ATP & Sistemi energetici: anaerobico-alattacido, glicolitico, ossidativo

Capitolo introduttivo del libro sul Riscaldamento e le Strategie di Pre-Post Competizione

L'ATP (adenosin trifosfato) è una molecola energetica dell’organismo umano. Essa è immagazzinata in quantità limitata, ma costante (massimo ≃7 mmol/kg per kg di massa muscolare umida). Infatti, non può scendere sotto le ≃4 mmol/kg, per cui è necessario che sia sempre sintetizzata dai diversi meccanismi energetici (13)(14). Il creatinfosfato (CP), altra molecola ad alta energia, è presente in un range di 15-25 mmol/kg.

Durante una prova di 400m si nota come l’ATP rimanga sempre costante (≃4,5 mmol/kg), mentre il CP è quello che subisce il calo drastico. Infatti, da 15,8 mmol/kg scende a 8,3 mmol/kg dopo 100m; a 6,5 mmol/kg dopo 200m e termina a 1,5 mmol/kg dopo 400m. Dopo 8 minuti di recupero passivo la molecola dell’ATP è sempre immagazzinata in quantità invariata ed il creatinfosfato è ripristinato del 100% (15). I sistemi che provvedono alla loro re-sintesi continua sono il sistema dei fosfageni, il sistema glicolitico e la respirazione mitocondriale.

Sistema dei fosfageni. Il sistema anaerobico alattacido ottiene energia tramite la rottura della fosfocreatina (PCr) e dell’ATP ed è la fonte principale negli sforzi massimali di durata inferiore ai 6 secondi. Questo sistema è prevalente in attività come gli sprint (100m piani, 50m nuoto), nel sollevamento pesi e nei salti. Solo i due terzi della riserva dei fosfageni può essere utilizzata senza attivare il meccanismo lattacido.

Sistema glicolitico. Il sistema glicolitico o anaerobico lattacido deriva dalla riduzione del glicogeno muscolare o dal glucosio sanguigno ed è utilizzato nelle attività massimali di media durata (tra 12-15 secondi e 3 minuti) come 800m piani, 200m nuoto, 1500m skating e negli sprint nel calcio o nell’hockey. Impiega alcuni secondi per essere alla sua massima produzione di ATP ed ha il plateau dopo 60 secondi dalla sua attivazione (16).

Respirazione mitocondriale (17). Il sistema ossidativo produce energia nei mitocondri in presenza di ossigeno. È il sistema energetico a lungo termine e per raggiungere la massima produzione di ATP necessita di 40-150 secondi. Utilizza i substrati energetici intramuscolari (acidi grassi, glicogeno), extramuscolari (circolo sanguigno, tessuto adiposo) e le proteine. Si ritiene che durante un’attività di 75 secondi massimali contribuiscono in maniera uguale sia il sistema anaerobico sia quello aerobico (18).

CLASSIFICAZIONE DEGLI SPORT IN BASE AI MECCANISMI ENERGETICI PREVALENTI

Come si può notare da Duffield et al., c’è una sostanziale differenza nel contributo energetico tra maschi e femmine nei 100m e 200m di corsa piana (100m maschi: AE = 20,6%; 100m femmine: AE = 25%; 200m maschi: AE = 28,4%; 200m femmine: AE = 33,2%). Questo trend, con un maggior intervento del sistema aerobico nelle donne, è mostrato anche da un altro studio dello stesso autore sui 1500m e 3000m piani (23). La differenza si deve al fatto che le donne, per percorrere la stessa distanza, impiegano più tempo e, di conseguenza, hanno una maggior prevalenza del meccanismo ossidativo. Per ridurre questo effetto confondente bisognerebbe equiparare entrambi i generi sul tempo e non sulla distanza.

Oltre ad una differenza di genere, anche la familiarizzazione con la distanza permette di modificare temporalmente il proprio contributo energetico. Infatti, nei 2000m al cicloergometro, dopo un periodo di studio della prova, si inizia con una potenza minore con relativa riduzione del contributo anaerobico-lattacido per preservarlo per la parte finale (37). Si ritiene che questa situazione avvenga in soggetti poco allenati o non consapevoli del ritmo della gara, in quanto i professionisti hanno ben presente il passo da mantenere e quando modificarlo. In aggiunta, il contributo energetico può variare in base alla periodizzazione; infatti, in un gruppo di nuotatori d’élite, un periodo di allenamento progressivo permette di aumentare la percentuale derivata dal sistema ossidativo (38), mentre un periodo di de-allenamento la può ridurre (-1,8% nella respirazione mitocondriale) con un aumento del contributo anaerobico (39).

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