Riassunto esame Fisiologia Generale, prof. Veicsteinas, libro consigliato Fisiologia Applicata allo sport, McArdle - cap. 6

Trasferimenti energetici nell'organismo – Parte 1

L'energia del legame fosforico

L'organismo immagazzina solo 80-100g di ATP, sufficiente per alimentare vari secondi di esercizio esplosivo. 1 mole di glucosio produce 689 kCal (solo 263 vengono utilizzate, il restante è disperso in calore). Per la resintesi di ATP, il grasso e il glicogeno sono le principali risorse energetiche; inoltre, parte dell'energia deriva dalla scissione anaerobica della fosfocreatina (Pcr).

Gli aumenti di ADP all'interno del muscolo portano all'idrolisi della Pcr e alla produzione di ATP. Questa reazione non necessita di O₂ e fornisce un rendimento di energia massimo per 10 secondi.

Ossidazione cellulare

I mitocondri hanno enzimi che captano elettroni dall'idrogeno e li passano all'O₂. Questi processi servono per la sintesi di ATP e vengono chiamati reazioni di ossido-riduzione (redox).

Trasporto elettroni

Gli enzimi deidrogenasi (NAD⁺ e FAD) captano le molecole di idrogeno diventando NADH e FADH₂ e trasferiscono gli elettroni di questi ai citocromi, i quali, con effetto a cascata, se li passano fino a trasferirli all'O₂, attraverso la catena respiratoria.

Fosforilazione ossidativa

Sintetizza ATP trasferendo elettroni dal NADH e FADH₂ all'O₂. Un esempio è quello delle ruote idrauliche che agiscono quando passa l'acqua; in questo caso, il passaggio di elettroni da NADH e FADH₂ all'O₂ attraverso i citocromi crea ATP. Più del 90% di ATP è sintetizzata attraverso questo sistema.

Parte 2: Rilascio di energia da parte di macronutrienti

Rilascio di energia dai carboidrati

I carboidrati forniscono l'unico substrato di macronutrienti la cui energia è utilizzata anaerobicamente. La glicolisi avviene fuori dal mitocondrio ed è fondamentale per gli sforzi massimi fino a circa 90 secondi.

In condizioni normali, a seguito di un pasto, il glucosio non si accumula nel sangue ma viene immagazzinato come glicogeno o convertito in grasso. Durante l'attività, il glucosio viene ossidato tramite la glicolisi, il ciclo di Krebs e la catena respiratoria.

La fosforilasi è l'enzima responsabile della scissione del glicogeno in glucosio, mentre la sintasi è responsabile dell'accumulo di glucosio in glicogeno. Durante il pasto o subito dopo, la fosforilasi si arresta mentre la sintasi si attiva per l'immagazzinamento del glucosio in glicogeno. Tra i pasti, la fosforilasi aumenta per garantire un livello di glicemia adeguato, mentre la sintasi si arresta.

L'epinefrina (adrenalina), rilasciata dal sistema simpatico, accelera la velocità di scissione del glicogeno. Molta energia proveniente dalla glicolisi viene dissipata in calore, producendo un guadagno netto di 2 molecole di ATP.

Il glucosio si trova all'esterno della membrana cellulare.