Dott. Vincenzo Alvino

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Ultimo aggiornamento il 09/02/2016 alle ore 13:41


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Metabolismo Energetico

L'unico autorizzato ad effettuare una consulenza medica ed esprimere un parere riguardo ad una vostra richiesta è il vostro medico, per cui tutte le informazioni presenti sul sito hanno carattere puramente informativo e non possono in alcun modo sostituire quello che è il suo parere.

Il metaboliso energetico

Il Metabolismo energetico nel lavoro muscolare presuppone che esista una relazione tra intensità dell’esercizio e consumo di grassi. L'energia necessaria per soddisfare le richieste energetiche dell'organismo deriva in percentuale diversa dall'ossidazione di CARBOIDRATI (glucosio plasmatico e glicogeno muscolare), PROTEINE E LIPIDI (acidi grassi del tessuto adiposo e trigliceridi muscolari). I principali fattori che determinano quale di questi tre substrati energetici verrà utilizzato dai muscoli durante l'esercizio sono:

  • IL TIPO DI ESERCIZIO (continuo o intermittente;)

  • LA DURATA dell’esercizio;

  • L’INTENSITA' dell’esercizio;

  • LO STATO DI ALLENAMENTO del soggetto;

  • LA COMPOSIZIONE DELLA DIETA (stato nutrizionale del soggetto);

  • LO STATO DI SALUTE DEL SOGGETTO (patologie metaboliche quali ad esempio il diabete, modificano notevolmente l'utilizzo delle fonti energetiche).

Nell'attività fisica non intensa (25%-30% di VO2 max) l'energia è fornita principalmente dal metabolismo lipidico con liberazione di acidi grassi dai trigliceridi del tessuto adiposo (diete dimagranti) mentre i trigliceridi intramuscolari ed il glicogeno in questo tipo di attività, non contribuiscono in maniera determinante alla produzione energetica. Gli acidi grassi vengono trasportati nel circolo sanguigno legati ad una proteina, l'albumina, e vengono poi rilasciati nei muscoli dove costituiscono il substrato per i processi ossidativi. La massima attivazione del metabolismo di acidi grassi viene raggiunta mediamente dopo 20-30 minuti dall'inizio dell'esercizio fisico. La mobilizzazione degli acidi grassi dal tessuto adiposo, il successivo trasporto nel circolo sanguigno, l'entrata all'interno delle cellule e poi nei mitocondri è infatti un processo piuttosto lento. Inoltre, all'inizio dell'esercizio vengono utilizzati principalmente gli acidi grassi ematici e solo successivamente, quando il loro livello plasmatico diminuisce, aumenta la liberazione di acidi grassi dal tessuto adiposo. Quindi:

  • Se l'attività fisica svolta è di bassa intensità ma di breve durata, lipidi e carboidrati contribuiscono in egual misura alla richiesta energetica;

  • Se l'attività fisica è di bassa intensità ma si protrae per almeno un'ora vi è un depauperamento delle riserve di glicogeno ed una maggiore utilizzazione di lipidi che arrivano a coprire circa l'80% della richiesta energetica.

La progressiva prevalenza del metabolismo lipidico nel corso di attività fisica prolungata dipende dall'assetto ormonale che si instaura per cui nella prima ora si utilizza il 50% di grassi (37% di FFA) nella terza il 70% (50% di FFA). La miscela metabolica varia in funzione dell'intensità del lavoro muscolare:

  • ad intensità più bassa la principale fonte energetica è rappresentata dai grassi;

  • ad intensità più alta l'utilizzazione dei grassi rimane costante, ma vi è un progressivo aumento dell'utilizzo di glucosio e glicogeno muscolare (la quantità di energia liberata dall'ossidazione dei grassi è uguale al 25% e al 75% del VO2 max );

  • i muscoli allenati hanno una maggiore capacità di assumere FFA rispetto ai non allenati, quindi l'allenamento consente di risparmiare le scorte di glicogeno;

  • l'allenamento consente di ottimizzare l'utilizzazione dei grassi a scopo energetico.

