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ATP: la chiave per la contrazione muscolare

Nutrition Basics

L’ATP, cioè l’adenosina trifosfato, è la chiave per la contrazione muscolare.

Quando attraverso una trasformazione chimica l’ATP diventa ADP (adenosina difosfato) rilascia l’energia che serve alla fibra muscolare per accorciarsi. Da che l’uomo esiste, l’attività muscolare è sempre stata fondamentale per la sua sopravvivenza. Non a caso, il nostro organismo si è adattato a essere estremamente efficiente, imparando a ricavare ATP dai diversi macronutrienti: carboidrati, grassi e aminoacidi.

L’ATP è prodotto sia mediante sistemi energetici ossigeno dipendenti (dall’ossidazione dei carboidrati e dei grassi), sia ossigeno-indipendenti (dalla creatina-fosfato e dalla glicolisi anaerobia)

Certo, anche alcuni aminoacidi, l’unità costitutiva delle proteine, possono essere utilizzati come substrato per produrre ATP, ma il gioco non vale la candela. Il loro ruolo è un altro: quello di essere i mattoncini dei nostri muscoli. Ecco perché consumare le nostre uniche riserve disponibili di aminoacidi, ovvero i nostri muscoli, per fornire energia, non è vantaggioso. All’interno delle nostre cellule, la scelta del micronutriente da usare e con quale sistema energetico, avviene in modo coordinato, per permettere la contrazione muscolare nelle differenti situazioni.

 

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I tre sistemi energetici

1. All’inizio di ogni esercizio si avvia sempre il sistema della creatina-chinasi, che ha una riserva energetica molto limitata, ma tempi di attivazione rapidissimi, quindi di pronto uso. Inoltre, ha il vantaggio di esprimere grandi potenze. Per esempio, è la fonte energetica principale quando un cestista balza per lanciare la palla o un pesista scaglia l’attrezzo il più lontano possibile oppure un calciatore scatta per tirare in porta.

 

2. Nel momento in cui iniziano a ridursi le riserve energetiche della creatina-chinasi interviene il sistema glicolitico anaerobico lattacido, che raggiunge una elevata attivazione già dopo pochi secondi (15-20 secondi). È un sistema che supporta soprattutto esercizi ad alta intensità, fino a una durata di 2 minuti. Questo meccanismo sfrutta solo e soltanto il glucosio per la produzione energetica, ovvero i carboidrati immagazzinati nei nostri muscoli come glicogeno. Il suo limite è che, quando si avvia, acidifica progressivamente le fibre muscolari e da qui l’impossibilità di continuare l’esercizio a lungo.

 

3. Per esercizi che vanno oltre i 2-3 minuti serve l’intervento del sistema aerobico o ossidativo. Pur essendo il meno potente in termini di espressione rapida di forza muscolare, è quello che permette di fornire energia ai muscoli nelle prove di lunga durata.

 

Questo sistema usa come combustibile una miscela di glucosio e grassi (detti anche lipidi). La sua esatta composizione è determinata dell’intensità dell’esercizio: più è a bassa intensità, più la miscela sarà ricca in grassi; più è ad alta intensità, più la miscela sarà ricca in carboidrati.

 

Un aspetto fondamentale nelle gare di lunga durata poiché, se si usa una miscela di soli carboidrati per produrre energia, le riserve di glucosio sotto forma di glicogeno muscolare si esauriscono piuttosto velocemente, già in un’ora circa. Ciò non accade con i lipidi, che possono garantire il protrarsi dell’esercizio per ore e ore. D’altronde, il nostro organismo ha una quantità sufficiente di lipidi per supportare esercizi di lunga durata. Vale anche se gli atleti hanno una massa grassa molto limitata.

In sintesi: le strategie per correre più a lungo

Se durante la corsa con un amico i miei muscoli consumano solamente carboidrati, mentre i suoi bruciano una miscela di carboidrati e lipidi, lui correrà più a lungo. Quando i miei carboidrati muscolari termineranno, sarò costretto a rallentare la velocità, fino a renderla molto bassa, per permettere di usare solo i lipidi per produrre energia. A questo punto, se voglio continuare a correre con il mio amico, ho tre possibilità: due a lungo termine, l’altra più immediata.

 

1. La prima è allenarmi per migliorare la velocità alla quale riesco a correre, utilizzando i sistemi di produzione di ATP che usino ossigeno.

 

2. La seconda è perfezionare la mia economia di corsa, cioè la mia capacità di correre velocemente, consumando la minima quantità possibile di energia.

 

3. La terza è di assumere carboidrati mentre corro. La loro introduzione durante l’esercizio, con le tempistiche e le dosi adeguate, può posticipare il peggioramento della prestazione legato proprio all’esaurimento dei carboidrati muscolari.

 

Bibliografia 

  • Maughan RJ, Gleeson M. The Biochemical Basis of Sports Performance. OUP Oxford; 2010.
  • Fisiologia e Biofisica Medica. Poletto Editore; terza edizione. A cura di Fausto Baldissera.
  • Fisiologia applicata allo sport. A cura di Giuseppe Miserocchi. CEA Editore; 2009.

Medico specializzato in malattie dell’apparato cardiovascolare, lavora presso la Cardiologia Interventistica dell’Ospedale San Gerardo di Monza (MB). Collabora con la Nazionale della Federazione Italiana di Atletica Leggera. Medico responsabile della Squadra Olimpica di Triathlon a Rio 2016, ha condotto studi di ricerca in diversi ambiti. Vanta un recente passato di buon mezzofondista e fondista. I suoi interessi scientifici sono orientati all’applicazione di moderne tecniche di allenamento, allo studio della prevenzione degli infortuni e al benessere del sistema cardiovascolare. In Equipe Enervit dal 2015, è stato allievo del professor Enrico Arcelli, con il quale ha scritto “L’alimentazione nel mezzofondo, nel fondo e nella marcia”.