Il negozio per il tuo sport

Non hai articoli nel carrello.

Il sistema aerobico: come funziona e quando si attiva

Introduzione

Il sistema aerobico è un sistema energetico che utilizza i grassi, i carboidrati e talvolta le proteine per la sintesi dell’ATP (adenosina trifosfato, la molecola presente in tutti gli organismi viventi come forma di accumulo di energia).

Il sistema aerobico produce molta più ATP rispetto agli altri sistemi energetici ma lo fa in maniera più lenta, per cui non è in grado di alimentare il corpo durante gli esercizi molto intensi, che richiedono una rapida produzione di ATP.

Possiamo pensare al sistema aerobico come ad un grande autobus a diesel con un’enorme serbatoio di benzina, mentre immaginiamo quello anaerobico alattacido come un’auto con motore V8 e il sistema anaerobico lattacido come ad un’auto con motore V6.

Il grande vantaggio del sistema aerobico è la sua continua produzione di ATP, che di fatto rende le scorte quasi illimitate (da qui il paragone con un autobus a diesel dotato di immenso serbatoio).

Il sistema aerobico si sviluppa in tre fasi, ognuno dei quali prevede la produzione di ATP. Ogni processo coinvolge delle complesse reazioni chimiche, motivo per cui la produzione di ATP risulta più lenta rispetto a quella degli altri sistemi.

Vediamo quali sono le tre fasi che andremo ad analizzare nel dettaglio:

-          la glicolisi aerobica (glicolisi lenta)

-          il ciclo di Krebs (conosciuto anche come ciclo dell’acido citrico)

-          la catena di trasporto degli elettroni

Prima fase: la glicolisi aerobica

La glicolisi aerobica prevede la stessa serie di reazioni della glicolisi anaerobica (veloce), ma differisce nel risultato a perché è presente ossigeno sufficiente. Ecco gli step della glicolisi:

-          il glicogeno inizialmente immagazzinato viene convertito in glucosio, che viene poi scomposto da una serie di enzimi

-          vengono utilizzate due molecole di ATP per alimentare la glicolisi e quattro vengono create in modo da fornire all’organismo altre due molecole di ATP per la contrazione muscolare

-          viene creato il piruvato come prodotto finale della scomposizione del glucosio. La presenza di ossigeno favorisce la conversione del piruvato in una sostanza chiamata acetil-coenzima A

-          l’acetil-coenzima A può essere sintetizzato nella seconda e terza fase del sistema aerobico per creare più ATP.

Durante la seconda e la terza fase continua la scomposizione del glucosio, iniziata dalla glicolisi lenta e si ottiene come risultato la formazione di anidride carbonica (CO2) e di acqua (H2O) e la sintesi di più ATP.

Queste due fasi hanno luogo nei mitocondri, strutture a forma di piccoli fagioli collocate all’interno delle cellule muscolari. I mitocondri sono considerati le centrali energetiche del sistema aerobico, perché è proprio al loro interno che viene prodotta la maggior parte dell’ATP aerobica.

Nella seconda fase nel sistema aerobico si inserisce l’acetil-coenzima A, che viene prodotto dalla glicolisi aerobica. Questa seconda fase è nota come ciclo di Krebs.

Seconda fase: il ciclo di Krebs

Gli acidi grassi (dai grassi) e gli aminoacidi (dalle proteine) vengono convertiti in acetil-coenzima A attraverso una serie di complesse reazioni chimiche. Entrano nel circolo di Krebs insieme all’acetil-coenzima A dalla glicolisi e vengono scomposte. Il risultato è una produzione di ATP e di anidride carbonica e idrogeno come sottoprodotti.

L’idrogeno prodotto nel ciclo di Krebs più l’idrogeno prodotto durante la glicolisi, lasciati senza controllo, causerebbero una maggiore acidità cellulare. Proprio l’acidità nei muscoli è ciò che provoca la fatica nel sistema anaerobico glicolitico.

Quindi, nel sistema aerobico l’idrogeno si combina con due enzimi e viene inviato alla catena di trasporto degli elettroni.

Lo scopo principale del ciclo di Krebs è quello di generare idrogeno da trasferire alla catena di trasporto degli elettroni, dove può essere utilizzato in modo da controllare l’acidità e avviare il sistema aerobico per mantenere attiva la sintesi di ATP.

Di seguito le fasi del ciclo di Krebs:

-          l’acetil-coenzima A entra nel ciclo

-          l’acetil-coenzima A viene scomposto in anidride carbonica e idrogeno

-          durante questo processo vengono sintetizzate altre due molecole di ATP per alimentare ulteriori contrazioni muscolari

-          l’idrogeno viene trasferito alla catena di trasporto degli elettroni.

Fase 3: la catena di trasporto degli elettroni

La catena di trasporto degli elettroni è il percorso più complesso e produttivo dell’intero sistema energetico aerobico. Produce 34 molecole di ATP per ogni molecola di glucosio che viene utilizzata; tuttavia, la sua complessità lo rende molto difficile da comprendere.

Una volta entrati nella catena di trasporto degli elettroni, gli ioni di idrogeno provenienti dal ciclo di Krebs vengono sottoposti ad ulteriore reazioni chimiche e si combinano con l’ossigeno per formare il prodotto finale, l’acqua.

