I preparatori atletici e gli atleti di elite pensano che il lattato sia la causa dell’affaticamento muscolare, delle prestazioni ridotte e del dolore. Nuove ricerche suggeriscono che non è sempre così vero.
Nella rivista ” Cell Metabolism” , George Brooks, professore di biologia integrativa all’Università della California, Berkeley, passa in rassegna la storia dell’incomprensione del lattato, spesso chiamato acido lattico, una piccola molecola che svolge un ruolo importante nel metabolismo. In genere viene etichettato come prodotto “di scarto” prodotto dai muscoli perché sale ad alti livelli nel sangue durante l’esercizio intenso.
A partire dagli anni ’70, tuttavia, Brooks, i suoi studenti, i borsisti postdottorato e il personale furono i primi a dimostrare che il lattato non era uno spreco. Era un combustibile prodotto dalle cellule muscolari per tutto il tempo e spesso la fonte di energia preferita nel corpo: il cervello e il cuore funzionavano in modo più efficiente e più forte quando alimentato dal lattato piuttosto che dal glucosio, un altro carburante che circola attraverso il sangue.
“È un errore storico“, afferma Brooks. “Si è pensato che il lattato sia prodotto nei muscoli quando non c’è abbastanza ossigeno. È stato pensato che sia un agente affaticante, un prodotto metabolico di scarto, un veleno metabolico. Ma il classico errore è stato notare che quando una cellula era sotto stress, c’era molto lattato, quindi veniva data la colpa a quello. L’interpretazione corretta è che la produzione di lattato è una risposta allo sforzo; è lì per compensare lo stress metabolico. È il modo in cui le cellule respingono i deficit del metabolismo “.
Carburante per infortunio o malattia
A poco a poco, i fisiologi, i nutrizionisti, i medici e gli esperti di medicina sportiva stanno cominciando a rendersi conto che gli alti livelli di lattato nel sangue durante o dopo l’infortunio, come un forte trauma cranico, non sono un problema da eliminare, ma, al contrario, una parte fondamentale del processo di riparazione del corpo che ha bisogno di essere rafforzato.
“Dopo l’infortunio, l’adrenalina attiverà il sistema nervoso simpatico e questo darà origine alla produzione di lattato“, afferma Brooks. “È come mettere benzina nella macchina prima di una gara.”
Senza questo carburante aggiunto, il corpo non avrebbe abbastanza energia per riparare se stesso, e Brooks dice che gli studi suggeriscono che l’integrazione di lattato durante la malattia o dopo l’infortunio potrebbe accelerare il recupero.
“La ragione per cui ho fatto la ricerca è che le persone in tutte queste discipline diverse stanno vedendo diversi effetti del lattato, e io sto tirando le fila e mettendo tutto insieme“, dice Brooks. “Le formulazioni sono state utilizzate per decenni per alimentare gli atleti durante gli sforzi prolungati; è stato ampiamente utilizzato per il recupero dopo l’infortunio e per trattare l’acidosi. Ora, negli esperimenti e nelle prove cliniche, viene utilizzato il lattato per aiutare a controllare la glicemia dopo l’infortunio; alimentare il cervello dopo una lesione cerebrale; per trattare l’infiammazione e il gonfiore; per rianimazione in pancreatite, epatite e infezione dengue; alimentare il cuore dopo infarto miocardico; e per gestire la sepsi. “
Lo “shuttle del lattato”
Brooks ha scoperto che le normali cellule muscolari producono lattato tutto il tempo e coniato quindi il termine “navetta del lattato” per descrivere i cicli di feedback in base al quale il lattato è un intermediario che supporta le cellule del corpo in molti tessuti e organi.
Tutti noi immagazziniamo energia in diverse forme: come il glicogeno, prodotto dai carboidrati nella dieta e immagazzinato nei muscoli; e come acidi grassi, sotto forma di trigliceridi, immagazzinati nel tessuto adiposo. Quando l’energia è necessaria, il corpo scompone il glicogeno in lattato e glucosio e grasso adiposo in acidi grassi, i quali sono distribuiti in tutto il corpo attraverso il flusso sanguigno come combustibile generale. Tuttavia, afferma Brooks, lui e i suoi colleghi di laboratorio hanno dimostrato che il lattato è la principale fonte di carburante.
Il glucosio e il glicogeno vengono metabolizzati attraverso una complessa serie di passaggi che culminano nel lattato.
Per quasi un secolo, scienziati e medici hanno creduto che sia prodotto solo quando le cellule mancano di ossigeno. Tuttavia, usando i traccianti isotopici, prima negli animali da laboratorio e poi nelle persone, Brooks ha scoperto che produciamo e usiamo il lattato tutto il tempo.
