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Acido lattico o DOMS: Tutta colpa dell’allenamento intenso?

Acido lattico o DOMS ? Tutta colpa dell’allenamento intenso !

Prof. Carmelo Giuffrida – 2018

 

I fastidiosi dolori conseguenti all’allenamento intenso vengono spesso attribuiti erroneamente a un eccessivo accumulo di acido lattico (acido 2-idrossipropanoico).

Il vero responsabile è il DOMS ossia la rottura di fibre muscolari!

 

Ma … Se iniettassimo Acido lattico puro in un muscolo avverrebbe la stessa cosa?

 

Un soggetto che opera in condizioni di lavoro strenuo produce una massiccia quantità di acido lattico soprattutto nelle fibre bianche (veloci o fast) che hanno un potere glicolitico anaerobico superiore a quelle rosse (resistenti o slow).Acido lattico-DOMS-dolore-muscolare-dolori-muscolari-allenamento-sforzo-attività fisica-esercizio fisico-palestra-Prof. Dott. Carmelo Giuffrida- Catania

Atleti di elevate capacità motorie e che effettuano sport anaerobici lattacidi come i 400, gli 800, o i 1500 metri di atletica leggera arrivano a produrre oltre il 20% di acido lattico in più rispetto ad una persona normale.
La Biochimica funzionale, e in particolare il ciclo di Cori e il tamponamento ematico mediato dal bicarbonato, spiegano il meccanismo responsabile della conversione dell’acido lattico in glucosio nel fegato e ne forniscono le tappe reattive.

Durante l’attività fisica intensa, il metabolismo aerobico non è più in grado di soddisfare l’incremento di richiesta energetica e viene attivata una via accessoria per la produzione di ATP (Adenosin-Tri-Fosfato) detto meccanismo anaerobico lattacido.

Questo fenomeno sopperisce in parte la carenza di ossigeno che si viene a determinare e aumenta la quota di acido lattico prodotta eccedendo le capacità di neutralizzazione da parte del corpo umano.

Ne consegue che, il risultato di questo processo, provoca un brusco incremento della quota di lattato ematico che, normalmente è di 1-2 mmoli/L a riposo ma durante uno sforzo fisico intenso può raggiungere e superare i 20mmol/L, e che, nel sangue, corrisponde alla frequenza di Soglia anaerobica del soggetto.

La Soglia anaerobica, misurata tramite la concentrazione ematica di acido lattico, viene fatta coincidere con il valore della frequenza cardiaca.

 

Acido lattico : massimo in 3 ore non c’è più!

 

Nel corso di un esercizio incrementale si raggiunge la concentrazione di 4 mmoli/L.Acido lattico-DOMS-dolore-muscolare-dolori-muscolari-allenamento-sforzo-attività fisica-esercizio fisico-palestra-Prof. Dott. Carmelo Giuffrida- Catania-1

L’acido lattico si accumula nei muscoli e nel sangue quando la velocità di sintesi supera la velocità di smaltimento: questa condizione si verifica quando la frequenza cardiaca massima – Fcmax – supera l’80% (per i soggetti non allenati) ed il 90% (per i soggetti maggiormente allenati).

Circa il 65% dell’acido lattico prodotto viene convertito in anidride carbonica e acqua, il 20% viene convertito in glicogeno, il 10% in proteine e il 5% in glucosio.

L’acido lattico viene smaltito nel giro di 2 o 3 ore, e la sua quantità si dimezza ogni 15-30 minuti a seconda del metodo di allenamento utilizzato, della durata e dell’intensità di esercizio effettuato e in rapporto direttamente proporzionale alla quantità prodotta e accumulata.

 

DOMS: i leggendari dolori del giorno dopo vengono sfatati. Crolla un mito che non dipende dall’acido lattico!

Acido lattico-DOMS-dolore-muscolare-dolori-muscolari-allenamento-sforzo-attività fisica-esercizio fisico-palestra-Prof. Dott. Carmelo Giuffrida- Catania-2Il dolore ai muscoli accusato il giorno dopo l’attività fisica, invece, è causato da micro-lacerazioni di muscoli e fasce che, per reazione fisiologica, danno luogo a processi flogistico-infiammatori, incrementano le attività ematiche e linfatiche e, di conseguenza, aumentano la sensibilità localizzata alle zone muscolari maggiormente sollecitate che, viene tradotta come “dolore muscolare”.

