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Quando parliamo di sistemi energetici, in questo caso di allenamento anaerobico, ci ricolleghiamo subito al muscolo scheletrico e al suo modo di ricavare energia legato all’esercizio fisico. La molecola che ci fornisce energia a tal scopo è l’ATP (adenosin trifosfato). Le cellule non possono creare ATP dal nulla.

Cosa sono i sistemi energetici?

Secondo la prima legge della termodinamica, la quantità totale di energia nell’universo rimane costante. Pertanto, dagli alimenti ingeriti e digeriti viene ricavata una potenziale energia che risiede all’interno delle cellule, nei legami chimici di composti organici come il glucosio, glicogeno e di acidi grassi.

Durante l’esercizio fisico o la normale attività, l’ATP è scisso nei muscoli in ADP (adenosin di-fosfato) e necessita di essere rigenerato per continuare a produrre energia. Per tale motivo, le scorte di ATP disponibili nel muscolo sono limitate, in modo tale da sostenere lo sforzo massimale per solo 6 secondi circa.

Queste reazione possono avvenire però in presenza o  meno di ossigeno.

Ecco perché distinguiamo i sistemi energetici in sistema aerobico e sistema anaerobico.

Esistono pertanto quattro sistemi energetici che generano ATP durante l’esercizio che si distinguono tra loro per intensità e durata.

Essi sono:

  • SISTEMA AEROBICO GLICOLITICO
  • SISTEMA AEROBICO LIPOLITICO
  • SISTEMA ANAEROBICO ALATTACIDO
  • SISTEMA ANAEROBICO LATTACIDO

Il sistema aerobico glicolitico interviene durante prestazioni di una durata massima di 20 minuti (corsa intorno ai 4 km), mentre il sistema aerobico lipolitico interviene durante prestazioni di durata maggiore ai 20 minuti (maratona).

Cos’è il sistema anaerobico?

Il sistema anaerobico si divide quindi in anaerobico lattacido e anaerobico alattacido.

Il metabolismo anaerobico lattacido quindi è in grado di produrre energia in assenza di ossigeno mediante l’attivazione della glicolisi anaerobica.

Da 1 molecola di glucosio si ottengono due molecole di ATP più acido lattico. Questo meccanismo è utile soprattutto quando si ha una contrazione muscolare richiesta da sforzi intensi come per esempio forza e forza resistente oppure velocità e resistenza alla velocità o quando ci sono sforzi prolungati ma di intensità superiore alla soglia anaerobica.

Il metabolismo anaerobico alattacido è tipico del tessuto muscolare, si differenzia da quello lattacido in quanto non produce acido lattacido.

Possiamo quindi affermare che questo sistema non prevede lo scarto di molecole acide. È utile nella contrazione muscolare tipica delle prestazioni di forza, della forza massimale di quella esplosiva veloce ed elastica.

Che cos’è l’allenamento anaerobico?

Parliamo di questo tipo di allenamento quando l’esercizio prevede sforzi intensi e di breve durata, soprattutto quando si ripetono movimenti che stimolano il fisico al limite della propria forza e velocità, esercizi come balzi, lavori incentrati sulla forza e sulla velocità.

Partendo dalla differenza evidenziata prima possiamo evincere che il sistema lattacido si basa sulla rapidità con la quale il muscolo produce energia ed acido lattico. La capacità più importante da sviluppare è la potenza lattacida. Parliamo quindi di produzione di energia e non di autonomia.

Potenza: intermedia (50 kcal/min)

Capacità: intermedia (fino a 40 kcal)

Latenza: 15-30 secondi

Recupero: intermedio

Quando lo sforzo è continuato, l’acido lattico si accumula nelle cellule muscolari (miociti) e nel sangue. Il lavoro anaerobico lattacido è caratterizzato dall’accumulo di acido lattico, a causa di una situazione impari fra il piruvato prodotto e la capacità ossidativa dei muscoli per il suo smaltimento: il graduale aumento della concentrazione dell’acido lattico è dovuto al fatto che la sua velocità di produzione è superiore alla sua capacità di smaltimento .

