L’energia
necessaria per
qualunque
funzione
biologica è
Contrazione
fornita da un
Contrazione
aerobica
unico
anaerobica
ABEBE BIKILA
composto:
l’ATP
contrazione muscolare
(Adenosine
Tri-Phosphate)
energia
ATP
ADP + P
La quantità di ATP presente nel muscolo può sostenere
la contrazione per meno di un secondo!
energia
contrazione
muscolare
ADP + P
ATP
energia
Quindi Powell e Tergat devono rifornirsi di ATP mentre
corrono, come se un automobile si rifabbricasse
continuamente la benzina mentre la consuma
I 100 metri piani: una corsa
anaerobica
Partenza
Fase lanciata
Recupero
Il muscolo contiene una piccola riserva
di creatina fosfato (CP)
CP + ADP
ATP
ATP + C
ADP + P
energia
contrazione
Diminuisce la
creatina-fosfato
Jesse Owens
Una sola reazione rende
quindi immediatamente
(quasi istantaneamente)
disponibile l’ATP. La
contrazione è CP
dipendente. La potenza
muscolare è la più elevata
possibile.
Dopo 4 s di corsa la
riserva di CP si esaurisce
Entra in gioco un’altra
fonte di ATP: il
glicogeno
Carl
Lewis
La potenza muscolare diminuisce, perché
entrano in gioco 12 reazioni. Si accumula
lattato
contrazione muscolare
Glicogeno
energia
12 reazioni
ATP
G L I C O L I S I anaerobica
ADP + P
Lattato
Come viene smaltito l’acido
lattico durante il periodo di
recupero?
M U S C O LO
Acido lattico
SANGUE
Acido lattico
Acido lattico
Acido lattico
FEGATO
Il livello ematico di acido
lattico nel sangue torna alla
norma: l’atleta ha
“recuperato”, ed è pronto a
correre di nuovo (Hary)
Fonti di ATP nei 100 metri piani e
recupero
fase lanciata
partenza
0s
3-4 s
recupero
arrivo
10 s
1-3 h
Il glicogeno diminuisce di poco, perchè la corsa è breve
Per quanto tempo
Powell può
mantenere la
velocità massima?
Velocità
massima in m/s
10
9
Per tempi superiori
ai 20s la velocità
diminuisce
sensibilmente
8
10
40
30
20
Durata della corsa
s
LA MARATONA: UNA CORSA AEROBICA
A) Il muscolo possiede ca.
Partenza
400 g di glicogeno. Poiché il
maratoneta consuma 5 g di
glicogeno al minuto, potrebbe
correre per soli 80 minuti. Oltre
al glicogeno, quindi, deve
esistere un’altra fonte di
energia.
I grassi (o lipidi)
B) Il glicogeno
è
Arrivo
drasticamente diminuito, ma
il lattato non è aumentato
nel sangue.
Quindi il glicogeno
muscolare deve essere
utilizzato durante la corsa
con un meccanismo diverso
da quello dei cento metri
LA MARATONA
glicogeno
Il glicogeno viene utilizzato tramite
l’intervento dell’O2
Polmoni
O2 dell’aria
inspirata
Sangue
Contrazione
muscolare
Energia
ATP
MUSCOLO
Glicogeno
Glicolisi aerobica
(20 reazioni)
ADP + P
CO2 + H2O
Mitocondrio
(ossidazioni
biologiche)
O2
Contrazione
muscolare
aerobica
La potenza
muscolare
diminuisce,
ma la durata
aumenta.
Depositi
di lipidi
LA MARATONA
Anche i lipidi vengono utilizzati tramite
l’intervento dell’ O2
Polmoni
O2 atmosferico
Sangue
Depositi
di lipidi
MITOCONDRIO
Nel sangue
come acidi
grassi
Acidi grassi
Acidi grassi + O2
ATP
ADP + P
Energia per la
contrazione
M
U
S
C
O
L
O
CO2 + H2O
Almeno 30 reazioni. Quindi la potenza
muscolare diminuisce ancora
I combustibili della maratona
0 Km
21 Km
42,195 Km
acido lattico
Dipendenza della velocità dalla durata
della corsa
100 metri piani
Velocità (m/s)
9,74 s
Powell produce ca. 18 mg di ATP al
secondo (potenza muscolare). La sua
velocità media è di 10,2 m/s
1.000 metri
131,96 s
La potenza
muscolare
dipende dalla
capacità di
produrre ATP
Maratona
42,1095 Km
2 hr 5 min 55 s
Tergat produce ca. 9 mg di ATP/sec
(potenza muscolare). La sua velocità
media è di: 5,6 m/s
Durata della corsa (s)
Massima produzione di ATP (potenza
muscolare) ottenibile dai diversi “combustibili”
Combustibile
Intervento
dell’O2
Creatina-fosfato
(3-4 secondi)
No (contrazione
anaerobica)
Una sola
reazione
Glicogeno
(100 metri)
Glicogeno
(maratona)
No (contrazione
anaerobica)
Lipidi
Si (contrazione
aerobica)
Almeno 12
reazioni
Almeno 21
reazioni +
intervento dei
mitocondri
Almeno 30
reazioni +
intervento dei
depositi lipidici
extramuscolari e
dei mitocondri
Si (contrazione
aerobica)
Complessità del
processo
Potenza (capacità
di produzione di
ATP)
100
70
30
20
Durante la maratona viene consumato il glicogeno
muscolare con un meccanismo aerobico (sforzo
aerobico)
O2
MITOCONDRIO
Dall’aria inspirata
Glicogeno
muscolare CO2 + H2O
Glucosio-fosfato
CICLO DI
KREBS
All’aria espirata
ATP = ADP + P
GLICOLISI AEROBICA
piruvato
Fosfocreatina
La situazione (3) non è identica alla (1). Per
tornare a contrarsi l’ADP deve ritrasformarsi
in ATP. Lo fa in modo diverso nello sforzo
anaerobico e in quello aerobico
Qui l’’ATP necessario per la contrazione
viene fornito da una semplice reazione:
CP + ADP
ATP
ATP + C (1)
ADP + P
(2)
energia
contrazione
Diminuisce la
creatina fosfato
Contrazione anaerobica
creatina fosfato
dipendente, detta anche
contrazione anaerobica
alattacida
La maratona
Come vengono utilizzati i lipidi
O2 atmosferico
Polmoni
Acidi grassi
Sangue
Lipidi dei
depositi
Complessi
acidi grassialbumina
MITOCONDRIO
Acidi grassi
nel sangue
Acidi grassi attivati
Acidi grassi attivati + O2
ATP
ADP + P
Energia per la
contrazione
CO2 + H2O
M
U
S
C
O
L
O
Il consumo dei lipidi
comporta l’accumulo di
acidi grassi nel sangue
La maratona
1) Come viene utilizzato il glicogeno
2) Perché la corsa è aerobica
O2 atmosferico
Polmoni
Sangue
Glicogeno muscolare
Glucosio fosfato
10 reazioni
piruvato
MITOCONDRIO
Ciclo di Krebs
9 reazioni
O2
ATP
ADP + P
Energia per la
contrazione
CO2 + H2O
M
U
S
C
O
L
O