Rifornimento di energia per la contrazione muscolare

Contrazione muscolare e ATP

Quando il muscolo si contrae, per fornire l’energia necessaria vengono scissi i legami delle molecole di ATP Sorprendentemente i muscoli accumulano quantità molto limitate di ATP: soltanto quanto basta per 4-6 secondi, appena sufficiente a metterli in moto. Poiché l’ATP è

l'unica fonte di energia direttamente utilizzabile per alimentare l’attività del muscolo, l’ATP deve essere continuamente rigenerato se la contrazione deve continuare.

Rigenerazione dell'ATP

I muscoli attivi utilizzano due vie per rigenerare l’ATP:

1. La fosforilazione diretta dell’ADP da parte del crea tinfosfato. La particolare molecola del creatinfosfato (CP) si trova nelle fibre muscolari, ma non negli altri tipi di cellule. Quando l’ATP si sta esaurendo, le interazioni tra CP e ADP determinano il trasferimento di un gruppo fosfato altamente energetico dal CP all’ADP, rigenerando così altro ATP in una frazione di secondo. Per quanto le fibre muscolari accumulino CP in misura circa cinque volte superiore all’ATP, anche il rifornimento di CP viene rapidamente esaurito (in meno di 15 secondi).

2. La respirazione aerobia . A riposo e durante l’esercizio da lieve a moderato circa il 95% dell’ATP impiegato per l’attività muscolare deriva dalla respirazione aerobia. La respirazione aerobia avviene nei mitocondri e implica una serie di vie metaboliche che utilizzano ossigeno. Nell’insieme queste vie sono indicate come fosforilazione ossidativa. Nella respirazione aerobia il glucosio viene completamente degradato a diossido di carbonio e acqua, e parte dell’energia che si libera con la scissione dei legami viene incorporata in legami delle molecole di ATP. Sebbene fornisca un ricco ricavo di ATP (circa 36 molecole di ATP per 1 molecola di glucosio), la respirazione aerobia è abbastanza lenta e necessita del continuo apporto di ossigeno e di sostanze nutritizie al muscolo per mantenerlo in attività.