aerobico (mL/kg) di ogni soggetto e della media; nelle ultime tre colonne il contributo alattacido, lattacido e aerobico sono espressi in percentuale rispetto alla spesa totale (mL/kg).
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