Cos’è l’attività anaerobica
L'attività anaerobica è un tipo di esercizio in cui una parte rilevante dell’energia si produce senza bisogno di consumare ossigeno. L’esercizio anaerobico non può essere protratto troppo a lungo perché porta all’accumulo di acido lattico, che nei muscoli limita la contrazione ed è uno dei responsabili della fatica.
Sono esempi di attività prevalentemente anaerobiche le tipologie di esercizio che si basano sulla forza e potenza muscolari. Tra queste figurano:
- salti e lanci dell’atletica leggera
- la corsa su distanze sino ai 400 metri compresi
- il nuoto su distanze sino ai 100 metri compresi
- la scherma
- l'atletica pesante, come la lotta e il judo
- ginnastica a corpo libero
- esercizi con sovraccarichi
Il metabolismo anaerobico
Le fibre muscolari si classificano in base al loro metabolismo e sono composte da 2 tipologie principali:
- le fibre aerobiche, chiamate anche rosse, lente o di tipo 1;
- le fibre anaerobiche, dette anche bianche, veloci o di tipo 2, a loro volta suddivise in due sottoclassi: le fibre di tipo 2a, a metà tra fibre aerobiche e anaerobiche, e le fibre di tipo 2b, fortemente anaerobiche.
Il metabolismo anaerobico si distingue da quello aerobico per due caratteristiche principali:
- produce energia in modo indipendente dall'utilizzo dell'ossigeno, che è invece necessario nel metabolismo aerobico;
- sfrutta come “combustibile” esclusivamente i carboidrati, a differenza del metabolismo aerobico in cui tutti i macronutrienti (zuccheri, proteine, grassi) possono fornire energia.
- La produzione di energia nel metabolismo anaerobico può avvenire con due meccanismi: anaerobico lattacido e anaerobico alattacido.
Il metabolismo anaerobico lattacido (che produce energia indipendentemente dalla presenza di ossigeno, generando acido lattico come sottoprodotto) libera energia attraverso la glicolisi, un processo chimico mediante il quale una molecola di glucosio viene scomposta e si trasforma in due molecole di piruvato, un composto di fondamentale importanza nel metabolismo cellulare. È l’unica via per produrre ATP in modo indipendente dalla presenza di ossigeno nelle cellule che non hanno mitocondri (organelli cellulari che svolgono un ruolo fondamentale nella produzione di energia) e la via prevalente in quelle che ne hanno pochi (come le fibre muscolari anaerobiche).
L’ATP (adenosina trifosfato) è la fonte di energia muscolare, cioè la molecola che accumula e rilascia l’energia che serve alle cellule per svolgere le loro funzioni e per fare attività motoria.
Il sistema anaerobico lattacido è più potente (eroga una maggiore quantità di energia al secondo) e fornisce energia molto più rapidamente di quello aerobico (dato che la produce in assenza di ossigeno, che richiede tempo per essere trasportato dai polmoni ai muscoli). Inoltre, ha una capacità (quantità totale di energia che il meccanismo può fornire alla sua massima potenza prima di esaurirsi) almeno tripla rispetto al metabolismo anaerobico alattacido (che produce energia senza l'uso di ossigeno e senza generare acido lattico).
Tuttavia, può funzionare solo temporaneamente durante l'attività fisica, perché lo sforzo intenso e prolungato porta a un aumento della produzione di acido lattico, o lattato. L’acido lattico è un derivato del metabolismo dei carboidrati (viene prodotto anche a riposo) ed è usato come carburante durante l'esercizio fisico, ma dato che l'organismo non è in grado di smaltirlo in quantità elevate si accumula nei muscoli limitandone la contrazione e causando un rapido affaticamento che rende l'allenamento difficoltoso o addirittura impossibile da portare avanti.
Nelle fibre muscolari con molti mitocondri (le fibre aerobiche), tutto il piruvato prodotto attraverso la glicolisi entra nei mitocondri per produrre energia e il lattato non si forma.
Nelle fibre muscolari dotate di pochi mitocondri (le fibre anaerobiche), invece, una buona parte di piruvato resta in eccesso e può essere rimosso solo trasformandolo in lattato. In queste fibre, dunque, si crea uno squilibrio tra la grande quantità di piruvato prodotto e la scarsa capacità mitocondriale di metabolizzarlo, che porta a un eccesso di lattato nei muscoli.
Per questo motivo le fibre anaerobiche, anche se sono più forti di quelle aerobiche e si possono contrarre più velocemente, si stancano molto prima.
Il metabolismo anaerobico alattacido è legato alla scissione di un’altra molecola contenuta nelle cellule, in particolare in quelle muscolari, chiamata fosfocreatina. La fosfocreatina è un accumulatore di energia in grado di ricaricare molto velocemente l’ATP in modo indipendente dall’ossigeno. Il sistema della fosfocreatina è il più potente (produce circa il doppio di energia al secondo rispetto a quello lattacido e quattro volte di più rispetto al metabolismo aerobico) ma si esaurisce molto velocemente: meno di una decina di secondi al massimo sforzo, di più se l’impegno non è massimale.