È solo in presenza di ossigeno infatti che il mitocondrio internalizza il piruvato, ossidandolo ulteriormente per ottenere anidride carbonica e acqua. La mancata capacità di completa ossidazione del piruvato causa di conseguenza l’accumularsi di acido lattico nel muscolo e rallenta la velocità di scissione del glicogeno interferendo con il meccanismo coinvolto nella contrazione muscolare; questa può diventare dolorosa e subentra il fenomeno della fatica.

Nel caso di sforzi protratti col sistema lattacido mediante glicolisi anaerobica, la durata media dell’attività è di 30-40 s in modalità massimale ,  il soggetto sarà poi costretto a scegliere se ridurre notevolmente l’intensità per continuare lo sforzo facendo subentrare progressivamente il meccanismo aerobico, o interrompere l’attività muscolare.

Infatti il lattato deve essere metabolizzato e smaltito o riducendo l’intensità dello sforzo, oppure interrompendola. Esso si scompone in due ioni, lo ione lattato (La-) e lo ione idrogeno (H+). L’efficienza di questo processo dipende dalla quantità di acido lattico che il muscolo riesce a tollerare e che può essere aumentata con l’allenamento.

Piccole quantità di acido lattico possono essere ossidate ai fini energetici, specie nel sistema aerobico (glicolisi aerobica), ma grandi quantitativi come in questo caso non riescono a essere smaltiti efficacemente.

Il sistema anaerobico lattacido, detto anche glicolisi anaerobica, interviene principalmente in attività con una durata da 15 secondi a oltre 60 secondi, impiegando i carboidrati depositati nel muscolo (glicogeno muscolare) risultando nella produzione di acido lattico e ioni idrogeno.

L’accumulo di ioni idrogeno crea una sensazione di bruciore, e può essere una causa dell’affaticamento durante l’esercizio. Il sistema anaerobico lattacido predomina nelle attività fisiche vicine all’intensità massimale, come gli sprint da 400 metri, o l’esercizio coi pesi a medie ripetizioni (6-20).

Come programmare l’allenamento anaerobico

Quando parliamo di questo sistema energetico non possiamo che non prendere in esempio La resistenza lattacida.

Essa ci permette  di eseguire attività della durata media di 30-90 secondi è chiamata resistenza lattacida. L’intensità è più elevata rispetto alle attività eseguite in condizioni di resistenza aerobica e l’apporto di ossigeno non riesce a soddisfare le richieste dell’organismo. Si entra pertanto in debito di ossigeno, che dovrà essere colmato durante gli intervalli.

L’energia prodotta dal sistema energetico anaerobico è proporzionale alla velocità o al ritmo dell’attività o della gara.

Esempi:

  • Ripetute ad alta intesità;
  • Metodi intervallati;
  • Metodi alternati.

Il sistema anaerobico alattacido è caratteristico delle fibre muscolari a contrazione rapida (dette anche bianche o IIB). Durante un tipo di attività breve e intensa, il decremento della forza è collegato all’esaurimento delle riserve muscolari di fosfocreatina.

l sistema anaerobico alattacido è un meccanismo di produzione energetica tipico degli sport che prevedono l’erogazione massima dell’energia in un tempo piuttosto breve; è il caso del sollevamento pesi e delle contrazioni di forza elastica ed esplosiva. Il sistema anaerobico alattacido, detto anche sistema dei fosfageni o sistema ATP-CP, è primariamente coinvolto in attività da uno a 10 secondi, impiegando l’ATP immagazzinato e la fosfocreatina come substrati energetici.

Questa via metabolica interviene principalmente durante l’esercizio ad intensità massimale come lo sprint e l’esercizio coi pesi a basse ripetizioni (powerlifting, weightlifting).