L’adattamento del muscolo scheletrico all'allenamento si verifica in quanto:

  • Aumenta la disponibilità intracellulare degli enzimi del ciclo di Krebs e della catena di trasporto degli elettroni;

  • Migliora il trasporto degli acidi grassi attraverso la membrana della cellula muscolare;

  • Aumenta il trasporto di acidi grassi all’interno dei mitocondri (meccanismo legato alla carnitina);

  • Aumenta il numero e la grandezza dei capillari;

  • Aumenta il numero e la grandezza dei mitocondri;

  • Aumenta il VO2 max, quindi aumenta la disponibilità di OSSIGENO che è IL FATTORE LIMITANTE DELL'UTILIZZO DEGLI ACIDI GRASSI A SCOPO ENERGETICO.

L'allenamento di tipo aerobico consente quindi una maggiore liberazione di ATP dalla β ossidazione ed aumenta la resistenza della cellula indipendentemente dalle scorte di glicogeno.

Nell'attività fisica di MEDIA O MODERATA intensità si riduce il ruolo degli acidi grassi plasmatici e aumenta l'energia derivante dall'ossidazione dei trigliceridi muscolari fino a pareggiare il conto tra queste due fonti (si riduce il contributo percentuale degli acidi grassi ma in termini assoluti rimane costante).

Nel passaggio da una fase di riposo ad una di lavoro sub massimale la maggior parte dell'energia è fornita dal glicogeno muscolare analogamente a quanto avviene nel lavoro ad alta intensità; nei successivi 20 minuti il glicogeno di origine epatica e muscolare fornisce il 40-50% dell'energia mentre il resto viene garantito dai lipidi con un piccolo contributo delle proteine.

Col passare del tempo con un esercizio di intensità moderata si può verificare:

  • deplezione di glicogeno;

  • diminuzione del livello di glucosio ematico ed aumento dei trigliceridi;

  • aumento del catabolismo proteico per coprire il fabbisogno energetico.

Il glucosio plasmatico diventa quindi la principale sorgente energetica per quanto riguarda i carboidrati ma la maggior parte di energia è fornita dai lipidi. Se l'esercizio si protrae a lungo il fegato non è più in grado di immettere in circolo glucosio sufficiente a soddisfare le richieste muscolari e la glicemia diminuisce (addirittura di 45 mg/dl durante 90 min di intenso esercizio). Il senso di affaticamento si manifesta quando c'è deplezione estrema di glicogeno nel fegato e nei muscoli indipendentemente dalla disponibilità di ossigeno a livello muscolare.

L'attività fisica di ELEVATA INTENSITA' (75-90% del VO2 MAX) non può essere protratta per oltre 30-60 minuti anche nei soggetti allenati. Dal punto di vista fisiologico si ha liberazione di catecolamine, glucagone ed inibizione della secrezione di insulina. L'assetto ormonale che si instaura stimola la glicogenolisi epatica e muscolare. Durante questo tipo di attività il 30% della richiesta energetica è coperta dal glucosio plasmatico, mentre il rimanente 70% è coperto per la maggior parte da glicogeno muscolare (un’ora di attività porta alla deplezione del 55% delle scorte, 2 ore azzerano sia il glicogeno muscolare che quello epatico). Inoltre l'elevata richiesta energetica causa l'aumento della produzione di acido lattico che si accumula nel muscolo e nel sangue inibendo la lipolisi nel tessuto adiposo.

Quindi il fattore limitante di una prestazione sportiva è la disponibilità di ossigeno e si può affermare che:

  • In condizioni di scarsa ossigenazione il glucosio, insieme alle riserve di fosfati muscolari è l'unica fonte energetica utilizzabile.

  • La glicolisi anaerobica ha un rendimento 20 volte inferiore rispetto alla glicolisi aerobica e causa la produzione di acido lattico che è il metabolita responsabile della fatica muscolare.

  • Ad un determinato carico di lavoro, più è alto il VO2 max e più alto sarà il contributo dei grassi nel metabolismo energetico. Un allenamento che migliora il VO2 max aumenta pertanto anche la capacità di utilizzare i grassi come fonte energetica.

 

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