Metabolismo e nuoto

Sistemi energetici

(Gian Maria D'Amici PhD)

 

Sistema ATP-CP
Con questo meccanismo energetico la sintesi di ATP avviene rapidamente a partire da una molecola di creatina (o meglio di creatinfosfato, CP) e una di ADP (adenosindifosfato). La CP funziona da "creditore" di un gruppo fostato, che una volata ceduto ad una molecola di ADP rigenera una molecola di ATP. I muscoli infatti bruciando ATP, durante la loro attività, generano ADP il quale tende ad accumularsi nelle cellule pronto per essere riconvertito in ATP.

 

 

Questo maccanismo non è di tipo ossidativo e quindi non richiede la presenza di ossigeno e non produce acido lattico. Pertanto si parla di un sistema anaerobico alattacido.Questo sistema energetico garantisce una fonte di energia istantanea e potente, ma solo per un periodo di tempo limitato (massimo 10 secondi o poco più). Lo svantaggio di questo sistema energetico è quindi il suo rapido esaurimento. Le riserve di CP, nell'organismo umano, sono limitate e la sua rigenerazione richiede diversi minuti di inattività. L'atleta esaurita questa fonte di energia, dovrà attivare sistemi energetici più duraturi e redditizi. Nel caso del nuoto anche la gara più corta dura più del doppio dei 10 secondi indicati. Questo vuol dire che il sistema ATP-CP è quello meno importante per un nuotatore.

 

Sistema glicolitico
La produzione di ATP avviene in questo caso per mezzo di una complessa serie di reazioni cataboliche indicate con il nome di glicolisi anaerobica (o via di Embden-Meyerof). Si tratta di un meccanismo che avviene in assenza di ossigeno (quindi non ossidativo), nel quale il glucosio è rapidamente convertito in ATP. La glicolisi è avviata nel momento in cui si esauriscono le riserve di ATP e di CP. Il glucosio utilizzato nella glicolisi deriva dalla scissione del glicogeno, un polisaccaride accumulato nelle cellule muscolari che funziona da riserva energetica. Ben l'1.5 % della massa muscolare è costituito da glicogeno. Con la glicolisi a partire da ogni molecola di glucosio si generano 2 molecole di ATP e due di piruvato. Se l'intensità dell'esercizio fisico è molto elevata, il sistema respiratorio non riesce a fornire ossigeno ai tessuti e il piruvato (o acido piruvico dir che si voglia) non riesce ad essere metabolizzato ossidativamente (vedi sistema ossidativo). In queste condizioni il piruvato viene convertito in acido lattico che tende ad accumularsi nei muscoli. Da qui il nome di glicolisi anaerobica lattacida.
La glicolisi anaerobica fornisce energia per un periodo tempo compreso tra gli 80 e i 100 secondi (che si vanno ad aggiungere ai 10 secondi del sistema ATP-CP). Nel nuoto questo è il meccanismo energetico attivato nelle gare veloci: 50-100 m (crawl-dorso-rana), 50 m farfalla. Il problema della glicolisi è che questa genera un accumulo di acido lattico che nel nuoto si traduce solitamente in una perdita di efficacia tecnica della nuotata.

 

Sistema ossidativo

Con questo sistema la produzione di ATP avviene a partire da acidi grassi (lipidi) e glucidi (carboidrati) in presenza di ossigeno. I cataboliti sono completamente ossidati ad anidride carbonica e acqua. Il complesso sistema di reazioni chimiche alla base del metabolismo ossidativo prende il nome di cliclo di Krebs. In questo caso si parla di metabolismo aerobico. Il ciclo di Krebs avviene nei mitocondri, (degli organuli celluari) e si attiva a partire dall'acido piruvico prodotto nella glicolisi. Se l'intensità dello sforzo muscolare non è molto elevata e l'apporto di ossigeno ai tessuti è ancora adeguato, l'acido piruvico invece di essere convertito in acido lattico, passa nei mitocondri dove viene completamente metabolizzato producendo anidride carbonica, acqua, calore e molte molecole di ATP. Questo sistema di produzione dell'energia ha quindi il vantaggio teorico, di essere infinito in quanto l'unica limitazione al suo funzionamento è rappresentata dalla disponibilità dei substrati di partenza (glucidi e grassi). L'attivazione del sistema metabolico ossidativo però richiede del tempo, dato che inizialmente il meccanismo aerobico tende ad utilizzare gli zuccheri come substrato. Dopo circa 20 minuti di attività, ad andature lente, quando le riserve di glucidi sono esaurite, inizia la combustione dei grassi. Più l'andatura è lenta più si utilizzano i grassi come combustibile (in quanto più facilmente metabolizzabili una volta che il meccanismo aerobico è stato attivato). Da sottolineare che l'acido lattico si forma comunque anche con il meccanismo aerobico, ma rimane sempre a livelli bassi (< 2 mmmoli/L), in quanto riesce ad essere smaltito. Nel nuoto questo sistema energetico è quello che si attiva nelle competizione che richiedono da alcuni minuti ad ore (nuoto di fondo)

 

[Continua]

 

 

 

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