Il sistema aerobico
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Il sistema aerobico

Meccanismi energetici. Il meccanismo di funzionamento, e le caratteristiche proprie, della fosforilazione ossidativa.

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Un punto da sottolineare è che l'organismo non adotta una rigida sequenza di utilizzo dei sistemi energetici, ma piuttosto una "sfumata sovrapposizione" di tutti e 3 in virtù del tipo di impegno fisico cui è sottoposto.

L'organismo ha un costante bisogno di energia, anche nella situazione di completo riposo, ma è lampante come, durante gli impegni motori, tale bisogno subisca notevoli incrementi. A tal proposito, a seconda dell'intensità e della durata dell'impegno fisico, l'organismo utilizzerà d'elezione fonti glucidiche e/o lipidiche per fronteggiare le richieste. Sforzi molto intensi possono essere sostenuti solo dall'ossidazione di sostanze glucidiche, sforzi mediamente intensi e di durata maggiore, abbisognano di fonti glucidiche e lipidiche.
Un altro elemento importante da evidenziare è che, pur fornendo una quantità di calorie più che doppia rispetto ai carboidrati, i grassi divengono meno performanti, come fonte energetica, se rapportiamo la quantità di ATP ottenuta per ciascun litro di ossigeno.
In termini numerici un grammo di carboidrati fornisce 4 kcal, un grammo di grassi 9 kcal. Ma, per ciascun grammo di grassi utilizzato, a parità di volume di ossigeno disponibile, si ottengono 5,7 ATP, a fronte delle 6,3 possibili con un grammo di carboidrati. L'uso di proteine come fonte energetica determina la produzione di 5,9 ATP per grammo.
Tale peculiarità può anche essere vista da un punto diametralmente opposto, ossia in virtù della risintesi di una mole di ATP. Partendo dai glucidi, occorrono circa 4,5 grammi di glicogeno e 3,5 litri di ossigeno. Per farlo partendo dai lipidi bastano 3 grammi, ma occorrono 4 litri di ossigeno.
Considerando che, a riposo, un individuo respira circa 0,2/0,3 litri di ossigeno al minuto, avendo come substrato energetico i glucidi, occorrono dagli 11 ai 17 minuti per sintetizzare una mole di ATP. Usando una fonte lipidica, il tempo necessario, può arrivare a 20 minuti. È chiaro che, nel corso dell'attività sportiva, la frequenza respiratoria aumenta e conseguentemente anche l'ossigeno respirato. In questo frangente può bastare mezzo minuto per risintetizzare una mole di ATP.

Un grande VO2max (massimo consumo di ossigeno) denota una notevole capacità di produrre energia, quindi di compiere lavoro. L'incremento del parametro VO2max è sinonimo di incremento del potenziale energetico. Non a caso la misurazione (diretta o indiretta) del VO2max ci consente di valutare lo stato di efficienza fisica di un individuo (vedi test nel paragrafo 2.5). Un lavoro che comporti il massimo consumo di ossigeno è tuttavia sostenibile per circa una dozzina di minuti, o poco più, anche da atleti di buon livello.

All'incremento delle richieste energetiche corrisponde un incremento del volume di ossigeno consumato. Quando l'incremento del volume di ossigeno non subisce più variazioni, a fronte delle ulteriori richieste di incremento dello sforzo, significa che il soggetto ha raggiunto il suo VO2max.

Il consumo massimo di ossigeno può essere migliorabile con l'allenamento. Rispetto ad individui sedentari, con un VO2max medio di 40ml/Kg/min, tale valore può subire un incremento del 100% a seguito dell'allenamento.

La capacità aerobica è alattacida sin tanto la potenza espressa rimane al di sotto della cosiddetta soglia anaerobica. Superata tale soglia il lavoro diviene di tipo anaerobico lattacido e, per sua natura, compromette la durata del lavoro.