Rispetto al metabolismo aerobico, entrambi i sistemi anaerobici si attivano molto più rapidamente (istantaneamente nel caso della fosfocreatina), questo permette loro di soddisfare le esigenze energetiche dello sforzo nelle fasi iniziali dell’esercizio a intensità costante (o quasi), prima che il sistema aerobico sia funzionante a pieno regime. Il meccanismo aerobico, infatti, è più lento nel fornire energia perché utilizza l'ossigeno, che ha bisogno di tempo per essere trasportato dai polmoni ai muscoli attraverso il sistema circolatorio e per essere consumato in modo adeguato alle esigenze dell’esercizio. Questo ritardo di attivazione è testimoniato dal fatto che sia la frequenza respiratoria sia quella cardiaca non salgono istantaneamente all’inizio dello sforzo ma lo fanno in modo progressivo ed è il motivo per cui abbiamo la necessità di un riscaldamento prima di proseguire lo sforzo all’intensità desiderata.
Soglia aerobica e soglia anaerobica
A intensità molto basse (corrispondenti ad attività come camminare per un sedentario oppure correre a velocità relativamente bassa per un atleta bene allenato), le fibre aerobiche sono in grado di soddisfare da sole le richieste energetiche necessarie allo sforzo muscolare (soglia aerobica). In questo caso la produzione di lattato (acido lattico) da parte dell’organismo non è sostanzialmente diversa da quella che si verifica a riposo.
Quando l'intensità sale, quindi il lavoro muscolare richiesto aumenta (per esempio perché si comincia a correre più velocemente), le fibre di tipo anaerobico devono iniziare a contribuire allo sforzo. Inizialmente il lattato da loro prodotto è smaltito dal sangue, quindi non si accumula, ma rimane stabile durante l’esercizio. La massima intensità di lavoro che può essere mantenuta senza accumulo di lattato si chiama soglia anaerobica. Fino a questa intensità di lavoro, l'energia complessiva dell'apparato muscolare dipende praticamente solo dal meccanismo aerobico e tutto il lattato prodotto è smaltito per produrre energia nei mitocondri. Sopra questa soglia invece, il sistema si sposta da aerobico ad anaerobico. Man mano che l’intensità del lavoro sale, infatti, un numero progressivamente crescente di fibre anaerobiche deve essere attivato dal sistema nervoso, aumentando la produzione di lattato e, a un certo punto, andando oltre la capacità del sistema di rimuoverlo dal sangue per smaltirlo.
- Quando la soglia anaerobica è superata, il lattato inizia quindi ad accumularsi nel sangue (acidosi) e il meccanismo anaerobico lattacido comincia a contribuire alla fornitura d’energia.
Come capire che si sta oltrepassando la soglia anaerobica?
Per tamponare l’acidosi, la respirazione aumenta di frequenza e profondità determinando il cosiddetto “fiatone”, o “fiato grosso”, che rende molto difficile parlare. Quello è il segnale che la soglia anaerobica è superata.
Controindicazioni e raccomandazioni per allenarsi in sicurezza
Come per l'attività aerobica, anche per l'esercizio anaerobico è importante che il tipo e l'intensità dell'allenamento siano adeguati allo stato di salute e al grado di preparazione fisica della persona. Prima di iniziare questo tipo di workout, quindi, è consigliabile una visita medico sportiva, utile per valutare le condizioni generali e impostare il programma più adatto, soprattutto dopo un lungo periodo di inattività o in presenza di problematiche articolari o muscolari, che è importante che vengano valutate da un professionista.
Altrettanto fondamentale è lavorare con gradualità, cioè aumentare a poco a poco l’impegno e i diversi parametri di allenamento (intensità, durata e frequenza con cui si fa esercizio) man mano che la condizione fisica migliora. Seguire la giusta progressione nello sport permette di beneficiare dei suoi effetti positivi senza correre rischi per la salute.
Riscaldamento e defaticamento
In occasione di ogni allenamento è importante programmare una sessione preliminare di riscaldamento per preparare il corpo al lavoro e una sessione conclusiva di defaticamento per favorire il recupero.
Il riscaldamento può prevedere attività come la camminata sul posto o esercizi a corpo libero (per esempio circonduzioni delle braccia, affondi, torsioni), che attivano gradualmente tutti i sistemi - cardiaco, respiratorio, muscolare, scheletrico – e li mettono nella condizione di affrontare l'allenamento vero e proprio in maniera ottimale e in sicurezza: questa fase è essenziale per migliorare la performance e ridurre il rischio di infortuni.
A fine allenamento, è importante non interrompere bruscamente l'attività ma prevedere un defaticamento – per esempio qualche minuto di camminata a bassa o bassissima intensità - che fa tornare lentamente cuore e muscoli alla normalità. È fondamentale anche decontrarre i muscoli impegnati nello sforzo con alcuni esercizi di stretching, o allungamento muscolare, da svolgere sia in piedi che in posizione seduta e sdraiata, per sciogliere tutti i distretti muscolari coinvolti nell'attività sportiva.
