Meccanismi energetici nello
sport
Per capire come i vari
sport agiscono nelle aree di produzione occorre capire quali sono i meccanismi
energetici che sono alla base del gesto atletico.
Il corpo umano
possiede diversi processi per produrre energia e i vari sport si distinguono
anche in base al meccanismo di produzione di energia privilegiato. Il tipo di
benzina impiegato caratterizza la durata e l’intensità dello sforzo sostenibili
e quindi determina quali fattori di prevenzione vengono attivati.
Contrariamente a
quanto avviene in una casa dove per il riscaldamento si può usare energia
elettrica o termica, il nostro corpo impiega una forma meno visibile di
energia, quella chimica.
L’ATP
Nell’organismo
avvengono centinaia di reazioni, alcune delle quali possono cedere energia
mentre altre l’assorbono. L’energia introdotta con gli alimenti non viene usata
direttamente, ma impiegata per sintetizzare una sostanza immagazzinatrice di
energia, l’ATP (o adenosintrifosfato). Tale energia viene poi ceduta quando
l’ATP si lega con l’acqua e viene trasferita per l’utilizzo biologico (per
esempio la contrazione di un muscolo).
I processi energetici
con cui si sintetizza ATP possono essere aerobici o anaerobici.
Un processo è aerobico quando la presenza dell’ossigeno è
indispensabile perché esso abbia luogo, è anaerobico quando
può avvenire in assenza di ossigeno. La sintesi dell’ATP può avvenire anche in
presenza di ossigeno, ma tale presenza non è indispensabile: si parla pertanto
di reazione anaerobica.
Un processo energetico
è inoltre caratterizzato dalla velocità a cui avviene. I
processi che portano alla produzione di ATP derivano dalla conversione dei
macronutrienti (carboidrati, lipidi, proteine) e ogni processo arriva al suo scopo
(la produzione di ATP) con una sua velocità, parametro di estrema importanza
nella fisiologia dello sport, in particolare della corsa.
Il creatinfosfato (CP)
Esiste un altro
meccanismo energetico molto rapido, quello del creatinfosfato (CP). Il CP può
produrre energia in assenza di ossigeno quando il gruppo fosfato si stacca
dalla creatina. Il processo è molto rapido e
tipicamente viene usato dalle cellule quando si passa da una bassa a un’elevata
richiesta energetica; esempio classico sono le gare di sprint o gli scatti dei
calciatori. Per ogni sport e, come nel caso della corsa, per ogni disciplina,
cambia la percentuale del processo di produzione dell’energia privilegiato. Per
esempio, nel calcio circa il 10% dell’energia spesa in una partita deriva dal
meccanismo CP. Nella corsa invece, per distanze superiori a 1500 m, il
meccanismo CP è praticamente nullo.
I tipi di meccanismo
Un altro concetto che
è bene ricordare subito è che le varie fonti energetiche lavorano in parallelo,
non in serie. Ciò significa che, quando diciamo che sono coinvolti carboidrati,
grassi e proteine nella produzione di energia per una corsa a una certa velocità,
i meccanismi sono contemporanei, non successivi: nella maratona il 20% di
consumo di lipidi non inizia quando termina il contributo dei carboidrati, ma
nell’atleta allenato alla distanza già dai primi chilometri un 20% dell’energia
proviene dai grassi. È per questo che un soggetto che corre i 10000 m che vuole
correre una maratona deve allenarsi a bruciare i grassi; con il suo allenamento
da specialista dei 10000 m brucerà probabilmente il 5% di grassi e il 95% di
carboidrati, con il risultato che arrivato al 30-35 km finirà le scorte di glicogeno e si bloccherà, vittima di una
paurosa crisi (il famigerato muro
della maratona).
Schematicamente sono
cinque i principali meccanismi energetici:
a) meccanismo anaerobico alattacido (del
creatinfosfato) in cui si produce energia in assenza di ossigeno, utilizzando
processi molto rapidi, ma che non possono durare a lungo (tipicamente una
decina di secondi). Viene usato per scatti, salti, attività di potenza come il
sollevamento pesi.
b) Meccanismo
anaerobico lattacido in cui si produce energia in assenza di ossigeno.
Viene usato negli sforzi brevi, ma sufficientemente lunghi da produrre un
affanno nella respirazione, per esempio una corsa di un chilometro. Si arriva a
una situazione di crisi (dovuta all’accumulo di lattato nel sangue) che costringe il
soggetto a diminuire la velocità per ritornare in equilibrio.
c) Meccanismo
aerobico glicidico in cui in presenza di ossigeno si bruciano
prevalentemente carboidrati. È usato negli sforzi intensi in cui comunque si
raggiunge un certo equilibrio, per esempio la corsa di una decina di
chilometri.
d) Meccanismo
aerobico lipidico in cui in presenza di ossigeno si bruciano prevalentemente
lipidi (grassi). È usato in sforzi di modesta intensità (come il jogging
parlando tranquillamente) o in sforzi prolungati, dove affianca il meccanismo
precedente (come nella maratona). La biochimica insegna che i lipidi non
possono essere praticamente utilizzati se finiscono le scorte dei carboidrati
(il già citato classico “muro” del maratoneta).
e) Meccanismo
proteico in cui si bruciano le proteine per ottenere energia. Come il
precedente è un meccanismo che viene usato per ottenere energia quando i
carboidrati scarseggiano e diventa tanto più importante quanto lo sforzo è
prolungato (per esempio diverse ore). In questo caso si può dire che i muscoli
vengono “smontati” per produrre energia.
Ognuno di noi può
sfruttare i cinque meccanismi in maniera diversa, a seconda dell’allenamento e
delle caratteristiche individuali congenite o acquisite. È importante però
notare che ogni meccanismo comporta un’azione diversa nelle varie aree di
intervento. Per esempio, se è prevalente il meccanismo CP (come nel saltatore
in lungo) sarà massima l’azione dell’efficienza muscolo-scheletrica, ma sarà
pressoché nulla la protezione cardiovascolare perché le durate sono troppo
brevi per innescare i processi. Il meccanismo anaerobico lattacido può
esplicare un’utile azione ormonale, ma una modesta azione sul controllo del
peso: gli sforzi e gli allenamenti sono tali da bruciare una quantità tutto
sommato modesta di calorie (per esempio non certo paragonabili a quelle di un
triathleta). Per fortuna ogni soggetto, nel suo gesto atletico o negli
allenamenti che sono finalizzati al miglioramento, non usa un solo meccanismo
energetico; ne consegue un beneficio globale che, pur essendo differente da
sport a sport, fa preferire, dal punto di vista salutistico, chi fa sport al sedentatario. Prof.Giovanni Carleo