Questa sensazione di “rottura muscolare” si chiama DOMS: è l’acronimo di Delayed Onset Muscle Soreness, o indolenzimento muscolare a insorgenza ritardata.

Questo fenomeno, associato a un aumento dello sforzo fisico, è riscontrabile in tutti gli individui a prescindere dalle proprie capacità fisiche e dallo stato di forma raggiunto per mezzo dell’allenamento.

È una risposta fisiologica che raggiunge il picco tra le 24 e le 48 ore a seguito dell’esercizio fisico per estinguersi entro 96 ore.

E’ caratterizzato da:

  • Forte rigidità muscolare;
  • Considerevole riduzione della velocità di contrazione mio-fasciale;
  • Insorgenza del senso di affaticamento;
  • Riduzione della Mobilità Articolare.

 

Il danneggiamento delle miofibrille e del tessuto connettivo peri-muscolare si può imputare ai seguenti motivi:

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  1. alterazioni della permeabilità del sarcolemma, con deficit della pompa Sodio/Potassio e ai conseguenti squilibri elettrolitici;
  2. il Ph si abbassa creando un ambiente acido che attiva enzimi lisosomiali ad azione proteolitica;
  3. lisi delle miofibrille;
  4. innesco di uno stato flogistico reattivo.

Distinguiamo:

  • Indolenzimento muscolare a insorgenza acuta (acute-onset muscle soreness):

 

Percepito durante e/o appena ultimata la sessione di attività fisica in regime anaerobico attraverso un senso di bruciore conseguente al lavoro anaerobico glicolitico (meccanismo anaerobico-lattacido).Acido lattico-DOMS-dolore-muscolare-dolori-muscolari-allenamento-sforzo-attività fisica-esercizio fisico-palestra-Prof. Dott. Carmelo Giuffrida- Catania-4

Questo evento anaerobico lattacido è il sistema energetico utilizzato nelle attività che richiedono forza e resistenza per un tempo attorno al minuto (il culmine è raggiunto mediamente tra i 40-45 s).

Il suo nome è dovuto alla mancata richiesta di ossigeno (O2) per ossidare un substrato energetico (anaerobico) e alla produzione di acido lattico (lattacido).

I substrati utilizzati in questo sistema sono i depositi di carboidrati endogeni rappresentati dal glicogeno accatastato nel muscolo scheletrico e nel fegato che viene idrolizzato in glucosio.

L’indolenzimento è transitorio poiché l’acido lattico viene smaltito dal corpo nel corso di circa 1 ora dal termine dell’attività fisica [Szymanski – Recommendations for the Avoidance of Delayed-Onset Muscle Soreness. J. Strength Cond. Res. 23(4): 7-13. 2001].

 

  • Indolenzimento muscolare a insorgenza ritardata (delayed-onset muscle soreness):

 

È percepito generalmente in un periodo di tempo successivo all’attività fisica anaerobica, manifestando il picco tra le 24 e le 48 ore in seguito al termine dell’attività, e non è collegato alla produzione di acido lattico.

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La formazione del DOMS viene collegata spesso all’esercizio di tipo eccentrico [McArdle W D, Katch FI, Katch VL. Exercise physiology: energy, nutrition, and human performance, edn 3. The United States of America, Lea and Febiger, 1991;698-739], come la corsa in discesa, gli esercizi pliometrici (il termine venne introdotto da Fred Wilt, atleta e allenatore statunitense, per definire degli esercizi che prima d’allora erano genericamente definiti “jump training”), e il tradizionale allenamento con sovraccarichi.

