Sistemi energetici

I movimenti del corpo umano avvengono per via delle contrazioni muscolari rese possibili dalla liberazione di energia che avviene per via della scissione di molecole di ATP(adenosita trifosfato). Comprendere il funzionamento di tali meccanismi ci aiuterà a conoscere meglio il nostro corpo e a capire se la preparazione atletica che seguiamo corrisponde alle specifiche esigenze dello sport che pratichiamo.

Le molecole di ATP possono liberare grandi quantità di energia ma sfortunatamente le scorte di questa molecola immagazzinata nei muscoli sono limitate; per questo motivo l’ATP deve continuamente essere rigenerata.

Nel corpo umano esistono tre sistemi energetici per ripristinare l’energia immagazzinata nei legami chimici dell’ATP;

  • Sistema anaerobico alattacido o del fosfageno;
  • Sistema anaerobico lattacido o Glicolisi veloce;
  • Sistema aerobico (Glicolisi lenta o ossidazione di carboidrati e di grassi)

 

Sistema Fosfageno

Il sistema del fosfageno è la principale fonte di ATP per le attività di elevata intensità e breve durata (ad esempio calci o pugni). Questo sistema energetico si basa sulle reazioni chimiche di ATP e creatina fosfato, entrambi fosfageni, che coinvolgono gli enzimi miosina adenosina trifosfatasi (ATPasi) e creatina chinasi. La miossina ATPasi catalizza la scissione di ATP per formare ADP e fosfato inorganico e libera energia. La creatina chinasi realizza la sintesi di ATP da creatina fosfato e ADP.

 Queste reazioni forniscono energia a una velocità molto elevata; tuttavia, poiché ATP e creatina fosfato sono immagazzinate nel muscolo in piccole quantità , il sistema del fosfageno non può fornire abbastanza energia per attività superioni a 6-8 secondi.

 

Glicolisi

La Glicolisi è la scissione dei carboidrati, glicogeno immagazzinato nei muscoli oppure glucosio apportato dal sangue, per produrre ATP. L’ATP fornita dalla glicolisi dapprima sostiene il sistema fosfageno e quindi diviene la fonte principale di energia per attività di elevata intensità che duri fino a 2 minuti, come mantenere un buon scambio di colpi in un vigoroso combattimento.

Il processo della glicolisi può verificarsi secondo una di due vie, denominate glicolisi veloce e glicolisi lenta. Durante la glicolisi veloce il prodotto finale, il Piruvato, è convertito in acido lattico fornendo energia (ATP) con una velocità maggiore che nella glicolisi lenta, in cui il piruvato è trasportato ai mitocondri per la produzione di energia attraverso il sistema ossidativo.

Se l’energia deve essere fornita a una velocità elevata, come durante una sequenza esplosiva di colpi, si utilizza la glicolisi veloce. Se le richieste energetiche non sono altrettanto elevate ed è presente ossigeno in quantità sufficiente nella cellula, viene attivata la glicolisi lenta.

 

Sistema ossidativo

Il sistema ossidativo rappresenta la fonte principale di ATP a riposo o durante l’attività aerobica e utilizza principalmente quali substrati carboidrati e grassi. A riposo circa il 70% dell’ATP prodotto è derivato dai grassi e il 30% dai carboidrati. Dopo l’inizio di un attività fisica, e con l’aumentare della sua intensità questa proporzione si sposta sempre più verso i carboidrati. Durante un intensa attività aerobica è possibile ottenere quasi il 100% dell’energia dai carboidrati.

 

 

Trasformazione e capacità di energia

I sistemi energetici del fosfageno, glicolisi e ossidazione differiscono nella loro capacità di fornire energia per attività di varia intensità e durata (vedi tabella 1 e 2). L’intensità dell’esercizio è definita come un livello di attività muscolare che può essere quantificato in termini di potenza erogata, con la potenza definita come la quantità di lavoro fisico realizzata per una particolare durata di tempo.

 

 

 

Sistema

 

Velocità di produzione di ATP

 

capacità di produzione di ATP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fosfageno

 

 

1

 

 

 

5

 

Glicolisi rapida

 

 

2

 

 

 

4

 

Glicolisi lenta

 

 

3

 

 

 

3

 

Ossidazione dei carboidrati

 

 

4

 

 

 

2

 

Ossidazione dei Grassi e delle proteine

 

 

5

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nota: 1 = la più veloce/la più grande; 5 = la più lenta/la più piccola. 

 

 

 

 

 

Tabella 1; Classificazione della velocità e della capacità di produzione di ATP

 

 

 

Durata dell'evento

Intensità dell'evento

 

 

Sistema energetico principale

 

 

 

 

 

 

 

0 - 6 sec

Molto intenso

 

 

Fosfageno

 

6 - 30 sec

Intenso

 

 

Fosfageno e glicolisi rapida

 

da 30 sec a 2 min

Pesante

 

 

Glicolisi rapida

 

2 - 3 min

Moderato

 

 

Glicolisi rapida e sistema ossidativo

 

> 3 min

Leggero

 

 

Sistema ossidativo

 

 

Tabella 2; Effetto della durata dell’evento sul principale sistema energetico utilizzato.

 

 

In linea generale, attività brevi ad alta intensità (ad esempio una proiezione di Ju Jitsu) si affidano al sistema energetico del fosfageno e alla glicolisi rapida. Quando l’intensità diminuisce e la durata aumenta, l’enfasi si sposta gradualmente alla glicolisi lenta e al sistema ossidativo.

Giunti a questo punto risulta chiaro che nel sistema di combattimento Fighting System di Ju Jitsu che ha durata di 3 min sono chiamati in causa principalmente il sistema fosfageno, il sistema glicolitico veloce e il sistema glicolitico lento. Va comunque osservato che il personal trainer che pianifica la preparazione atletica di una squadra di Ju Jitsu Fighting System dovrà proporre anche schemi di allenamento aerobico. L’adeguato livello di preparazione aerobica costituisce la base per, una successiva preparazione di carattere specifico, e un più rapido recupero fisico degli atleti.