A tutti noi palestati piace parlare di pesi e carichi. Meno dei meccanismi che stanno alla base del mantenimento della prestazione muscolare: possiamo sollevare dei pesi per un tempo limitato, c’è una relazione fra carico spostato e numero di ripetizioni sostenibili.
Tutti sappiamo della presenza dell’acido lattico che paralizza i muscoli, molto spesso lo ricerchiamo. Ma… cosa è? In generale, cosa è la fatica?
In questo articolo parleremo dei metabolismi energetici, i meccanismi che forniscono benzina ai nostri muscoli. Solitamente, questa è roba ben pallosa. Il ciclo di Krebbs, di Cori, reazioni chimiche a piene mani.
In più la trattazione non è mai specifica per chi va in palestra e poche volte viene fatta una distinzione fra la fatica che si prova in un 3×3 di panca alla morte con 5’ di recupero e un 1×20 di squat.
Non che io sia un chimico, ma cercherò di dare un’idea di quello che succede all’interno del nostro corpo
Una benzina, molti serbatoi
Il disegno sopra riportato mostra la benzina del nostro organismo, l’ATP o adenosintrifosfato che abbiamo incontrato nella contrazione muscolare: l’ATP è caratterizzato da una struttura complicata con una catena di gruppi fosforici, i cerchietti con la P, i cui legami contengono energia. Questa energia viene ceduta alle teste di miosina quando un legame si scinde, creando ADP, adenosindifosfato, e Fosforo.
L’ATP risulta perciò fondamentale per contrarre i muscoli, è la benzina del nostro corpo. La domanda è: chi è il benzinaio?
Il corpo umano è molto efficiente nella sua lotta alla sopravvivenza, e mette a disposizione di se stesso diverse strategie, basate sulla rapidità e sulla potenza con cui può risintetizzare l’ATP. I modi con cui questo avviene vengono definiti metabolismi energetici e possono essere visti come dei serbatoi da cui attingere ATP.
L’ATP libero nei muscoli è infatti così scarso che è sufficiente solo per un movimento massimale massimale di pochi decimi di secondo e se non esistesse un meccanismo di fornitura di questa sostanza, sarebbero impossibili i più semplici gesti prolungati.
Metabolismo anaerobico alattacido
Questo modo di produrre ATP avviene in assenza di ossigeno, anaerobico, e senza produzione del famoso acido lattico, alattacido.
Nei muscoli è presente il creatinfosfato, CP, che si scinde in creatina e in fosforo P. Il fosforo a sua volta verrà utilizzato per sintetizzare, a partire dall’ADP, nuovamente l’ATP.
Questo serbatoio fornisce benzina, ATP, in maniera pressochè istantanea, però si esaurisce in una manciata di secondi. In letteratura a seconda degli studi troverete 5, 8, 13 secondi, ma comunque “pochi secondi”. Tanta energia, movimenti rapidi e potenti, ma per poco tempo.
Una domanda interessante a cui risponderemo in seguito: ma una volta esaurito, come viene reintegrato? Oltre ai serbatoi che forniscono benzina, deve esistere anche un modo per riempire nuovamente questi serbatoi!
Metabolismo anaerobico lattacido
Questo modo di produrre ATP avviene in assenza di ossigeno ma con produzione di acido lattico.
Il glucosio, uno zucchero presente nel sangue o nei muscoli sotto forma di una sostanza chiamata glicogeno, si scinde in assenza di ossigeno in ATP e un’altra sostanza, chiamata acido piruvico che, a sua volta, sempre per mancanza di ossigeno, forma l’acido lattico.
La reazione del disegno è estremamente semplificata, direi da bambini. Stiamo parlando di cascate di reazioni chimiche, ma l’elemento fondamentale è che il processo, avvenendo in assenza di ossigeno, risulta incompleto.
L’assenza di ossigeno impedisce alla reazione di “bruciare completamente” tutti i possibili scarti, per fare un azzardato parallelo è come un motore che produce ossido di carbonio invece di anidride carbonica perché la miscela d’aria è insufficiente o la reazione è troppo veloce per l’ossigeno disponibile.
L’acido lattico, perciò, e una specie di scarto metabolico che, come si suol dire, va ad “intossicare” i muscoli.
Perciò queste reazioni portano ad una grande produzione di energia, superiore a quella del metabolismo anaerobico alattacido, sebbene con più lentezza a mettersi in moto.
Metabolismo aerobico
L’ultimo tipo di serbatoio che ci interessa, e che al palestrato piace meno.
Il glucosio in presenza di ossigeno “brucia” completamente senza alcun tipo di scarto: vengono prodotti ATP, acqua ed anidride carbonica. Anche in questo caso, le reazioni sono tantissime e complicate.
Il metabolismo aerobico è capace di sostenere il movimento per un tempo indefinito, attingendo al glicogeno muscolare, epatico, agli zuccheri del sangue o ai grassi che vengono a loro volta scissi in componenti sempre più semplici per arrivare al glucosio.
Il grafico sopra riportato mostra il perché dell’esistenza di questi tipi di reazioni: la disponibilità indica quante molecole di ATP possono essere prodotte da ogni meccanismo energetico, la velocità indica proprio la rapidità con cui questi ATP possono essere prodotti, diciamo la potenza della reazione.
Le unità di misura sono le millimoli e le millimoli al secondo, ma per quello che ci riguarda è importante il confronto relativo e possiamo lasciare queste unità di misura ai chimici dato che siamo dei barbari palestrati: se il meccanismo anaerobico alattacido fornisce poca energia, la fornisce in maniera ben più rapida del metabolismo anaerobico lattacido che, a sua volta, è più veloce del meccanismo aerobico che porta il glicogeno a bruciarsi completamente in CO2 e acqua.
Viceversa per le disponibilità di ATP prodotti, con una reazione aerobica con utilizzo di grassi che ha una disponibilità quasi 50 volte superiore a quella che utilizza il glicogeno, infatti la barra va fuori scala.
L’efficienza del corpo umano è incredibile e, sulla base dei vari sforzi, butta benzina nel motore attingendo da vari serbatoi.
Tutto insieme
Qualsiasi sforzo facciamo, che sia correre per prendere il treno o sollevare dei pesi, alla fine abbiamo sempre il fiatone se questo sforzo è minimamente intenso e prolungato. Il fiatone è il modo con cui l’organismo cerca di introdurre più ossigeno nel nostro corpo perché significa che quello normalmente utilizzato non è sufficiente per le reazioni interne: si parla in questo caso di debito d’ossigeno.
E’ importante sottolineare che queste reazioni non avvengono a comparti, come gli stadi di un razzo, ma nel tempo si sovrappongono in funzione del tipo di sforzo. Faccio una serie di esempi che riguardano una volta tanto la palestra e non la bicicletta o la corsa.
Le barrette indicano una ripetizione “impegnativa” in un dato esercizio, supponiamo nello squat. Il lavoro è un 3×1 con ampio recupero. Una ripetizione di squat dura circa 5 secondi, il metabolismo interessato è quello anaerobico alattacido: di sicuro non si sperimenta bruciore durante un 3×1 con 5 minuti di recupero eh…
Segnalibri