La lesione alla membrana delle miofibrille è il risultato dell’esercizio eccentrico e, scatenando una risposta infiammatoria [Connolly et al. Treatment and prevention of delayed onset muscle soreness. J. Strength Cond. Res. 17(1): 197-298. 2003], produce cataboliti (prodotti di scarto del metabolismo) che funge da stimolatore chimico delle terminazioni nervose: produce direttamente, così, la sgradevole sensazione di dolore, aumenta la permeabilità vascolare e attirano i neutrofili (un tipo di globuli bianchi) verso la zona di lesione. I neutrofili presenti nell’area di lesione generano radicali liberi che possono ulteriormente danneggiare la membrana cellulare. A ciò si aggiunge il naturale gonfiore del sito della lesione che amplifica la sensazione di algia.


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High Intensity Interval Training – HIIT

Che cos’è l’ HIIT ?

Prof. Dott. Carmelo Giuffrida – 2017

 

L’ HIIT (1) è una forma di allenamento cardiovascolare ad intervalli in cui si alternano momenti di attività con esercizi intensi ed esplosivi a momenti di attività con esercizio meno intenso.

 

 

HIIT – High Intensity Interval Training – HIIE – Intensity Intermittent Exercise

 

HIIT-High Intensity Interval Training-HIIE-Intensity Intermittent Exercise-Interval Training-allenamento-funzionale-Prof. Carmelo Giuffrida-CataniaHIIT è un acronimo derivante dall’inglese High Intensity Interval Training che, nella quotidianità professionale, viene anche detto HIIE – Intensity Intermittent Exercise.

L’HIIT non è una tipologia di allenamento adatto per le persone non allenate o decondizionate poiché prevede il raggiungimento di frequenze cardiache piuttosto elevate.

Però, è possibile organizzare un allenamento HIIT trovando un compromesso: si riduce l’intensità massima (picco) e quella minima (recupero attivo), abbassando l’intensità media.

I cicli di esercizio fisico adottati nel cardio-fitness training (allenamento del muscolo cardiaco) sfruttano una forma di Interval Training: vengono ripetuti fino a diventare esaustivi non consentendo il proseguimento dell’attività ad oltranza.

All’esercizio anaerobico breve e intenso segue un periodo di recupero attivo che sfrutta l’attività aerobica a bassa intensità conferendo una logica di consecuzione del medesimo esercizio senza creare interruzione del microciclo di allenamento cardiovascolare.

 

 

 

Al tradizionale allenamento cardiaco aerobico di tipo misto a moderata intensità e a frequenza cardiaca costante, che usa lo Steady State (stato di equilibrio), si sostituisce un’alternanza tra lavoro ad alta intensità con il medesimo esercizio, condotto a bassa intensità per ottenere un allenamento cardiovascolare in cui si varia la frequenza cardiaca, con un continuo passaggio da frequenze moderate a frequenze elevate e viceversa.

 

HIIT-High Intensity Interval Training-HIIE-Intensity Intermittent Exercise-Interval Training-allenamento-funzionale-Prof. Carmelo Giuffrida-Catania-1HIIT : All’intensità dell’esercizio deve corrispondere, però, un adeguato calcolo della risposta cardiaca sostenibile dall’utente (picco di massima intensità o fcmax).

 

Talvolta si può sfiorare o superare lievemente la soglia anaerobica (punto critico in cui il metabolismo passa dal lavoro prettamente aerobico a quello anaerobico) ma, questa strategia di allenamento si utilizza su soggetti fortemente adattatati. I sistemi energetici vengono sapientemente utilizzati in base alle variazioni dell’intensità (metabolismo aerobico o ossidativo per basso o moderato esercizio in cui si consumano maggiormente i grassi, metabolismo anaerobico per l’attività ad alta intensità in cui si usano soprattutto i carboidrati e i fosfati per sostenere l’esercizio).

Il recupero attivo è la parte più moderata dell’esercizio in quanto l’organismo, lavorando a basso regime può recuperare la frequenza cardiaca e attingere alle fonti energetiche utili. Il recupero attivo a bassa intensità favorisce la performance anaerobica ad alta intensità e contribuisce a smaltire il lattato accumulato.

Il volume (o durata) dell’allenamento è inversamente proporzionale all’intensità e viceversa, dipende dall’interazione tra intensità di picco raggiunta negli “sprint exercise”, la durata del recupero, il tipo di recupero (attivo o passivo) e il grado di adattamento allo sforzo del soggetto. Se si raggiungono alte intensità durante lo sprint e se questo viene protratto per periodi prolungati, la durata totale, per forza di cose, subisce una riduzione e viceversa.

