L’energetica muscolare
ATP, il combustibile universale delle cellule
L’ATP (adenosintrifosfato) è “l’intermediario” tra l’energia fornita dagli
alimenti e l’energia necessaria alla contrazione muscolare (e non solo…)
Composizione dell’ATP
L’ATP è formato da tre elementi: adenina, ribosio e tre molecole di
fosfato inorganico.
La rottura del legame altamente energetico dei radicali fosforici
(idrolisi) per opera dell’ATPase libera energia (7,2 kcal per mole di
ATP).
Risintesi dell’ATP
Nell’organismo non è possibile immagazzinare più di 100 g di ATP.
Solo dalla demolizione dell’ATP le cellule, e quindi anche quelle
muscolari, potranno ricavare l’energia per svolgere il proprio lavoro
specializzato.
Nel corso dell’esercizio l’ATP idrolizzato è immediatamente
risintetizzato a partire dall’ADP e dal fosfato.
Meccanismi di risintesi dell’ATP
 Il meccanismo anaerobico alattacido o Sistema ATP-PC
 Il meccanismo anaerobico lattacido
 Il meccanismo aerobico
Il sistema anaerobico alattacido
Il sistema anaerobico alattacido o Sistema ATP-PC
È il sistema di ripristino energetico più semplice e immediato: raggiunge
la massima potenza in meno di un secondo, ma si esaurisce in 3-15
secondi di esercizio (attività di alta intensità e breve durata come salti,
lanci, tuffi ecc.).
PC
C+Pi
Pi + ADP
Enzima: creatinfosfochinasi
ATP
Il sistema anaerobico alattacido
Il sistema anaerobico alattacido è come un dragster.
Esprime una potenza elevatissima ma che si esaurisce in pochi secondi a
causa del serbatoio di capacità molto ridotta.
Elevata potenza - bassa capacità
Il sistema anaerobico lattacido o sistema
glicolitico
Il sistema anaerobico lattacido o sistema glicolitico
possiede un’elevata potenza e capacità notevolmente superiore
rispetto al meccanismo anaerobico alattacido.
Permette di ripristinare ATP a partire dalla degradazione del
glucosio (glicolisi) cioè idrolisi del glucosio a partire dagli enzimi
glicolitici.
Dopo 12 reazioni chimiche da una molecola di glucosio si
ottengono 2 molecole di ATP.
Il sistema anaerobico lattacido o sistema
glicolitico
Il sistema anaerobico lattacido o sistema glicolitico
Si producono anche due molecole di acido lattico che costituisce il
meccanismo limitante della glicolisi: quando si accumula nei muscoli,
in seguito a esercizi estremamente intensi, causa fatica muscolare
che rende difficoltosa la contrazione.
La massima potenza anaerobica lattacida può essere mantenuta per
un periodo di tempo compreso tra 30” e 3 minuti.
Glucosio
LA- + H+ + energia
Attività a carattere prevalentemente anaerobico lattacido sono: i
400m di corsa, i 100 a stile libero nel nuoto, i 500m nel kayak, ecc.
Il sistema anaerobico lattacido
Il meccanismo anaerobico lattacido è come una Ferrari.
Ha un motore molto potente e un serbatoio di capacità sufficiente per
percorrere lunghi tratti di strada prima di doversi rifornire di nuovo.
Buona potenza – discreta capacità
Il sistema aerobico
Glucosio + ossigeno
anidride carbonica + acqua + energia
Acidi grassi + ossigeno
anidride carbonica + acqua + energia
Proteine + ossigeno
anidride carbonica + acqua + energia
Il sistema aerobico
L’ATP si forma aerobicamente nel processo di
fosforilazione ossidativa che avviene nei mitocondri.
Per produrre ATP c’è bisogno di idrogeno (fornito dal ciclo di
Krebs) che sfrutta l’ossidazione di carboidrati, grassi e
proteine.
Con la fosforilazione ossidativa partendo da una
molecola di glucosio si producono 36 molecole di ATP.
Il sistema aerobico
Nello stesso tempo in cui la fosforilazione ossidativa da una
molecola di glucosio produce 36 molecole di ATP, il sistema
glicolitico riesce a degradare ad acido lattico 32 molecole di
glucosio formando quindi 64 molecole di ATP!
Il sistema glicolitico è antieconomico, ma consente di
generare grande potenza.
Il sistema aerobico
Il meccanismo aerobico è come una vecchia 500.
Il motore ha una potenza ridotta, ma la capacità del suo serbatoio consente di
mantenere il mezzo a lungo in movimento.
Bassa potenza - grande capacità
Il debito d’ossigeno
In caso di esercizio intenso, il deficit di O2 che s’instaura all’inizio
della prova verrà pagato al termine della stessa (debito
d’ossigeno).
Interazione dei sistemi energetici
Tabella riassuntiva