MuscoliCosa significa Substrati Energetici? Il corpo umano contiene un'ampia serie di muscoli che controllano praticamente tutte le sue funzioni. Per quanto riguarda gli sport, interessano principalmente i muscoli scheletrici che controllano il movimento: ne esistono centinaia. I muscoli scheletrici sono attaccati alle ossa tramite i tendini, costituiti da tessuti robusti, simili a corde. i muscoli operano in coppie. Le coppie sono sistemate l'una opposta all'altra in modo tale che un muscolo apre l'articolazione e l'altro la chiude.
Il bicipite ed il tricipite formano una di queste coppie: il bicipite chiude il gomito ed il tricipite lo apre. In ogni coppia di muscoli quello che sta svolgendo la sua funzione in un determinato momento si chiama agonista, mentre quello ad esso opposto, che si trova a riposo, è chiamato antagonista. Ogni muscolo è costituito da diverse entità, dette fibre muscolari. Ogni fibra contiene a sua volta unità funzionali, filamenti che scivolando ed ancorandosi tra di loro, consentono l’accorciamento del muscolo e quindi la contrazione e la capacità lavoro del muscolo stesso. Sempre scivolando a sganciandosi tra di loro questi filamenti rilasciano il muscolo e lo detendono.

Unità funzionali di queste fibrille muscolari sono:

  • actina
  • miosina
  • troponina
  • tropomiosina

Si distinguono due tipi principali di fibre muscolari:

  • fibre rosse di tipo I, sottili e lente denominate ST (slow twich = fibre a contrazione lenta). intervengono nel lavoro muscolare di bassa  intensità (alta capacità ossidativa, bassa capacità glicolitica).
  • fibre bianche di tipo II, chiare, spesse e rapide denominate FT (fast twich = fibre a contrazione rapida). Tali fibre entrano in azione nelle sollecitazioni muscolari intense e di forza rapida.

Tre sono le sottocategorie delle fibre FT, e precisamente:

  • fibre di Tipo IIa (capacità ossidativa-glicolitica);
  • fibre di Tipo IIb (elevata capacità glicolitica);
  • fibre di Tipo IIc(alta capacità ossidativa e buona capacità glicolitica, dette anche fibre intermedie).

I motori d’ogni genere per poter funzionare hanno bisogno di carburante, anche i muscoli, per contrarsi e dunque per lavorare utilizzano un carburante, detto ACIDO ADENOSIN-TRI-FOSFORICO che s’indica più comunemente con la sigla ATP.  La scissione di un atomo di fosforo  da questa molecola presente nelle cellule muscolari consente di avere energia necessaria per lavorare.

ATP   ADP + P + energia

Le molecole rimanenti di acido adenosin-di-fosforico e fosforo (ADP e P) verranno risintetizzate dal muscolo per riavere ATP e dunque nuova moneta energetica spendibile per le attività lavorative del muscolo stesso.

Ma come il muscolo recupera questo ATP?

Attraverso tre cicli energetici biochimicamente riconosciuti:

SISTEMA ANAEROBICO ALATTACIDO (creatinfosfato - CP)
Nel muscolo sono presenti, perché immagazzinate, molecole di "creatinfosfato (CP)", il creatin-fosfato si scinde in creatina (C) e fosforo (P), quest'ultimo con l'ADP va a riformare l'ATP. Questo processo di ricostruzione di ATP è molto rapido, quasi simultaneo, purtroppo la quantità di CP presente nel muscolo è relativamente limitata e si esaurisce in brevissimo tempo (8-10 secondi). Questo sistema consente al muscolo di eseguire contrazioni molto rapide, anche d’intensità massimale, ma per periodi di tempo assai limitati. Viene utilizzato dallo sportivo nelle corse di piena velocità su distanze brevi (fino a 100 m circa) ed in esercitazioni come salti, lanci, ecc. che richiedono un impiego d’energia massimale. L'uso di questo sistema può andare ben oltre gli 8-10 secondi qualora l'impiego muscolare sia tale da non richiedere la massima potenza del processo, ma percentuali più basse. Il meccanismo ANAEROBICO ALATTACIDO ricopre un ruolo importantissimo sia negli sforzi brevi e di massima velocità, sia in quelli più lunghi (durata massima 40-45 secondi), ma d’intensità inferiore alla massima. La CP presente nel muscolo è limitata (si esaurisce in giro di 8-10 sec). L’energia spesa viene ripristinata dopo circa 3 minuti. Questo sistema consente al muscolo di eseguire contrazioni molto rapide, anche d’intensità massimale, ma per periodi di tempo assai limitati (corse di velocità fino a 100 m, salti, lanci, ecc.) che richiedono un impiego d’energia massimale. Se l’impiego muscolare non è di massima potenza la durata può arrivare anche a 40 –45 sec.

