L'energia per il movimento

L'ENERGIA PER IL MOVIMENTO

L'uomo effettua vari movimenti, sia elementari che complessi, grazie a contrazioni muscolari, che per realizzarsi necessitano di energia.

L'unico combustibile che il muscolo può utilizzare per contrarsi è l'ATP o acido adenosintrifosfatico. L'ATP è composto da una proteina (adenosina) e da tre radicali fosforici ad alta energia. Per fornire energia necessaria alla contrazione muscolare, l'ATP si scinde in ADP o acido adenosindifosfatico ed un radicale fosforico (P).

L'ATP ha però una concentrazione nel muscolo limitata e deve essere continuamente resintetizzato. L'energia per resintetizzare l'ATP viene fornita dalla fosfocreatina (PC). Il problema è che le riserve di fosfocreatina si esauriscono in fretta. La soluzione del problema la forniscono il glicogeno, gli acidi grassi e in parte le proteine. Queste sostanze, bruciando con l'ossigeno, forniscono energia per resintetizzare l'ATP. Questa modalità funziona finché è disponibile l'ossigeno. Nel caso in cui l'ossigeno sia insufficiente alle richieste muscolari, l'energia per le resintesi dell'ATP viene fornita dal glicogeno con la conseguente formazione di acido lattico. L'acido lattico che è tossico per l'organismo, limita a livello temporale il lavoro muscolare.

Per ricostruire l'ATP esaurito il nostro organismo dispone di due sistemi:

il sistema aerobico nel quale le reazioni energetiche che avvengono a livello muscolare utilizzano l'ossigeno trasportato dal sangue

il sistema anaerobico nel quale le sostanze di riserva presenti nel muscolo vengono trasformate senza utilizzare l'ossigeno. Il ripristino di queste sostanze di riserva comporta, però, un certo periodo di tempo, e ciò rappresenta il limite di questo sistema

L'organismo sceglie ed utilizza il meccanismo più economico ed immediato a seconda dell'attività che si sta svolgendo:

il meccanismo anaerobico alattacido (attività esplosiva) viene così chiamato perchè avviene in assenza di ossigeno e senza produzione di acido lattico.

Fornisce energia per uno sforzo molto intenso che ha durata non superiore a 10 secondi. In questo meccanismo la produzione di ATP avviene attraverso la scomposizione della fosfocreatina (CP) che, in presenza di un enzima particolare (creatinfosfocinasi), si scinde in creatina (C) e fosfato inorganico (P) liberando l'energia necessaria per la risintesi di ATP:

CP------>C+P------->ATP

Il sistema anaerobico alattacido interviene in tutte quelle situazioni che richiedono uno sforzo intenso ma di breve durata (scatti, lanci, salti).

Se lo sforzo muscolare richiede un tempo superiore ai 10 secondi, il meccanismo anaerobico alattacido non è più in grado di riformare l'ATP consumato. Quindi, a questo punto, deve intervenire un altro meccanismo per sopperire ad un ulteriore richiesta di energia da parte del nostro organismo.

il meccanismo anaerobico lattacido (attività intensa e prolungata con produzione di acido lattico) utilizza glicogeno per produrre energia necessaria alla risintesi di ATP. Attraverso la degradazione di alimenti (zuccheri e grassi) ed un percorso particolare (ciclo di CORI), le molecole di glicogeno portano alla formazione di acido piruvico che, in presenza di un enzima particolare (lattato deidrogenasi), viene a sua volta trasformato in acido lattico con produzione di energia per la risintesi di ATP:

Glicogeno-------> Acido piruvico (lattato deidrogenasi)-------> Acido lattico+E

Questo meccanismo ci permette di protrarre uno sforzo fisico da oltre 10 secondi fina ad 1 minuto circa. L'intensità del sistema anaerobico lattacido  sarà da massimale a sub massimale (fino al 50 %). Le situazioni che richiedono l'intervento di questo meccanismo sono ad esempio gli sforzi sui 100/200/400 metri, quello dei calciatori nelle ripetute sui 30/60 metri con recupero parziale, ecc..

E' da tenere presente che l'acido lattico una volta accumulatosi nei muscoli, a seguito per esempio di una serie di scatti in rapida successione senza recupero, ne inibisce le contrazioni. Di conseguenza si avrà un netto scadimento della prestazione e ci si dovrà fermare.

il meccanismo aerobico (attività lenta) è così chiamato perchè avviene in 'presenza di ossigeno'. Attraverso una serie di reazioni (ciclo di Krebs), zuccheri e grassi trasformati in acido piruvico si dissolvono completamente in acqua ed anidride carbonica liberando dell'energia necessaria per la risintesi di ATP.  Se l'ossigeno acquisito è sufficiente alla riproduzione dei fenomeni per la formazione di ATP, si avrà una situazione per cui l'energia spesa verrà equilibrata dal carburante prodotto in una specie di 'stallo' che consentirà di proseguire l'esercizio muscolare per lungo tempo

Glicogeno+O2------>CO2+H2O+Energia.

Il meccanismo aerobico consente un lavoro di grossa quantità ma di bassa intesità. Potremo quindi eseguire un esercizio, ad esempio della corsa lenta, per lungo tempo (da  un minuto a mezzora, un'ora e oltre). Nei primi 20 minuti circa, viene usato solo il glucosio dopodichè vengono bruciati anche i grassi.