Sintesi dell'ATP
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Sintesi dell'ATP

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Sintesi dell'ATP

L'ATP è la base energetica della contrazione muscolare e deve essere continuamente rifornita al muscolo mentre esso lavora. Il metabolismo di questa molecola è di notevole interesse, poiché attraverso il suo catabolismo i muscoli riescono a trasformare l'energia chimica in energia meccanica.

Tutti i processi energetici sopra descritti sono finalizzati alla produzione e distruzione di molecole di ATP.

La molecola di ATP (adenosintrifosfato) è composta da un nucleo di adenosina, formato da adenina e ribosio, a cui sono collegati 3 radicali fosforici mediante legami in grado di liberare, quando vengono scissi, energia. La rottura del terzo legame fosforico libera 7,5 calorie circa e poco di più ne libera la rottura del secondo legame fosforico. Per ricavare energia, dunque, inizialmente viene rotto, attraverso un processo di idrolisi (con intervento di acqua), solo il terzo legame, ottenendo come risultato ADP (adenosindifosfato) e 7,5 calorie.

Glucosio e acidi grassi rappresentano le principali sorgenti di ATP nei muscoli, ma mentre come detto in precedenza la glicolisi (in cui il substrato è lo zucchero) può avvenire sia in presenza di O2 o in assenza (in modeste quantità), la beta-ossidazione (con demolizione di acidi grassi) può avvenire soltanto in presenza di O2.

Meccanismo anaerobico alattacido

Consideriamo nuovamente l'atleta che percorre i 10 km di maratona. Allo start, come detto in precedenza, l'aumento di apporto sanguigno, che avviene solitamente durante un lavoro muscolare, non ha inizio contemporaneamente all'inizio della contrazione, ma con un certo ritardo. Durante questo intervallo, il muscolo deve far fronte ad un insufficiente disponibilità di ossigeno che non gli permette di sintetizzare sufficienti quantità di ATP per far fronte alle sue esigenze.

In questa fase, il muscolo utilizza le scorte di ATP che ha a disposizione all'interno delle sue cellule. Queste scorte di ATP sono esigue, avendo una resa energetica che non può durare più di 8 secondi; dopo, deve necessariamente sintetizzare ATP attraverso la demolizione di substrati (zuccheri o grassi), che vedremo in seguito.

In questa fase, le molecole di ATP presenti nel muscolo vengono usate per la contrazione muscolare, liberando per idrolisi molecole di ADP, gruppi fosfato (P) e 7,5 calorie che consentono la contrazione muscolare.

L'ADP che ne deriva dal consumo di questa scorta di ATP, può essere ritrasformato in ATP grazie a un'altra molecola presente nel muscolo, il creatinfosfato (CP). Questa molecola è composta da un nucleo di creatina (C) legata, attraverso un legame ad alta energia, un gruppo fosfato (P). La rottura di questo legame provoca la liberazione di fosfato (P) che viene ceduto all'ADP, ritrasformandolo in ATP. Una volta che il lavoro muscolare è terminato, le scorte di CP vengono ricostituite.

Il CP disponibile nel muscolo, che può aumentare attraverso un allenamento mirato (allenamento alla forza), consente di sostenere dal punto di vista energetico, un esercizio intenso ma di brevissima durata (salto, corsa breve, sollevamento pesi).

Fino a questo momento (6-8 sec) il muscolo è stato in grado di lavorare senza bisogno di O2 (anaerobiosi), senza però produzione di acido lattico. Questa fase è dunque detta anaerobica alattacida.