Energia muscolare: come si ottiene e cos’è la molecola di ATP

 

La molecola di ATP è la fonte di energia necessaria per l’attività muscolare. Oggi cercheremo di spiegarvi con parole semplici e facilmente comprensibili anche per chi non è un “addetto ai lavori” come funziona questo “carburante” che fa muovere i nostri muscoli.

 

Insieme all’ossigeno, all’acqua e al glucosio, l’ATP rappresenta la principale fonte di energia immediatamente disponibile per i muscoli. È presente in tutti gli organismi viventi e costituisce il sistema energetico responsabile di tutti i movimenti del corpo.

A questo punto, la domanda sorge spontanea: da dove viene la molecola di ATP? Siamo qui per scoprirlo perché in questo articolo vi parleremo dei metabolismi energetici attraverso i quali il sistema muscolare ricava l’energia necessaria per l’attività fisica.

 

Cos’è l’ATP

Per capire come funzionano i sistemi energetici del corpo umano, ossia i meccanismi che consentono – tra le altre cose – la contrazione muscolare, bisogna fare un passo indietro e partire dalla definizione di ATP.

Probabilmente per molti di voi questo argomento risulterà un pochino noioso ma riteniamo sia necessario fornire un’infarinatura sommaria su questi importanti meccanismi energetici e, nello specifico, sulla “benzina” che fa muovere i nostri muscoli. 

Senza addentrarci troppo nella biochimica, diciamo subito che l’adenosina trifosfato (o ATP) è una molecola indispensabile per il lavoro muscolare e rappresenta la principale valuta energetica delle nostre cellule. Quando il muscolo deve compiere un lavoro questa molecola viene scissa in adenosina difosfato (ADP) e fosfato inorganico (P) per liberare l’energia necessaria a produrre le contrazioni muscolari.

Una volta ceduta energia, la molecola viene resa allo ialoplasma sotto forma di ADP ormai inutilizzabile, a meno di non venire di nuovo ricaricato in ATP. È a questo punto che intervengono i mitocondri, delle vere e proprie centrali energetiche cellulari che rastrellano le molecole di ADP e le restituiscono al citoplasma sotto forma di nuovo ATP.

Per fare questo, naturalmente, i mitocondri devono disporre di una fonte di energia che prelevano dalla demolizione di molecole carboniose (zuccheri, proteine e grassi) i cui legami vengono ossidati con la produzione di CO2, restituendo in tal modo notevoli quantità di energia fisica.

Il metabolismo energetico che permette ai muscoli di ottenere l’energia necessaria per il movimento si suddivide in attività aerobica, che ricava l’energia attraverso l’ossigeno (O2), e quella anaerobica, che produce energia senza ossigeno utilizzando lo schema “carboidrati – zuccheri – glucosio – glicogeno”. Quest’ultima si divide a sua volta nei sistemi anaerobico lattacido (sistema glicolitico) e anaerobico alattacido (sistema dei fosfati).

 

ATP ed esercizio

Bene, ora che abbiamo compreso il significato di ATP non ci resta che analizzare lo stretto legame che intercorre tra la molecola e l’attività sportiva.

Come abbiamo avuto modo di capire, l’energia chimica che il nostro corpo ottiene dagli alimenti non è immediatamente disponibile: quando mangiamo, il cibo viene “scomposto” e trasformato in trigliceridi e glucosio, che verranno trasformati in molecole di ATP dai mitocondri (le centrali energetiche delle cellule) per accumulare energia e renderla disponibile in base alle richieste dell’organismo.

Tuttavia, dal momento che i nostri muscoli sono in grado di immagazzinare solo piccole quantità di ATP, che si esauriscono in breve tempo, è necessario che la molecola venga ricostruita continuamente nel nostro corpo.

In parole povere, quando i muscoli lavorano di più e la loro richiesta energetica aumenta abbiamo bisogno di recuperare tra un esercizio e l’altro o ridurre l’intensità del gesto atletico per dare tempo all’ATP di ricostruirsi. Man mano che il muscolo si abitua allo sforzo aumenta anche la sua capacità di produrre velocemente le molecole energetiche necessarie al movimento, condizione che contribuisce quindi a migliorare le performance e la resistenza fisica dell’atleta.

A seconda della disciplina praticata e degli obiettivi che si vogliono raggiungere è possibile scegliere tra due tipi di attività per favorire la produzione di energia muscolare di pronto impiego: l’attività aerobica, in cui il processo di sintesi dell’ATP avviene mediante l’ossigeno, e l’attività anaerobica, in cui la produzione della molecola avviene in assenza di ossigeno.

Oltre che per il diverso rendimento energetico, le due attività si differenziano anche per i tempi di recupero: la prima, essendo costituita da esercizi di intensità moderata, può essere sostenuta anche per periodi di tempo abbastanza lunghi, mentre la seconda provoca un maggiore stress muscolare e, pertanto, non può essere portata avanti per più di qualche minuto consecutivo.

Alcuni esempi di sport aerobici sono la camminata, il nuoto, il jogging, lo sci di fondo, lo stretching e tutte quelle attività sportive finalizzate alla tonificazione muscolare e al miglioramento dell’attività cardiovascolare.

Con gli esercizi anaerobici, invece, si sottopongono i muscoli a uno sforzo molto intenso, permettendo quindi di bruciare massa grassa e aumentare contestualmente quella magra per raggiungere il proprio peso forma ideale in breve tempo. Rientrano in questa categoria la corsa veloce sui cento metri, l’atletica, il sollevamento pesi e tutte le attività sportive che richiedono una prestazione al top in tempi piuttosto veloci.

 

ATP e alimentazione

Quando si pratica uno sport anaerobico che richiede sforzi intensi e di breve durata (con la conseguente produzione di acido lattico), per produrre energia rapidamente i muscoli usano esclusivamente gli zuccheri, mentre negli esercizi a bassa intensità dove predomina la combustione provocata dall’ossigeno, oltre ai glucidi vengono utilizzati anche i grassi accumulati nelle cellule adipose.

Le proteine, invece, hanno il compito di riparare i tessuti muscolari danneggiati e solo quando si esauriscono le scorte di zuccheri e grassi che il muscolo ha immagazzinato, vengono impiegate in minima parte per produrre il carburante necessario alla contrazione muscolare.

Pertanto l’alimentazione di un atleta deve adattarsi al tipo di sport praticato, consumando un pasto completo almeno tre ore prima dell’allenamento o della gara. Tuttavia, l’intervallo può essere ridotto qualora si assumano cibi ricchi di zuccheri complessi (pasta e riso), accompagnati da verdure cotte al vapore e una porzione abbondante di frutta fresca.

Inoltre, per mantenere sotto controllo il proprio peso corporeo o aumentare la massa muscolare, l’ideale sarebbe combinare sport aerobici e anaerobici, praticando gli esercizi 45-60 minuti al giorno per 2 o 3 volte la settimana.

Le attività aerobiche permettono infatti di ottenere risultati non estremamente rapidi ma sicuramente soddisfacenti, mentre quelle anaerobiche consentono di ottenerli più rapidamente ma per conservarli a lungo nel tempo sarà necessario continuare a svolgere gli esercizi con regolarità.

Prendiamo come esempio il pilates: per raggiungere una buona forma fisica è importante associare gli esercizi anaerobici svolti sulla palla da pilates ad attività aerobiche, come la cyclette e la corsa, da integrare nel training quotidiano. Detto questo, nella speranza di essere stati sufficientemente chiari e di non avervi annoiato troppo, vi auguriamo buon allenamento!