I processi energetici
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I processi energetici

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I processi energetici

Nella descrizione dei processi energetici, faremo riferimento a situazioni ed esempi che più si avvicinano a contesti pratici e di interesse comune.

Immaginiamo un atleta che si presta a percorrere 42 km di maratona.

Allo start, l'atleta, cominciando a correre, dovrà reclutare energia chimica per trasformarla in energia meccanica che servirà alla contrazione muscolare ciclica della corsa.

In ogni fase della gara, sia il reclutamento energetico che il substrato da dove sarà estratta energia, sarà differente relativamente al grado di potenza muscolare che vorrà esprimere.

L'apparato cardiocircolatorio, in particolare, attua delle modificazioni metaboliche in modo da portare più ossigeno e nutrimento alle cellule muscolari deputate alla contrazione.

Queste modificazioni intervengono a livello centrale aumentando la gittata sistolica22 a discapito della frequenza cardiaca23, e a livello periferico attraverso la vasodilatazione dei capillari deputati all'irrorazione delle cellule muscolari.

In questo modo, i muscoli deputati alla contrazione ciclica e continua, per mantenere la corsa, hanno la possibilità di estrarre l'ossigeno e i nutrimenti dal sangue in abbondanza, per eseguire la performance.

L'apporto sanguigno, però, non ha luogo contemporaneamente alla prima contrazione muscolare. Tutte le modificazioni cardio-circolatorie e ormonali hanno bisogno di un tempo per entrare a regime. S'immagini come potrebbe un sollevatore di pesi avere la possibilità di ottenere energia in questa maniera durante una gara che dura 1 o 2 secondi.

A questo punto possiamo asserire che i muscoli, per attuare una contrazione muscolare, possono reclutare energia sia in presenza che in assenza di apporto sanguigno fluente.

Il muscolo sintetizza energia attraverso la presenza o l'assenza di ossigeno, a seconda sia della quantità temporale in cui l'esercizio si deve svolgere, che in funzione alla quantità di potenza che deve esprimere.

Tutta la parte di reclutamento energetico in assenza di ossigeno viene definita anaerobiosi (fase anaerobica), mentre quella in presenza di ossigeno viene definito aerobiosi (fase aerobica).

In particolare la fase anaerobica si compone di 2 meccanismi di reclutamento energetico:

  • Meccanismo anaerobico alattacido
  • Glicolisi anaerobica lattacida

Per quanto riguarda la fase aerobica, seguendo il ragionamento di cui sopra, semplifichiamo descrivendo:

  • Glicolisi aerobica
  • Beta-ossidazione degli acidi grassi

La distinzione tra i processi di reclutamento energetico sopra elencati è in relazione non soltanto alla presenza o assenza di ossigeno, ma anche al tipo di substrato che viene catabolizzato (bruciato) per produrre energia  (zuccheri, grassi o riserve energetiche interne al muscolo).

Sembrerebbe che allo start il nostro atleta recluti energia secondo il meccanismo anaerobico alattacido, e percorrerebbe la linea 1 passando tutte le fasi di reclutamento energetico, fino a quando la produzione di energia, nella migliore delle ipotesi, avvenisse in presenza di ossigeno e bruciando substrati glucidici (zuccheri) e lipidici (acidi grassi).

È da chiarire che il processo sopra descritto è una semplificazione didattica, poiché sembrerebbe che durante il lavoro muscolare tutte le fasi di reclutamento energetico vengano attivate contemporaneamente; in realtà nelle fasi di evoluzione dell'atto motorio, cambia la percentuale di energia prodotta con un processo e l'altro. Per esempio in un sollevamento pesi la maggior parte dell'energia viene reclutata attraverso il meccanismo anaerobico alattacido, e la restante parte viene reclutata con gli altri processi. Si può dire che in un lavoro di potenza muscolare esplosiva che duri fino a 8 sec, la fase energetica rilevante sia la prima, e così via per tutte le altre fasi.