Conoscere il sistema aerobico

Come fanno i muscoli a prendere energia per lavorare durante una sessione di allenamento di un’ora o una gara di uno sport di resistenza? Come viene garantito l’apporto di energia durante l’allenamento quando vengono esaurite le scorte facilmente e velocemente reperibili?

Negli articoli precedenti abbiamo capito che nessuno dei tre sistemi energetici svolge la sua azione in solitaria, ma agiscono in maniera simultanea man mano che viene prolungato il tempo di attività fisica, questo avviene a causa dell’esaurimento dei substrati energetici inizialmente coinvolti e della formazione e accumulo di lattato nei muscoli.

Il Sistema aerobico, a differenza dei precedenti due sistemi osservati, è il sistema energetico prettamente utilizzato durante sforzi fisici che si protraggono nel tempo perché in grado di “funzionare” grazie all’utilizzo di Ossigeno (da qui il nome di aerobico).

Dal punto di vista fisiologico il nome corretto è “Sistema Ossidativo” ed è il più complesso dei tre a livello di meccanismi e processi biochimici. Il processo attraverso cui l’organismo trasforma energia servendosi dell’Ossigeno per scomporre i combustibili è detto respirazione cellulare. È proprio questo il processo aerobico, visto il ricorso all’Ossigeno.

Tale produzione ossidativa di ATP (molecola spiegata nel primo articolo https://alessio-damico.com/blogs/articoli/scoprire-i-sistemi-energetici ) avviene all’interno di speciali organelli cellulari chiamati mitocondri, i quali nei muscoli si trovano accanto le miofibrille.

Man mano che l’attività fisica viene protratta nel tempo, i muscoli richiedono un rifornimento costante di energia per poter continuare a produrre la forza di contrazione necessaria; a differenza dei sistemi anaerobici (in assenza di Ossigeno) di produzione di ATP, il sistema ossidativo possiede una formidabile capacità di liberare energia.

Il metabolismo aerobico è, quindi, il processo principalmente chiamato in causa nelle discipline di resistenza e rappresenta un impegno notevole per l’organismo.

Infatti, la produzione ossidativa di ATP interessa ben tre processi:

• Glicolisi aerobica
• Ciclo di Krebs
• Sistema di trasporto degli elettroni

TUTTI questi 3 processi agiscono in sintonia in quanto il prodotto finale di un processo diventa il prodotto iniziale di ossidazione del processo successivo!

La glicolisi (scissione del glucosio) può avvenire sia per via aerobica sia per via anaerobica; la presenza di ossigeno determina solo il destino del prodotto finale che in questo caso diventa l’acetil CoA, il quale entra nel ciclo di Krebs per essere ossidato e dare forma a 2 moli di ATP. Il ciclo di Krebs a sua volta è abbinato a una serie di reazione chiamate sistema di trasporto degli elettroni che si occupa di “smaltire” l’Idrogeno all’interno delle cellule. Quest’ultimo processo alla fine fornisce energia sottoforma di ATP.

Il sistema ossidativo di trasformazione energetica può generare fino a 39 molecole di ATP da una molecola di glicogeno!

L’ossidazione come visto nel primo articolo può derivare anche dai grassi, tra cui gli acidi grassi liberi (FFA), gli acidi grassi intramuscolari e gli acidi grassi di deposito del tessuto adiposo (trigliceridi).

Prima di poter essere utilizzati per produrre energia, i trigliceridi devono essere degradati nelle componenti fondamentali: una molecola di glicerolo e tre molecole di acidi grassi liberi (FFA). Questo processo viene compiuto da enzimi chiamati lipasi e per questo motivo prende il nome di lipolisi.

Nei prossimi articoli vedremo nel dettaglio i sistemi energetici che vengono reclutati in assenza di Ossigeno.