Come fanno i muscoli a prendere energia per lavorare durante uno sforzo fisico breve o durante una sessione di allenamento di un’ora? Come viene garantito l’apporto di energia durante l’allenamento?
È possibile rispondere alle domande precedenti scoprendo le basi dei sistemi biologici che ci permettono di produrre energia: i sistemi energetici.
Per rispondere alle esigenze del tipo di prestazione sportiva praticata, ma anche alle attività quotidiane, nelle cellule del nostro corpo si verificano migliaia di processi che richiedono energia. I sistemi energetici hanno la funzione di mantenere l’omeostasi energetica attraverso la produzione di ATP (energia chimica) necessaria per il corretto svolgimento delle funzioni cellulari, tra cui la contrazione muscolare.
Nei sistemi biologici, la molecola energetica per eccellenza è l’ATP (adenosintrifosfato). L’ATP costituisce una fonte di energia potenzialmente “veloce” grazie alla possibilità di rompere un legame chimico, liberando un gruppo fosfato e dando origine a una molecola di ADP.
Questa energia, nelle cellule muscolari è utilizzata per la contrazione muscolare.
I sistemi energetici, a seconda dell’utilizzo o meno di Ossigeno per far proseguire il tipo di sforzo fisico, vengono differenziati in:
Sistema anaerobico alattacido
Sistema anaerobico lattacido
Sistema aerobico
I sistemi energetici differiscono tra loro in funzione di:
Potenza, intesa come la massima quantità di energia prodotta nell’unità di tempo;
Capacità, cioè la quantità di energia prodotta dal sistema;
Latenza, in termini di tempo necessario per ottenere la massima potenza;
Ristoro, inteso come tempo necessario per ricostituire il sistema.
Osserviamo adesso alcune caratteristiche di base di ciascun sistema energetico proseguendo per ordine.
Il Sistema anaerobico alattacido viene coinvolto durante attività molto brevi e ad alta intensità, come per esempio una forza di tipo massimale, un esercizio o uno sport di potenza che duri pochi secondi, uno sprint, un lancio di un peso. Infatti è caratterizzato da una durata massima (autonomia energetica) di soli 8-10 secondi, arrivando a massimo 15 secondi nei soggetti maggiormente allenati. La fonte di energia (substrato energetico utilizzato) per far entrare in moto questo sistema è formata dall’ATP e dal CP (creatinfostato), due molecole potenzialmente veloci e immediate da utilizzare.
Il Sistema anaerobico lattacido viene attivato quando lo sforzo supera quello tipico del sistema anaerobico alattacido, quindi quando si tratta di attività mediamente brevi e intense, come quando ci si trova davanti a prestazioni di forza resistenze o di resistenza lattacida. Infatti si caratterizza per una durata (autonomia energetica) che va dai 10/15 secondi a circa 90/120 secondi, con una massima resa nell’intervallo tra i 15 e i 50 secondi. La fonte di energia (substrato energetico utilizzato) per garantire l’attivazione di questo sistema è composta da Glicogeno e Glucosio. Questo sistema energetico, man mano che viene reclutato durante l’allenamento, inizia a produrre lattato che andrà poi smaltito o riutilizzato per produrre altra energia.
Il Sistema aerobico, a differenza dei precedenti due sistemi osservati, è il sistema energetico prettamente utilizzato durante sforzi fisici che si protraggono nel tempo, come per esempio il ciclismo, la corsa di resistenza, gli sport di endurance. Infatti è caratterizzato da una durata (autonomia energetica) che si può protrarre per un’ora intera e che, nei soggetti maggiormente allenati, supera l’ora. Questo sistema ha la massima resa tra 35/50 minuti di lavoro continuo. Il mantenimento di questo sistema parte da varie molecole (substrati energetici) di diversa natura, come per esempio il glicogeno muscolare, il glucosio ematico, gli acidi grassi liberi (FFA), gli acidi grassi intramuscolari e di deposito del tessuto adiposo, per produrre ATP sfruttando l’utilizzo dell’Ossigeno.
Va sottolineato che nessuno dei sistemi energetici appena elencato svolge la sua azione in solitaria, ma agiscono in maniera simultanea man mano che viene prolungato il tempo di attività fisica, questo avviene a causa dell’esaurimento dei substrati energetici inizialmente coinvolti e della formazione e accumulo di lattato nei muscoli. Nei prossimi articoli ci occuperemo di fornire maggiori dettagli per ciascun sistema energetico.
