11.3 La benzina muscolare
Il muscolo è un motore e, come tale, ha la capacità di trasformare in movimento, cioè in energia cinetica, l'energia potenziale contenuta in certe strutture chimiche.
Come il motore di un'auto utilizza l'energia contenuta nella benzina, così il motore-muscolo è capace di utilizzare l'energia contenuta in una particolare "benzina" specifica del muscolo. Questa fonte di energia si chiama adenosin-trifosfato ed è comunemente conosciuta con la sigla ATP. L'ATP è costituito da un grosso complesso molecolare detto adenosina e da tre componenti detti gruppi fosforici. I legami fra questi gruppi sono ad alto contenuto di energia, infatti immagazzinano una grossa percentuale di energia potenziale.
Quando il legame fosforico viene rotto si libera energia, utilizzata dalle fibre muscolari per contrarsi.
Ma da dove viene questa sostanza?
Nei muscoli c'è una certa riserva di ATP, ma non sarebbe sufficiente neanche per un lavoro come quello di una gara di nuoto su 50 metri. Questa piccola scorta di ATP, infatti, verrebbe completamente consumata e, rimanendo senza "carburante", l'atleta sarebbe costretto a fermarsi. Nei muscoli, tuttavia, si forma continuamente nuovo ATP e la sua produzione avviene proprio a partire da quello che rimane dopo che l'ATP ha ceduto ai muscoli l'energia che permette loro di contrarsi. L'ATP fornisce energia ai muscoli soprattutto perché si rompe uno dei tre legami fosforici che compongono l'intera molecola. Rimangono pertanto due frammenti: ADP (o adenosin-difosfato) e un fosfato libero.
Né l'uno né l'altro dei due frammenti vengono di solito utilizzati ulteriormente dai muscoli come fonte di energia. Ma non si tratta di frammenti inutili; si può fare in modo, infatti, che si leghino ancora insieme per formare nuovo ATP utilizzabile dal muscolo.
Questo processo, attraverso il quale dall'ADP e da un fosfato libero si ottiene nuovo ATP, si può definire ricarica dell'ATP; e perché questo avvenga occorre una fonte di energia. Pertanto schematicamente possiamo così riassumere la ricarica dell'ATP:
ADP + fosfato + energia = ATP
Questa energia necessaria per la ricarica proviene da tre differenti meccanismi, in pratica da tre diverse serie di reazioni chimiche che hanno luogo dentro il muscolo il quale, quindi, oltre a utilizzare la "benzina", deve anche fabbricarsela. Due dei meccanismi dipendono più direttamente dagli alimenti con i quali ci nutriamo e precisamente il meccanismo definito ossidativo o aerobico e il meccanismo definito non ossidativo o anaerobico lattacido; il terzo meccanismo di ricarica si verifica, invece, grazie a un composto chimico, la fosfocreatina (o PC), sostanza che si trova immagazzinata nelle cellule muscolari e che è simile all'ATP.
Il termine aerobico indica presenza di ossigeno, mentre anaerobico significa assenza di ossigeno.
Quando si parla di metabolismo aerobico si vuole intendere, dunque, una serie di reazioni chimiche che richiedono la presenza di ossigeno, mentre per il metabolismo anaerobico l'ossigeno non è necessario. Dei tre differenti meccanismi chimici che si sono indicati sopra e che servono per la ricarica dell'ATP, due sono anaerobici (avvengono senza ossigeno):
- meccanismo anaerobico lattacido,
- meccanismo della fosfocreatina o anaerobico alattacido.
Per il meccanismo aerobico, invece, come si può intuire dalla parola stessa, necessita l'ossigeno.
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