Le fonti energetiche della contrazione muscolare

Qualsiasi gesto motorio richiede la contrazione dei muscoli scheletrici, è bene sottolineare che la contrazione muscolare richiede energia. Il muscolo si contrae grazie allo scorrimento dell’actina sulla miosina, l’energia necessaria per questo lavoro viene fornita da molecole di una sostanza detta ATP (acido adenosintrifosforico).

Questa energia viene liberata dalla demolizione dell’ATP e costituisce la fonte immediata dell’energia che può essere usata dalla cellula muscolare per eseguire il suo lavoro.
L’ATP è una molecola che viene sintetizzata all’interno dei mitocondri (organuli presenti in gran numero all’interno delle cellule), si trova nei muscoli in percentuale insufficiente alla loro attività; si realizza una continua sintesi che distingue la produzione di energia anaerobica (senza ossigeno) da quella aerobica (con utilizzo di ossigeno).
Questa è una specie di accumulatore di energia dalle capacità limitate, deve quindi essere tenuto continuamente sotto carica, la ricarica può avvenire attraverso tre diversi meccanismi fisiologici.

1. Il meccanismo energetico anaerobico alattacido
2. Il meccanismo energetico anaerobico lattacido
3. Il meccanismo energetico aerobico

Il meccanismo energetico anaerobico alattacido è in grado di fornire moltissima energia nell’unità di tempo, ma può farlo solo per pochi secondi, poichè esaurisce rapidamente le sue riserve.
Sistema ATP-PC, o del fosfageno, in questo sistema l’energia occorente per la resintesi dell’ATP proviene da un solo composto: la fosfocreatina (PC).
Questa, viene scissa liberando energia utile per la ricarica di ATP.
In tale reazione biochimica non vi è utilizzazione di ossigeno, nè formazione di acido lattico (sistema energetico anaerobico-alattacido) ed è il più importante negli sforzi intensi ma molto brevi.
L’ATP e il PC contengono gruppi fosfato altamente energetici, che quando vengono rimossi liberano una forte quantità di energia.

PC Pi + C + ENERGIA

ENERGIA + ADP +Pi ATP

PC + ADP Creatina + ATP

L’energia resa libera dalla demolizione di alimenti e di fosfocreatina viene funzionalmente collegata, accoppiata, alle necessità energetiche della resintesi di ATP a partire da ADP e Pi (fosfato inorganico)
La fosfocreatina provvede quindi ad una rapidissima e diretta ricostituzione dell’ATP, però, nonostante la sua presenza sia cinque volte maggiore di quella dell’ATP, le riserve energetiche sono limitate e la quantità complessiva di lavoro che il muscolo può ottenere è di appena 10-15 secondi.
La reazione di ricarica dell’ATP, a partire dalla fosfocreatina, è legata all’attività di un enzima: la Creatinfosfochinasi (CPK).
Il lavoro di questo enzima è fortemente influenzato dall’allenamento, nel senso che quest’ultimo migliora la quantità della CPK.
La massima potenza di questo sistema è funzione della massima quantità che l’atleta riesce a generare nell’unità di tempo, a partire dalla fosfocreatina, essa dipende dalla percentuale di fibre muscolari veloci presenti nel muscolo e dalla capacità della CPK.
La massima capacità di questo meccanismo dipende dalla disponibilità totale di PC e ATP presenti a livello muscolare.

Dott. Giovanni Posabella
Medico Chirurgo
Specialista in Medicina dello Sport
Medico esperto in Omotossicologia

Autore dell'articolo: Staff Redazione

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