SISTEMA ANAEROBICO LATTACIDO (ossidazione degli zuccheri e dei grassi)
Se lo sforzo si protrae nel tempo ed è notevole per intensità, le riserve di CP si esauriscono e dunque il muscolo ricorre ad un sistema energetico “di scorta”, in cui il processo della “glicolisi” (scissione degli zuccheri) porta, in assenza di ossigeno, alla produzione di acido lattico + energia. Le riserve di zucchero nel nostro corpo prendono il nome di glicogeno, contenuto prevalentemente nel fegato e nei muscoli. Il glicogeno muscolare (zuccheri che abbiamo accumulato con l'alimentazione) si trasforma e produce direttamente ATP e acido lattico. Questo però deve essere eliminato perché limita il lavoro del muscolo, rappresenta una scoria tossica per l’organismo umano; la sua eliminazione necessita tempo e ossigeno, quello che verrà usato anche dopo la cessazione del lavoro muscolare e che prende il nome di “debito d’ossigeno”. Se la richiesta di ATP è molto elevata e protratta nel tempo, l'acido lattico non può essere totalmente eliminato e si accumula, quando esso raggiunge una determinata concentrazione causa la fatica muscolare ed in breve tempo conduce l'atleta all'esaurimento. La capacità lavorativa dell'individuo decresce gradatamente in relazione all'aumento di concentrazione d’acido lattico nel sangue. Il processo anaerobico lattacido è fondamentale per compiere prestazioni fisiche nelle seguenti specialità sportive:

  • individuali continuative sub-massimali di durata compresa tra i 40-45 secondi e i 4 minuti circa;
  • di squadra con riferimento agli atleti che forniscono un impegno intenso e continuo (ciò avviene raramente nel calcio).

Glicogeno + azione enzimatica → glucosio

Glucosio + azione enzimatica → acido lattico + energia per produzione di ATP

SISTEMA AEROBICO (glicolisi – zuccheri)
Se lo sforzo perdura nel tempo ma non si realizza in modo massimale, quindi ha una intensità contenuta, il muscolo può recuperare l’energia spesa attraverso l’uso degli zuccheri ma in presenza di ossigeno. L’ossigeno (O2) viene ossidato (combinato) con zuccheri, proteine e grassi per fornire l’energia necessaria per ricostituire ATP, producendo materiali di scarto, come anidride carbonica (CO2) e acqua (H2O) che sono espulsi mediante la respirazione e la sudorazione e quindi non si accumulano come l’acido lattico nei muscoli.  In tale situazione il lavoro muscolare può essere protratto più a lungo, teoricamente senza

alcun limite. Tale sistema permette di lavorare in STEADY-STATE cioè in STATO DI EQUILIBRIO; in realtà un limite c’è, anche se procrastinato nel tempo.

Dopo avere esaminato per quali vie il nostro organismo provvede alla produzione di ATP necessario per la contrazione muscolare, è opportuno capire quali sono i modi e i tempi che permettono a queste fonti energetiche di ricostituirsi dopo che sono state esaurite o comunque usate. Il ripristino delle riserve energetiche consumate durante l'attività muscolare è assolto completamente dal processo respiratorio. Al

termine di un’attività fisica, durante il riposo o fase di recupero il fabbisogno di ATP cala notevolmente, non cessa invece il fabbisogno d’ossigeno che si mantiene elevato per un periodo di tempo più o meno lungo, secondo l'intensità e la durata del lavoro precedente. La quantità d’ossigeno necessaria a ristabilire l'equilibrio del nostro organismo prende il nome di "debito d’ossigeno". Il pagamento completo del debito d’ossigeno non significa che l'organismo si trova di nuovo in stato di completa efficienza; il tempo occorrente per il completo ripristino energetico può variare da alcuni minuti (salti e lanci) ad alcune ore (corse di velocità prolungata) sino ad uno o più giorni (partita di calcio, rugby, basket, etc). Per alcuni sport particolarmente traumatici (es. pugilato) si richiedono addirittura più settimane. Per quanto riguarda la partita di calcio l'esperienza attuale, consiglia di lasciare intercorrere almeno 48 ore tra una competizione e l'altra ricordandoci però che in genere entro le 24-36 ore, i processi di recupero sono completati.

substrati energetici

Conviene ricordare che il recupero è completato nel sistema:
ANAEROBICO ALATTACIDO in circa 3’-5’, con la seguente progressione (½ nei primi 30”, ¼ nei secondi 30”, 1/8 nei terzi 30” e così via).
ANAEROBICO LATTACIDO se la prestazione è intensa in circa 45’ con la seguente progressione (½ nei primi 15’, ¼ nei secondi 15’, 1/8 nei terzi 15’ e così via. Il lattato prodotto, è eliminato per ¼ dall’O2 formato dal lavoro delle fibre lente, il rimanente ¼ dall’O2 respiratorio.
RECUPERI COMPLETI:
- DOPO UNA PARTITA, per ripristinare i depositi di glicogeno servono 72 ore.
- per la Resistenza si ha un ristoro completo in 48/72 ore
- per la Forza si ha un ristoro completo in 24 ore
- per la Velocità si ha un ristoro completo in 12 ore
- Per la Rapidità si ha un ristoro in completo in 6 ore

 

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