Brooks descrive la navetta del lattato, in cui le cellule “produttrici” producono lattato e questo è utilizzato dalle cellule “di consumo”. Nel tessuto muscolare, per esempio, le cellule muscolari bianche o “a contrazione veloce” convertono glicogeno e glucosio in lattato ed espellono come combustibile per le vicine cellule muscolari rosse. “Contrazioni lente”, in cui il lattato viene bruciato nel reticolo mitocondriale per produrre la molecola di energia ATP che alimenta le fibre muscolari. Brooks è stato il primo a dimostrare che i mitocondri sono una rete di tubi interconnessi. Un reticolo simile a un sistema idraulico che raggiunge tutto il citoplasma cellulare.
La navetta funziona anche mentre i muscoli attivi rilasciano il lattato che alimenta il cuore pulsante e migliora la funzione esecutiva nel cervello.
Scoprendo lo shuttle del lattato e il reticolo mitocondriale, Brooks e i suoi colleghi hanno rivoluzionato il pensiero sulla regolazione metabolica nel corpo, non solo nel corpo sotto stress, ma sempre.
Per decenni scienziati e clinici hanno creduto che nelle cellule, il glicogeno e il glucosio sono degradati alla sostanza precursore del lattato chiamato piruvato. Ciò si è rivelato sbagliato, dal momento che il piruvato viene sempre convertito in lattato e nella maggior parte delle cellule questo entra rapidamente nel reticolo mitocondriale e viene bruciato. Lavorando con traccianti di lattato, mitocondri isolati, cellule, tessuti e organismi intatti, compresi gli umani. Brooks e colleghi hanno scoperto ciò che era mancato e, di conseguenza, interpretato male. Più recentemente, altri hanno utilizzato la spettroscopia a risonanza magnetica (MRS) per confermare che il lattato viene continuamente formato nei muscoli e in altri tessuti in condizioni completamente aerobiche (ossigenate).
Brooks nota che il lattato può essere un problema se non utilizzato. Il condizionamento nello sport consiste nel far sì che il corpo produca un più ampio reticolo mitocondriale nelle cellule per usare il lattato e quindi funzionare meglio.
Significativamente, quando il lattato è presente, come durante l’attività intensa, i mitocondri muscolari lo bruciano preferenzialmente, e persino escludono glucosio e acidi grassi. Brooks ha usato i traccianti per dimostrare che sia il muscolo cardiaco che il cervello preferiscono il lattato al glucosio come carburante. Lo utilizzano con priorità. Anche il lattato segnala al tessuto grasso di smettere di abbattere il grasso per il carburante.
“Una delle cose importanti del lattato è che entra in circolazione e partecipa alla comunicazione tra gli organi“. Afferma Jen-Chywan “Wally” Wang, un professore universitario di scienze nutrizionali e tossicologia all’Università di Berkeley. “Ecco perché è molto importante nel normale metabolismo e parte integrante dell’omeostasi di tutto il corpo.”
Tre ruoli per lattato
Nella sua recensione, Brooks sottolinea tre ruoli principali per il lattato nel corpo:
- è una delle principali fonti di energia;
- un precursore per fare più glucosio nel fegato, che aiuta a sostenere la glicemia;
- una molecola di segnalazione, che circola nel corpo e nel sangue e comunica con diversi tessuti, come il tessuto adiposo, e che influenza l’espressione dei geni responsabili della gestione dello stress.
Ad esempio, studi hanno dimostrato che il lattato aumenta la produzione di fattore neurotropo derivato dal cervello (BDNF). Questo, a sua volta, supporta la produzione di neuroni nel cervello. E, come fonte di carburante, il lattato migliora immediatamente la funzione esecutiva del cervello, sia che sia infuso o venga dall’esercizio.
“È come il VISTO dell’energetica; il lattato è accettato dalle cellule dei consumatori ovunque vada “
Il fatto che il lattato sia un combustibile per tutti gli usi lo rende un problema nel cancro. Tuttavia, e alcuni scienziati stanno cercando modi per bloccare le navette nelle cellule tumorali per tagliare le loro scorte energetiche.
“Il riconoscimento che le navette di lattato siano tra i produttori e le cellule di consumo nei tumori offre l’eccitante possibilità di ridurre la carcinogenesi e le dimensioni del tumore. Bloccando il produttore e i riceventi all’interno e tra le cellule tumorali”, scrive nella sua review.
Tutto questo presagisce un’inversione di tendenza nell’apprezzamento del lattato, anche se Brooks ammette che i libri di testo. Eccetto il suo, Exercise Physiology: Human Bioenergetics and Its Applications , giunto alla quarta edizione – lo ritraggono ancora come un cattivo attore.
“Il lattato è la chiave di ciò che sta accadendo con il metabolismo“, dice Brooks. “Questa è la rivoluzione.“