Un tipico allenamento HIIT prevede:HIIT-High Intensity Interval Training-HIIE-Intensity Intermittent Exercise-Interval Training-allenamento-funzionale-Prof. Carmelo Giuffrida-Catania-2

  • Un condizionamento organico (Riscaldamento) a bassa intensità (50%);
  • Alta intensità – esplosioni (90-95%) alternate a basse intensità (50%);
  • Defaticamento con attività ridotta a bassa intensità (50%).

Dato che l’intensità di un HIIT è quasi massimale, diventa molto difficile sostenere un allenamento per oltre 20-30 minuti.

 

Quali sono i vantaggi dell’HIIT ?

 

Il vantaggio più evidente di un HIIT è la produzione di un importante allenamento in una breve quantità di tempo ed incrementare lo stato di efficienza.

Questa metodica viene utilizzata da soggetti ben funzionalizzati e in grado di sostenere un carico di lavoro fisico elevato con l’obiettivo di migliorare la qualità fisiche per mezzo di una significativa risposta del fitness cardiovascolare (2), il metabolismo del glucosio e la resistenza all’insulina (3), a cui consegue la perdita di peso corporeo.

HIIT contro esercizio fisico tradizionale !

 

HIIT-High Intensity Interval Training-HIIE-Intensity Intermittent Exercise-Interval Training-allenamento-funzionale-Prof. Carmelo Giuffrida-Catania-3Confrontando l’allenamento ad intervalli ad alta intensità, l’HIIT, con l’esercizio fisico tradizionale a moderata intensità, si può verificare che entrambi portano a significativi miglioramenti nel fitness cardiovascolare ma è facilmente riscontrabile che l’HIIT (4) produce maggiori miglioramenti del VO2max (consumo massimo di ossigeno) e, quindi, della capacità fisica aerobica e della resistenza.

La forma fisica aerobica migliora sensibilmente, rispetto all’allenamento moderato e continuo (7), facendo uso dell’HIIT che risulta più efficace, non solo nel soggetto sano ma anche in soggetti con patologie cardio-vascolari o metaboliche croniche (ipertensione, obesità, insufficienza cardiaca, malattia coronarica o sindrome metabolica): migliora la funzionalità dei vasi sanguigni (6) e il metabolismo del glucosio. L’HIIT, però, non è efficace come l’esercizio tradizionale moderato e continuo, per il trattamento dell’obesità o il miglioramento della massa muscolare e ossea (8), poiché non sfrutta il regime bio-chimico brucia-grassi (fat-burning).

Il consumo calorico, considerata l’elevata intensità, è generalmente superiore a quello degli allenamenti tradizionali. L’intensità elevata determina infatti un incremento dell’effetto denominato EPOC – Excess Post-exercise Oxygen Consumption (al termine della seduta di allenamento, tanto l’attività metabolica quanto il dispendio calorico non ritornano subito ai livelli di riposo ma tendono a restare più elevati per un tempo relativamente lungo che varia dai 15 minuti fino alle 48 ore in base all’intensità e alla durata del microciclo di allenamento).

HIIT-High Intensity Interval Training-HIIE-Intensity Intermittent Exercise-Interval Training-allenamento-funzionale-Prof. Carmelo Giuffrida-Catania-4HIIT : un allenamento intenso ma non massimale!

 

L’HIIT è una tipologia di esercizio fisico estremamente impegnativo che sfrutta parametri di lavoro vicini allo sforzo massimale ripetuti in continuazione per tutto il tempo di attività che un soggetto può sostenere.

Nei soggetti non adattati a sostenerne i ritmi e le ripetizioni dell’HIIT, si utilizza, invece, una zona di sforzo pari al 60-85% durante l’esercizio continuo.

