Cenni di alimentazione sportiva e bioenergetica

La spiegazione del Maestro

Matteo D’Amato illustra l’argomento

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Maestro Matteo D’Amato

Tecnico federale 6 duan di Kung-Fu Wushu - Arti Marziali Cinesi

Gli organismi viventi necessitano di un continuo apporto energetico che deve essere fornito dagli alimenti e convertito, tramite diverse vie metaboliche, in una forma chimica agevolmente utilizzabile. Nell'uomo, e nella maggior parte degli esseri viventi, la molecola comune alle varie tipologie d’utilizzo dell'energia è l'ATP che, pur non possedendone una gran quantità per ogni suo legame fosforico, è in grado di liberarla sotto una forma facilmente impiegabile nei vari processi biochimici. Nella produzione d’energia avremo quindi un diverso impiego in base alla durata (capacità) ed all’intensità (potenza) del gesto atletico richiesto. E' basato sull'utilizzo dei fosfageni muscolari: fosfocreatina (PC) e ATP.  La PC è idrolizzata liberando energia che è utilizzata per la risintesi dell'ATP consumato durante la contrazione muscolare. I fosfageni forniscono rapidamente energia, ma causa la loro bassa concentrazione muscolare (4-6 mmol/kg ATP e 15-17  mmol/kg PC), si esauriscono altrettanto velocemente in pochi secondi. E' l'idrolisi parziale del glucosio, che, in assenza  d’O2, si arresta ad acido lattico: quando l'utilizzo di tale sistema è protratto abbastanza a lungo, l'acido lattico tende ad accumularsi e può causare fatica muscolare. Oltre a quest’aspetto potenzialmente negativo, la glicolisi anaerobica è una via metabolica a basso rendimento: infatti sono prodotte solo tre moli d’ATP per mole di glicogeno consumato. L'utilizzo è massimo per i primi 90 secondi e continua ad  essere, insieme al meccanismo aerobico, importante fonte d’energia per esercizi continui e massimali sino a circa 3-4 minuti. Si basa sull'utilizzo dei substrati alimentari (carboidrati, lipidi e proteine) metabolizzati in presenza d’ossigeno; è un sistema a relativa bassa potenza, ma a grandissima capacità e ottimo  rendimento:  vengono, infatti, prodotte ben 39 moli d’ATP per mole di glicogeno consumato. Il tempo con cui il sistema arriva alla massima potenza (VO2 max) è di circa 2-3 minuti: carichi di lavoro intorno al 70% di tale intensità possono essere sostenuti anche per diverse ore. In base al tipo di sistema energetico prevalentemente utilizzato durante l’attività sportiva si può proporre una classificazione per tipo di sport: -di potenza; - prevalentemente anaerobici; -sport anaerobici e aerobici massivi; -prevalentemente aerobici; -sport anaerobici e aerobici alternati; -sport di destrezza; -sport combinati.

Utilizzo dei substrati energetici alimentari

La risposta metabolica all'esercizio fisico è indispensabile per la contrazione muscolare. L'organismo umano è dotato di un sofisticato e complesso sistema neuro-ormonale atto a garantire la disponibilità di idonei substrati energetici per il lavoro muscolare e in particolare si avvale di un sistema energetico capace di produrre energia rapidamente per sforzi fisici intensi (per le cosiddette reazioni “fuggi o combatti”) e di sostenere lo svolgimento di attività prolungate nel tempo (che richiedono resistenza). Queste differenti esigenze (velocità e resistenza), nel corso dell’evoluzione, hanno determinato lo sviluppo di diverse tipologie di fibre muscolari: fibre muscolari di tipo I (fibre rosse o lente) che hanno un'alta capacità ossidativa e vengono utilizzate per lavori prolungati, e fibre di tipo II (fibre bianche o rapide). che hanno un'alta capacità glicolitica e vengono reclutate per azioni rapide o lavori isometrici. Entrambi i tipi di fibra, per soddisfare le proprie esigenze energetiche legate alla contrazione, utilizzano i carboidrati (glucosio plasmatico e glicogeno muscolare), le proteine e i lipidi (acidi grassi del tessuto adiposo e trigliceridi  muscolari). Attraverso tre sistemi e vie metaboliche diverse, questi principi nutritivi forniscono al muscolo  un unico tipo di “benzina” l'adenosina trifosfato (ATP):

a) Lo shuttle della fosfocreatina (PCr): che prevede come donatore di ATP la creatina muscolare e che rappresenta il maggior donatore di ATP durante i primi secondi di uno sforzo fisico intenso (ad esempio, serve ad assicurare l'energia per i primi 40-50 metri di una corsa di 100 metri in atleta elite);

b)La glicolisi anaerobica (cioè la via metabolica più veloce del glucosio): fornisce energia all'inizio dell'esercizio fisico intenso, soprattutto quando       l'elevata concentrazione plasmatica di catecolamine promuove la glicogenolisi. E’ la via metabolica per la rapida contrazione delle fibre muscolari, che permette di preservare la disponibilità di ATP per i primi 60-90 secondi di attività. In presenza di ossigeno, indispensabile per protrarre più a lungo la contrazione muscolare, questa via acquisisce ritmi più lenti e riveste un ruolo di minor importanza per la formazione di ATP.

c)La fosforilazione ossidativa: terza e molto efficiente via metabolica dei carboidrati, grassi e proteine. All'inizio il glicogeno intracellulare (forma di deposito muscolare del glucosio) e gli acidi grassi liberi (FFA) costituiscono il primo substrato che confluisce nella via ossidativa. Tuttavia, se l'esercizio fisico è prolungato anche l'ossidazione del glucosio circolante si rivela un'importante fonte di ATP. Il contributo degli aminoacidi e catena ramificata, o delle proteine in generale, alla produzione di ATP durante l'attività fisica è minimo (meno del 2%); tuttavia, se le scorte di glicogeno risultano severamente ridotte, tale percentuale può aumentare fino al 10% circa. Le reazioni ossidative di questa via, avvengono all'interno dei mitocondri.

La prossima settimana, il M° Matteo D’Amato continuerà l’argomento, con un altro articolo.

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