Bioenergetica e fisiologia dell

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Filippa Mora
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1 Bioenergetica e fisiologia dell esercizio 3. Metabolismo lattacido ed esercizio severo (sovra massimale), equivalente energetico del lattato, potenza e capacità lattacida Prof. Carlo Capelli, Facoltà di Scienze Motorie, Università degli Studi di Verona

equivalente energetico del lattato, potenza e capacità

2 Obiettivi Equivalente energetico del lattato Capacità Lattacida Potenza Lattacida Deficit di Ossigeno Maximal accumulated oxygen deficit (MAOD)

3 Equivalente energetico del lattato Problema: Valutare in vivo nell uomo la quantità di energia proveniente dalla glicolisi anaerobia (nel corso di esercizi sopramassimali)

4 E possibile solo un approccio invasivo? Secondo alcuni, sono possibili solo misure invasive (biopsia) Massima quantità di ATP sintetizzata dalla trasformazione del glicogeno a lattato (glicolisi anaerobia) 1.4 mmol s -1 kg mmol kg -1 di muscolo 2.35 mol min kg di muscoli

quantità di ATP sintetizzata dalla trasformazione del glicogeno a

5 Presupposto sine qua non Conoscere il dispendio energetico dell esercizio P.e., il costo energetico (C) della corsa in piano, in salita ed in discesa (kj km -1 ) E = C v

6 di Prampero et al. (1973, 1981, 1995) Si assume che: Il picco di concentrazione di lattato è il risultato di una condizione di equilibrio indipendente dalle reali concentrazioni nei fluidi intra- ed extra-cellulari; Le velocità di scomparsa del lattato dai vari compartimenti hanno la stessa costante di tempo

risultato di una condizione di equilibrio indipendente dalle reali

7 Concentrazioni di lattato in vari compartimenti

8 Conseguenze Se questo è vero, la cinetica di scomparsa del lattato durante il recovery dovrebbe seguire un andamento mono esponenziale t 1/2 di circa 15 min; più veloce se si compie esercizio aerobico; indipendente dal valore di picco di concentrazione di lattato.

esponenziale t 1/2 di circa 15 min; più veloce se si compie

9 Scomparsa del lattato dal sangue

10 Di conseguenza Il picco di concentrazione ematica di lattato è direttamente proporzionale alla quantità totale di lattato accumulata in un kg di massa corporea nel corso dell esercizio sovra-massimale; La velocità di accumulo del lattato nel sangue (rapporto tra il picco di lattato ed il tempo di esercizio) è direttamente proporzionale alla velocità di accumulo di lattato in un kg di massa corporea.

sovra-massimale; La velocità di accumulo del lattato nel sangue (rapporto tra il picco di lattato ed

11 Energetica dell esercizio sovramassimale de/dt = (dvo 2 /dt) max + β (d[dlâ] b /dt) C dm/dt = (dvo 2 /dt) max + β (d[dlâ] b /dt) de/dt β (d[lâ] b / (dvo 2 /dt) max = 1 + (dvo 2 /dt) max

12 Applicato alla corsa E/VO2max y = 2.96 x Lab/VO2max

13 Applicato al nuoto

14 Equivalente energetico del lattato β = (ΔE Δt -1 ) [(Δ[La] ˆ b Δt -1 ) ] -1 β = ΔE Δ [La] ˆ -1 b β = 3.3 ml O 2 mm -1 kg -1

15 Massima potenza lattacida

16 Massima potenza lattacida d[dlâ] b /dt max raggiunge un valore massimo che non aumenta all aumentare dell intensità di esercizio l intervallo di tempo dopo il quale d[dlâ] b /dt max inizia ad aumentare, si accorcia all aumentare dell intensità di esercizio.

esercizio l intervallo di tempo dopo il quale d[dlâ] b /dt max

17 Massima potenza lattacida 75 ml O 2 kg -1 min -1 (~1.5 volte la massima potenza aerobica)

18 Massima capacità lattacida ml 0 2 kg -1 (14-17 mm)

19 Deficit di O 2 Fonti energetiche del deficit di O 2 1. Quota obbligatoria Scissione dei fosfati energetici (PCr) - funzione lineare dell intensità di esercizio - non dipende dalla durata 2. Dipendenti dall intensità di esercizio Lattato precoce (early lactate) Deplezione delle riserve corporee di O 2

lineare dell intensità di esercizio - non dipende dalla durata 2.

20 Deficit di O 2 in esercizi sovramassimali 2.0 Potenza richiesta Glic. Anaerobia ( [La]) Potenza 1.0 Pcr MPA Tempo (s)

21 MAOD (Maximal Accumulated Oxygen Deficit) (Medbø et al. 1988) 1 Prova incrementale per determinare il V O 2max 2 Prove sottomassimali (20) di 10 min tra il % di V O 2max durante le quali si determina V O 2ss 3 Test sovra massimale (esaurimento in 2-3 minuti)

22 MAOD (esempio) VO 2max y = x + 5 R 2 = V0 2 (ml min-1 kg -1 ) MAOD VO2 richiesto

23 MAOD (cooking tricks) Carico del test massimale (2-3 ) Percentuale predeterminata (10-20 %) della cosiddetta massima potenza aerobica pura Percentuale predeterminata (5-10 %) della potenza meccanica corrispondente al wv O 2max Percentuale predeterminata (10 %) del V O 2max

24 MAOD (dalla letteratura) Autori N. Età (aa) All.o MC (kg) MAOD (l) MAOD (ml/kg) [Lâ] b (mm) Hermansen - Medbø, F/C Hermansen - Medbø, S/NT Medbø et al, SED+S/NT Medbø et al, F+S/NT Eriksson et al, SED/C Eriksson et al, F/C Astrand - Saltin, F/C Karlson - Saltin, F/C

25 MAOD: le critiche Misura imprecisa del costo energetico o del rendimento a intensità sub - massimali Differenza di costo energetico o rendimento ai carichi massimali rispetto a quello misurato ai carichi sottomassimali

26 Dispendio durante esercizio sovra massimale

27 Conseguenze

28 MAOD: persino più semplice! E (kj) = MPA t +AnS - MAP τ (1-e-t τ -1 ) (Modificato da Wilkie D. R., 1980) 1) MPA: Massima Potenza Aerobica, proporzionale al V O 2max ; 2) AnS: Massima quantità di energia ottenibile dalla completa utilizzazione delle fonti energetiche anaerobiche (capacità alattacida più capacità lattacida); 3) τ: Costante di tempo con la quale viene raggiunto il V O 2max a livello muscolare dopo l inizio dell esercizio sovra - massimale, 24 s (Binzoni et al., J. Appl. Physiol. 1992)."

29 Bibliografia Fisiologia dell Uomo, autori vari, Edi.Ermes, Milano Capitolo 22: Enegetica del lavoro muscolare Dagli Abissi allo Spazio, Ambienti e Limiti Umani, Ferretti G e Capelli C, Edi.Ermes, Milano Capitolo 1: Ambiente esercizio Valutazione dell Atleta, Dal Monte A, Faina M. UTET, Torino

30 Wilkie 1. Variabili misurate 1 V O 2max 2 Δ[Lâ] b 2. Variabili assunte 1 τ (24 s) 2 Capacità anaerobica alattacida (20 ml O 2 kg -1 )

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