Il processo di trasferimento degli ioni di idrogeno dalle molecole veicolo all’ossigeno e la movimentazione degli ioni stessi attraverso un gradiente chimico, produce l’energia necessaria per combinare l’ADP (adenosina difosfato) e il PI (fosfato inorganico) per formare l’ATP. Riassumendo, la catena di trasporto degli elettroni funziona nel seguente modo:

-          gli ioni di idrogeno provenienti dal ciclo di Krebs sono trasferiti alla catena di trasporto degli elettroni da molecole veicolo

-          gli ioni di idrogeno vengono trasferiti a molecole veicolo incorporate nella catena di trasporto degli elettroni, dove sono sottoposti ad una serie di reazioni chimiche

-          viene creato un gradiente ionico; quando gli ioni di idrogeno si muovono attraverso questo gradiente viene creato ATP

-          l’acqua viene prodotta come derivato della combinazione tra idrogeno e ossigeno.

In conclusione, l’ATP ottenuto dalla completa scomposizione di una molecole di glucosio nel sistema aerobico è pari a: 2 molecole di ATP dalla glicolisi, 2 dal ciclo di Krebs e 34 dalla catena di trasporto degli elettroni, per un totale di 38 molecole di ATP.

Da questi dati è possibile capire come il sistema energetico aerobico possa virtualmente produrre ATP in maniera illimitata.

Dove il sistema anaerobico glicolitico sintetizza solo due molecole di ATP, quello aerobico ne produce 38, sebbene in maniera molto lenta. Questo spiega perché la nostra capacità di resistenza a bassa intensità sia molto elevata.

Cos’è l’allenamento aerobico

Con il termine allenamento aerobico si fa riferimento all’impiego di energia che utilizza ossigeno per produrre ATP, fornita poi alle fibre muscolari che lavorano. Il sistema aerobico è quello che produce il maggior quantitativo di energia per ogni tipo di attività non esplosiva in natura. Ogni attività che richiede una fornitura di energia per un periodo di tempo superiore a 90 secondi attinge al sistema aerobico per alimentare i muscoli con ulteriore energia.  

Ecco perché le attività che richiedono forza esplosiva e aumentano il battito cardiaco possono essere sostenute per circa un minuto e mezzo prima che la fatica cominci a farsi sentire, con il corpo che è costretto a passare al più lento sistema aerobico.

Attività come la corsa, lo sci, il nuoto, il ciclismo sono alimentate principalmente dal sistema energetico aerobico.

I benefici dell’allenamento aerobico

Detto in maniera scarna e sintetica, l’allenamento aerobico è la base di ogni tipo di allenamento. Tutte le attività che non prevedono un periodo di riposo che duri per un tempo compreso tra il minuto e il minuto e mezzo richiedono l’intervento del sistema aerobico per una ulteriore fornitura di energia. Al contrario, se è necessario una rapida iniezione di energia ai muscoli per uno sforzo intenso, entra in gioco il sistema energetico anaerobico per la fornitura di ATP. In pratica, la maggior parte dell’energia che usiamo nei nostri esercizi proviene dal sistema aerobico, mentre quella utile agli sforzi brevi ma intensi è prodotta dal sistema anaerobico.

Il sistema aerobico svolge inoltre tre importanti funzioni:

-          fornisce energia nel lungo periodo (superiore a 90 secondi)

-          aiuta a rimuovere i residui prodotti dal sistema anaerobico (riducendo e prevenendo la fatica)

-          rifornisce le sostanze chimiche che alimentano il sistema anaerobico.

Un sistema anaerobico non virtuoso limita molto anche le prestazioni anaerobiche; impiega infatti più tempo a rimuovere gli scarti dei prodotti del sistema anaerobico e a stoccare di nuovo materiale utile alla produzione di energia anaerobica. In conclusione, un sistema aerobico mal funzionante provocherà un recupero più lento dopo l’utilizzo di energia esplosiva. 

Esercizi per il sistema aerobico

Il sistema aerobico può essere allenato e sviluppato in diversi modi, con allenamenti differenti. Vediamo alcuni:

-          interval training: l’allenamento ad intervalli per la resistenza sul lungo periodo del sistema aerobico dovrebbe avere un rapporto lavoro-riposo pari a 1:1 o 1:2. I periodi di lavoro solitamente durano diversi minuti, mentre il riposo dovrebbe essere attivo ma ad una intensità minore.

-          Allenamento continuato: si tratta di un tipo di allenamento che mantiene una intensità costante e dura per un periodo di tempo prolungato (in genere superiore ai 15 minuti).

-          Allenamento fartlek (termine svedese che si traduce con l’espressione gioco di velocità): un tipo di allenamento ad intervalli in cui chi lo pratica varia la velocità e lo sforzo in base a quanto pensa di poter continuare a quel livello. Una via di mezzo tra l’allenamento continuo e l’interval training.

Esempi di allenamento che si focalizzano principalmente sul sistema aerobico sono:

-          corsa di due minuti a velocità moderata o alta, seguita da due minuti a bassa intensità (recupero attivo). Ripetizioni per 30 minuti.

-          30 minuti di bicicletta a velocità bassa o moderata, nuoto o jogging senza cambio di intensità.

30 minuti di corsa leggera in salita con scatti saltuari ma senza alcuna interruzione.

Vedi tutti i marchi di integratori a prezzo scontato in vendita su Multipoweronline: ti offriamo solo il meglio
2005 - 2017 © MultiPowerOnline.it di GIANIK snc - Tutti i diritti riservati - P.IVA 02091120507