 

La somministrazione di HIIT garantisce sicurezza a chi si sottopone a questa tipologia di prestazione? (9)

 

Un’ampia bibliografia scientifica depone, con evidenze scientifiche, per la sicurezza somministrativa dell’HIIT in soggetti dismetabolici cronici e con patologia stabilizzata derivante cardiopatie, diabete e ictus ma vanno rispettati tutti i canoni e termini di sicurezza che riguardano la somministrazione di un regolare allenamento intenso.

HIIT-High Intensity Interval Training-HIIE-Intensity Intermittent Exercise-Interval Training-allenamento-funzionale-Prof. Carmelo Giuffrida-Catania-5Nella panoramica dell’esercizio con HIIT che interessa la patologia cardiaca è riscontrabile un rischio molto basso di eventi cardiovascolari acuti (10).

Nel caso della patologia diabetica e, nello specifico in presenza di diabete di tipo 2, al fine di una tutela dell’utente, si consiglia una clearance specialistica con valutazione funzionale congiunta tra Specialista delle Attività Motorie Preventive e Adattate ed il Diabetologo, integrandone i contenuti con un ECG sotto sforzo pre-esercizio così come andrebbe fatto prima di sottoporre un qualsiasi soggetto ad una programmazione di esercizio intenso (11).

La somministrazione di un HIIT a soggetti con esiti di ictus ormai cronicizzato, per garanzia e sicurezza, richiede sempre un pre-screened con ECG sotto sforzo, un test valutativo delle capacità di esercizio e lo studio di una graduazione della frequenza cardiaca di picco incluso un cablaggio per la prevenzione delle cadute durante l’esercizio mirato (12).

 

Qual è il miglior metodo di HIIT ?

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Esistono parecchie metodologie di allenamento: l’HIIT è un sistema di lavoro utilizzato quando non si ha molto tempo a disposizione per effettuare un allenamento protratto nel tempo,

Occorre che il soggetto venga opportunamente testato e sottoposto a una corretta valutazione funzionale, si deve essere autorizzati dal Medico dello Sport o dallo Specialista in Cardiologia.

Se si ha certezza di un buon stato di salute e di efficienza fisica, della capacità di impegno mentale, ai fini di un miglioramento del Fitness fisico aerobico, della funzionalità dei vasi sanguigni, del metabolismo del glucosio e di una ridotta insulino-resistenza, … l’HIIT diventa un buon metodo di allenamento adottabile per consumare tutti i sub-strati energetici disponibili.

 

Gli allenamenti con le tecniche di HIIT

 

Non esiste una formula standardizzata che consente di definire l’allenamento ad intervalli ad alta intensità; per effetto della sperimentazione pratica nella quotidianità esistono, però, alcuni protocolli HIIT divenuti popolari e comunemente adottati per la loro evidente efficacia:

 

  • Rapporto di lavoro 2:1 rispetto ai periodi di recupero:

    • 30-40 secondi di esercizio alla massima velocità sostenibile seguito da 15-20 secondi di attività lenta.
    • Il ciclo si ripete continuamente fino alla manifestazione della fatica.

 

  • Tabata Regimen (Guerrilla cardio):

    • 20 secondi di esercizio ultra-intenso seguito da 10 secondi di riposo;
    • Il ciclo si ripete continuamente per 4 minuti. (13)

 

  • Gibala Regimen:

    • 3 minuti di condizionamento organico viene seguito da 60 secondi di esercizio intenso e, in successione, da 75 secondi di riposo.
    • Il ciclo viene ripetuto per 8-12 volte. (14)

 

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  • Regime di Zuniga:

    • 30 secondi di sforzo sub-massimale del 90% seguito da un periodo di riposo di 30 secondi.
    • Questo regime di allenamento utilizza questa metodologia per consentire un consumo più alto di VO2 ed allungare ad una intensità elevata la durata dell’allenamento. (15)

 

  • Timmons Regimen su tapis roulant o su ellittica:

    • Condizionamento organico per circa 10 minuti seguito da 2 minuti di attività leggera sull’attrezzo per poi avviare 20 secondi di esercizio fisico con massimo sforzo. Si ritorna all’attività leggera alternando ai recuperi gli sforzi massimali fino ad ottenere nel microciclo un totale di 3 minuti di attività fisica al massimo sforzo.
    • Il ciclo di training viene ripetuto per 3 settimane con un ciclo di 3 volte alla settimana per un totale di 21 minuti di esercizio a settimana (3 minuti di intenso esercizio).

