Glicolisi aerobica
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Glicolisi aerobica

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Glicolisi aerobica

Alla fine dei 100 metri di corsa, il nostro maratoneta, come risulta evidente, deve necessariamente avere la possibilità di reclutare energia con meccanismi energetici differenti rispetto a quelli sopra descritti, altrimenti il PH nel muscolo scenderebbe gravemente e non potrebbe continuare la prestazione sportiva. Attraverso gli adattamenti vaso-circolatori notiamo che, dopo qualche secondo dall'inizio della prestazione motoria, il muscolo comincia ad essere sempre più irrorato di sangue. I capillari periferici si aprono, il cuore comincia a pompare più sangue (sia a carico della gittata sistolica che a carico della frequenza cardiaca), e viene reclutato nella circolazione più sangue, che in condizioni normali è immagazzinato in differenti distretti del corpo (seni tarsali, membrana che ricopre la milza, ecc). In queste condizioni il muscolo riceve più sangue, e dunque più nutrimento e più ossigeno.

Tutto il piruvato prodotto nella fase anaerobica lattacida, se il nostro atleta dovesse fermarsi, viene convertito in acido lattico, come descritto in precedenza. Se invece il nostro atleta continua la sua prestazione, con le modificazioni sopra descritte e in presenza di ossigeno, il piruvato reagisce con il Coenzima A, convertendosi in Acetilcoenzima A (acetilcoA), e prende parte a una serie di reazione cicliche che attraverso una catena di trasporto di elettroni prodotti dal suo catabolismo, produce ATP. Questa serie di reazioni prendono il nome di Ciclo di Krebs, o glicolisi aerobica. Il substrato che viene catabolizzato è sempre il glucosio, ma è necessaria la presenza di ossigeno.

Come nel caso precedente, non ho la pretesa di descrivere tutti i passaggi del Ciclo di Krebs e della catena di trasporto di elettroni: rimandiamo a un approfondimento in separata sede, ma è necessario puntare l'attenzione sulla resa energetica di tale processo biochimico.

Questo meccanismo di reclutamento energetico risulta essere molto più efficiente rispetto ai precedenti, potendo ottenere ben 38 molecole di ATP partendo dalla stessa molecola di glucosio.

La glicolisi aerobica è il processo energetico principale per tutte quelle attività motorie in cui si utilizza poca forza ma che sono attività di endurance.

Beta-ossidazione degli acidi grassi

Dopo qualche minuto dall'inizio della gara, il nostro atleta, continuerà a svolgere la sua prestazione motoria bruciando zuccheri per produrre ATP, inizialmente quelli disponibili e successivamente reclutando le scorte nel fegato e nel muscolo stesso.

Il nostro organismo, in qualsiasi situazione di adattamento, cerca di mantenere un'omeostasi, cerca cioè di far sì che tutte le strutture del corpo possano funzionare, indipendentemente dal fatto che un organo abbia bisogno o meno di più substrati energetici per svolgere la sua funzione. In sostanza, fa in modo che tutti gli zuccheri non vengano utilizzati solo per far funzionare i muscoli che sono impiegati in un atto motorio, ma che una scorta di zuccheri resti, sia sempre presente, in modo tale da essere usata per altri processi, come i processi nervosi, quelli termogenici, quelli digestivi, di eliminazione dei rifiuti ecc.

Per far questo, dopo aver bruciato un certo numero di scorte di zuccheri produce energia partendo da substrati differenti: in un primo momento, che è il nostro caso di attenzione, esso usa i grassi come substrati energetici.

Dopo 30-40 minuti circa l'inizio della prestazione, vengono reclutati i grassi per produrre energia, e noteremo che assumeranno un ruolo sempre più prioritario man mano che si allungano i tempi di lavoro. I grassi che quotidianamente assumiamo con la dieta subiscono un percorso simile a quello degli zuccheri: i grassi vengono digeriti nell'intestino per azione della bile che li degrada in acidi grassi; questi o vengono usati immediatamente per assolvere alle richieste del nostro metabolismo, o vengono immagazzinati all'interno di cellule deputate a questo lavoro.

Gli adipociti sono cellule specializzate a immagazzinare gli acidi grassi sotto forma di trigliceridi, e hanno la funzione di cederli poi come acidi grassi quando aumenta la richiesta energetica.

Dopo 30-40 minuti, gli acidi grassi reclutati subiscono una serie di reazioni biochimiche tali da trasformarli in Acetilcoenzima A, che ha la possibilità di entrare nel Ciclo di Krebs per produrre energia. Questo processo di reazione a spirale tra acidi grassi e Acetil-CoA viene chiamato Beta-ossidazione degli acidi grassi.

La resa energetica di questo processo è molto conveniente. Basti pensare che se consideriamo un acido grasso a 16 atomi di carbonio, come l'acido palmitico, dalla sua ossidazione otterremo 131 molecole di ATP; tenuto conto del consumo di due legami ad alta energia per l'attivazione dell'acido grasso ed acil-CoA, la resa netta è di 129 molecole di ATP per ogni molecola di palmitato ossidata.

Il limite della beta-ossidazione degli acidi grassi è che per essere attivata ha bisogno di zuccheri. Infatti, tutte le attività svolte a digiuno non aiutano il processo di catabolizzazione dei grassi poiché la beta ossidazione non può essere innescata, ma attivano altri processi energetici dove l'energia prodotta viene fornita dalla demolizione di molecole strutturali per il muscolo stesso, come le proteine.