Potenza: Elevata (60-100 Kcal/min)

Capacità: Molto bassa (5-10 Kcal)

Latenza: Inesistente

Recupero: Rapido

Dalla scissione del PC, derivano molecole che riescono ad essere impiegate per ricostituire l’ATP solo nei primi secondi del lavoro muscolare. Questo meccanismo è di brevissima durata ma sufficiente a ritrasformare l’ADP in ATP.

La quantità di energia liberata dall’idrolisi di CP è maggiore di quella richiesta per il legame P+ADP. Per questo motivo gran parte dell’energia viene conservata nel legame del fosfato con l’ADP, pronta per essere liberata per le esigenze energetiche.

Quando l’ATP viene scisso in adenosina difosfato (ADP) e fosfato (P), l’energia viene liberata, e viene sfruttata per produrre le contrazioni muscolari. Tuttavia, quando il PC viene scisso in creatina e fosfato, l’energia derivante viene impiegata per ricombinare l’ADP con P in ATP.

L’ATP ricostituita può essere nuovamente scissa in ADP e P e l’energia derivata viene usata per continuare l’attività muscolare. L’energia prodotta dalla scissione della fosfocreatina non può essere usata per produrre la contrazione muscolare perché essa non ha accesso ai ponti trasversali.

Questa reazione avviene con la stessa velocità con cui il muscolo scinde l’ATP in ADP. Tuttavia la riserva di creatinfosfato nel muscolo, in caso di sforzi massimali è limitata e dura solo dai 3 ai 5 secondi. ATP e fosfocreatina stivate nei muscoli vengono usate contemporaneamente nel corso di sforzi brevi ed intensi.

Nel complesso danno una autonomia energetica di 4-8 secondi. ATP e CP sono stoccati all’interno del muscolo scheletrico, tuttavia tali riserve sono limitate, e questo limita la quantità di energia che tali molecole possono produrre.

Infatti è stato rilevato che con un esercizio fisico eseguito alla massima intensità, le riserve di fosfati si esauriscono in 30 o meno secondi. La deplezione dei fosfati intramuscolari in alcune fibre causa l’impossibilità di eseguire due ripetizioni con un carico che può permettere una ripetizione massima (100% 1-RM).

Questo sistema agisce senza l’impiego di ossigeno  per questo motivo viene chiamato anaerobico, e senza la formazione del metabolita acido lattico, quindi alattacido. È molto potente ed entra in funzione immediatamente, ma data la scarsa quantità di materiale disponibile (ATP e PC) si esaurisce altrettanto velocemente, questo a causa della loro bassa concentrazione muscolare . L’energia spesa viene ripristinata dopo circa tre minuti.

Un vantaggio di questo sistema energetico è quello di fornire energia in tempi rapidissimi. Come secondo vantaggio, il sistema dei fosfati ha una grande capacità di potenza, cioè è capace di fornire al muscolo una grande quantità di energia per secondo. Per queste caratteristiche, il sistema anaerobico alattacido o dei fosfati è impiegato principalmente in attività di breve durata e dalla grande richiesta di potenza.

Un altro esempio di esercizio alattacido è quello della forza esplosiva che permette di sviluppare la potenza e la capacità di “rispondere” più rapidamente ad un’azione o uno stimolo.  

Questo tipo di forza infatti si sprigiona quando il muscolo posto a contrazione viene rilasciato in maniera piuttosto violenta, come appunto in uno scatto o in un salto da fermo.

La forza esplosiva fa quindi riferimento a due parametri fondamentali, forza e tempo, dove il tempo è direttamente proporzionale alla velocità con cui il carico viene spostato. Verranno coinvolte principalmente fibre muscolari con un’elevata rapidità di contrazione: le fibre bianche.

La distribuzione delle fibre, veloci e lente, è strettamente legata a fattori genetici. Per di più la conversione delle fibre è a senso unico, a parte una piccolissima percentuale: le fibre veloci, quelle bianche, possono essere convertite in fibre lente, rosse, ma non può accadere il contrario.

Esercizi più comuni per allenarla:

  • squat Jump;
  • Jump;
  • Box jump;
  • Esercizi Pliometrici;

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Autore: Raffaele Gennaro

 

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