 

  • HIIT per adulti sedentari:

questa è una versione meno intensa del regime Zuniga, destinato a soggetti sedentari e che non hanno esercitato alcun allenamento per più di un anno (16):

  • 3 minuti di condizionamento organico;
  • 10 ripetizioni di esercizio massimale ripetuto per 60 secondi all’80-95% della riserva di frequenza cardiaca max;
  • Riserva frequenza cardiaca = frequenza cardiaca massima minus frequenza cardiaca di riposo: [(220-età) – 80/95% della fcmax].
  • Ogni esercizio massimale viene seguito da 60 secondi di recupero.
  • L’allenamento viene concluso con un defaticamento di 5 minuti.

 


Bibliografia di riferimento

 

  1. Laursen PB, Jenkins DG (2002). The Scientific Basis for High-Intensity Interval Training. Sports Medicine (Review). 32(1):53-73.
  1. Milanovic X, et al. (2015) Effectiveness of high-intensity interval training (HIT) and Continuous Endurance Training for VO2max Improvements: A Systematic Review and Meta-Analysis of Controlled Trials. Sports Med. 45(10): 1469-1481.
  1. Jelleyman C, et al. (2015). The effects of high-intensity interval training on glucose regulation and insulin resistance: a meta-analysis. Obes Rev. 16(11): 942-961.
  1. Milanovic X, et al. (2015) Effectiveness of high-intensity interval training (HIT) and Continuous Endurance Training for VO2max Improvements: A Systematic Review and Meta-Analysis of Controlled Trials. Sports Med. 45(10): 1469-1481.
  1. Weson KS, et al. (2014). High-intensity interval training in patients with lifestyle-induced cardiometabolic disease: a systematic review and meta-analysis. Br J Sports Med. 48(16): 1227-1234.
  1. Ramos JS, et al. (2015). The impact of high-intensity interval training versus moderate-intensity continuous training on vascular function: a systematic review and meta-analysis. Sports Med 45(5)679-692.
  1. Jelleyman C, et al. (2015). The effects of high-intensity interval training on glucose regulation and insulin resistance: a meta-analysis. Obes Rev. 16(11): 942-661.
  1. Nybo, Lars, et al. (2010). High-intensity training versus traditional exercise interventions for promoting health. Medicine and Science in Sports and Exercise. 42 (10): 1951-1958.

Ulteriore Bibliografia di riferimento

  1. Gibala MJ (2007). High-intensity interval training: A time-efficient strategy for health promotion? Current Sports Med Rep. 6 (4):211-213.
  1. Rognmo O, Modholdt T, Bakken H, et al. Cardiovascular risk of high- versus moderate-intensity aerobic exercise in coronary heart disease pateints. Circulation 2012; 126:1436-1440.
  1. Francois ME, Little JP. Effectiveness and Safety of High-Intensity Interval Training in Patients With Type 2 Deabetes. Diabetes Journal (2015): Volume 28(1): 39-44.
  1. Carl DL, et al. Preliminary safety analysis of high-intensity interval training (HIIT) in persons with chronic stroke. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism (2016); 42(3):311-318.
  1. Tabata, Izumi, et al. Effects of moderate-intensity endurance and high-intensity intermittent training on anaerobic capacity and VO2max. Medicine and Science in Sports & Exercise. 28 (10): 1327-1330.
  1. Little JP, et al. (2010). A practical model of low-volume high-intensity interval training induces mitochondrial biogenesis in human skeletal muscle: Potential mechanisms. The Journal Of Physiology. 588(6): 1011-22.
  1. Zuniga JM, et al. Physiological responses during interval training with different intensities and duration of exercise. Journal of Strength and Conditioning research (2011). 25(5): 1279-1284.
  1. Hood, MS, et al. (2011). Low-volume interval training improves muscle oxidative capacity in sedentary adults. Medicine & Science in Sports & Exercise. 43(10): 1849-1856.

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