Le vie metaboliche: energia per i muscoli
Le vie metaboliche per ottenere enegia dalle molecole che ne costituiscono la riserva sono principalmente tre.
1. Fosfageni (sistema ATP-PC). La scarsa quantità di ATP contenuto nel muscolo basta solo per pochi secondi di attività. La fosfocreatina (PC), altra
molecola energetica presente nel muscolo, può riformare l’ATP in modo rapidissimo; tuttavia anch’essa è presente in piccola quantità. In pratica, sia
l’ATP sia la fosfocreatina vengono considerate un unico insieme, in grado di
sostenere lo sforzo muscolare per alcuni secondi senza necessità di ossigeno. Entrambe le sostanze hanno legami con molecole di fosfato, per cui
sono definite fosfageni (portatori di fosfato).
2. Via glicolitica rapida (sistema lattacido). Glicolisi significa demolizione
degli zuccheri. La via metabolica più rapida per ottenere energia dal glucosio
e da altri zuccheri consiste nella loro scomposizione nelle cellule, senza necessità di ossigeno. Per tale motivo, questa via metabolica è detta glicolisi
anaerobica (avviene cioè senza ossigeno). La produzione è di 2 molecole di
ATP per ogni molecola di glucosio scomposta; la produzione aumenta a
3 molecole di ATP, se il glucosio proviene dal glicogeno. La demolizione del
glucosio è incompleta e produce prodotti di scarto, come l’acido lattico,
che alterano l’equilibrio chimico della cellula e devono essere eliminati.
Quando l’acido lattico passa nel sangue può essere misurato: il suo aumento oltre un certo limite indica l’intensità di questo tipo di metabolismo.
3. Via aerobica (sistema aerobico). L’unico modo per proseguire a lungo
l’esercizio fisico è demolire completamente le sostanze energetiche in composti semplici: per far ciò occorre un rifornimento continuo di ossigeno.
Se come sostanze energetiche si utilizzano zuccheri, la via metabolica è detta glicolisi aerobica (avviene cioè in presenza di ossigeno); se si utilizzano
grassi, si realizza l’ossidazione dei grassi.
G
LOSSARIO
Ossidazione
reazione di lenta
combustione
in presenza
di ossigeno
di sostanze,
al termine della
quale si ottengono
acqua, biossido
di carbonio
ed energia.
Le vie del rifornimento energetico
100
100
sistema
aerobico
Alcuni tipi di attività sportiva
corsa dei 100 m e dei 200 m, colpi sulla palla
nel golf e nel tennis, salti e lanci
M. Gottin - E. Degani, Valore sport, © SEI 2010
percentuale di ATP
fornita da ogni sistema
sistema
ATP-PC
corsa dei 400 m, pattinaggio veloce,
100 m nuoto
corsa degli 800 m, prove ginniche,
lotta (tempi di 2 min), giochi di squadra
sistema
lattacido
0
30 s
90 s
3 min
ciclismo, sci di fondo, maratona, jogging
0
tempo di esecuzione
potenza erogata
Le vie di rifornimento energetico si integrano entrando in funzione in momenti diversi dello sforzo muscolare.
...
1
Queste vie di rifornimento energetico per la contrazione muscolare non funzionano a compartimenti stagni, ma si succedono nel tempo e si combinano tra loro in base al tipo di sforzo muscolare. Immagina i muscoli come un motore. All’inizio dello sforzo entra subito in funzione il sistema lattacido, il più rapido,
che parte subito dopo l’accensione come se accendessi un razzo. Dopo alcune
decine di secondi si attiva il sistema aerobico, più lento a entrare in azione ma
più duraturo: è come un motore diesel. Quando serve un’accelerazione, si attiva
il turbo, il sistema ATP-PC, per sforzi brevissimi, o nuovamente il sistema anaerobico alla massima potenza. L’uso del turbo consuma moltissima energia: dopo
un po’ bisogna ridurre l’intensità dello sforzo per poter continuare a usare il sistema con il miglior rendimento, cioè quello aerobico, fino al termine dello sforzo. All’interruzione dello sforzo, si respira ancora intensamente e l’attività del sistema aerobico si mantiene elevata per un certo tempo: è il cosiddetto debito di
ossigeno. Questa fase serve per completare il recupero, cioè per ripristinare le
scorte di sostanze energetiche e permettere all’organismo di ritornare alle condizioni di partenza: il motore è fermo al distributore di benzina!
Durata dei sistemi energetici
Sistema energetico
Durata dello sforzo
fosfageni
(sistema ATP - PC)
secondi
razzo
sistema lattacido
(glicolisi anaerobica)
motore sportivo a benzina
minuti
sistema aerobico
motore diesel
ore
consumo di ossigeno
durante l’esercizio
4,0
componente
alattacida
3,0
2,0
componente
lattacida
1,0
riposo 0
esercizio
recupero
tempo
Il recupero
è la fase di
riposo che
segue lo sforzo
muscolare e
permette di
ripristinare
le scorte
di energia
(fase rapida,
alattacida; fase
lenta, lattacida).
2
...
VO2
(litri/minuto)
5,0
M. Gottin - E. Degani, Valore sport, © SEI 2010
Il recupero