Quando iniziamo un’attività fisica, il corpo attiva in modo complesso e coordinato diversi sistemi energetici per soddisfare la richiesta di energia. A seconda dell’intensità e della durata dell’esercizio, queste vie metaboliche si sovrappongono e interagiscono, modulando il consumo di ossigeno e il tipo di carburante utilizzato.
I 3 sistemi energetici
- Anaerobico alattacido o sistema ATP-PC:
Questo sistema non utilizza ossigeno per produrre energia (ATP) ma sfrutta la fosfocreatina, un composto energetico contenuto nel muscolo.
È caratterizzato dal rilascio di molta potenza per un tempo breve (circa 10 / 15 secondi) e viene sfruttato in attività rapide in cui si ricerca il massimo sforzo in poco tempo come, ad esempio, una gara sui 100 metri.
- Anaerobico lattacido:
Anch’esso è caratterizzato dall’assenza di ossigeno ma, a differenza del precedente, sfrutta i carboidrati come substrato da degradare per produrre energia.
È anche definito sistema della glicolisi anaerobica poiché sintetizza ATP dalla scissione del glucosio (che in termini di quantità rappresenta circa l’80% dei carboidrati generali).
Il prodotto ultimo della serie di trasformazioni di questa via metabolica è l’acido lattico.
Questo viene degradato durante l’attività per produrre nuova energia. Nel caso in cui l’attività si prolunghi troppo nel tempo senza calare d’intensità il lattato prodotto eccede quello utilizzato, creando accumulo di acido lattico con conseguente stop dell’esercizio.
La potenza sviluppata è alta ma minore rispetto all’anaerobico alattacido, mentre il tempo di durata è maggiore (tra 20 secondi e 2 / 3 minuti circa).
Un esempio sono la corsa sui 200, 400 ed 800 metri.
- Aerobico
Se l’attività si protrae nel tempo la potenza si abbassa ulteriormente ed il sistema che si usa principalmente è quello aerobico.
Questo tipo di metabolismo sfrutta la degradazione di carboidrati e grassi (lipidi) in presenza di ossigeno.
Nel primo caso l’ossigeno viene portato alle cellule muscolari per la scissione completa del glicogeno.
Il secondo invece si differenzia per la produzione di un volume maggiore di energia (maggior sintesi di ATP) data dal degrado di acidi grassi.
Se l’attività ha un intensità tale da innestare il metabolismo aerobico ed è superiore a 3 / 5 minuti ma inferiore ad un ora circa, i substrati degradati sono sia grassi che carboidrati con una prevalenza di quest’ultimi. Nel caso l’esercizio si protragga per più tempo l’uso dei lipidi crescerà sempre di più.
L’inizio dell’attività
Se iniziassimo a correre in maniera tranquilla, senza scatti, con un andamento costante ed analizzassimo il consumo di ossigeno si noterebbe come cresce nei primi minuti dall’inizio dell’ esercizio per poi stabilizzarsi (a circa 3 / 5 minuti) raggiungendo un equilibrio tra l’ossigeno respirato e quello usato dai muscoli.
Entrando più nel particolare però si nota come nei primi secondi dall’inizio dell’attività il consumo di ossigeno non cresce immediatamente, comportando uno squilibrio. A dover colmare questa differenza è il metabolismo anaerobico per mezzo del sistema ATP-PC ( Adenosintrifosfato e fosfocreatina) e dell’acido lattico.
Questo sistema permette di usare scorte ridotte di ATP per fornire energia nell’immediato ma ha durata estremamente breve (10 / 15 secondi).
Se però l’intensità dello sforzo è talmente alta da non permettere al sistema cardiovascolare di raggiungere l’equilibrio, il sistema che verrà usato principalmente sarà quello lattacido.
Il debito di ossigeno
Dunque, il tempo che viene “coperto” da questo meccanismo è quello che serve al sistema cardiovascolare per aumentare il flusso ematico in maniera da far arrivare l’ossigeno alle cellule muscolari.
Il raggiungimento di questo stato stazionario viene quindi pagato in un primo momento dal sistema anaerobico che, per farlo, contrae un debito di ossigeno con il sistema aerobico.
Uno dei fattori principali è infatti l’intensità dell’esercizio, la quale modula di conseguenza la percentuale d’uso dei 3 sistemi energetici. È quindi opportuno tenere a mente come i sistemi energetici si inneschino contemporaneamente e come l’uso di uno non escluda gli altri due.
Il “pagamento del debito” avviene alla fine dell’attività, infatti se osservassimo il consumo d’ossigeno una volta cessato l’esercizio vedremmo che non cala immediatamente.
A determinare il volume di debito sarà la quantità di ossigeno necessaria per ripristinare le scorte di ATP usate all’inizio e quella usata per smaltire l’acido lattico accumulato nel corso dell’esercizio.
Conclusioni
Questo ci porta a capire come l’entità di debito d’ossigeno non è sempre uguale ma dipende da intensità e durata dell’allenamento. Un’intensità bassa comporta una durata dello squilibrio breve e di conseguenza un debito di ossigeno basso ripagato in breve tempo alla fine dell’attività (pochi minuti).
In pratica maggiore è l’intensità dello sforzo, maggiore sarà il debito di ossigeno ed il tempo necessario a ripristinare le scorte alla fine.
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