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 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 Pi + ADP ATP C+Pi Enzima: creatinfosfochinasi

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 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.

Glucosio LA- + H+ + energia 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. Attività a carattere prevalentemente anaerobico lattacido sono: i 400m di corsa, i 100 a stile libero nel nuoto, i 500m nel kayak, ecc. Glucosio LA- + H+ + energia

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