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I MECCANISMI ENERGETICI

La quantità di ATP depositata nel muscolo e disponibile per essere subito impiegata è

assai limitata: è necessario quindi che l'ATP sia continuamente ricostituito.

L'ATP presente nei muscoli consente a malapena il succedersi d’alcune contrazioni

per una durata di 2 o 3 secondi, quindi è utilizzata per "iniziare" qualsiasi tipo di

lavoro anche di massima intensità.Per potere continuare il lavoro il muscolo necessita d’altro ATP che pertanto deve

essere prodotto o riformato

  La ricarica può avvenire solamente attraverso tre diversi meccanismifisiologici:

1.  Il meccanismo energetico anaerobico alattacido2.  Il meccanismo energetico anaerobico lattacido3.  Il meccanismo energetico aerobico

Anaerobico alattacido( ATP CP )

Anaerobico lattacido( glucosio )Aerobico

(glucosio acidi grassi proteine)

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ATP

ANAEROBICO

ALATTACIDO

( CP )

ANAEROBICO

LATTACIDO

( GLICOGENO )

AEROBICO

( CARBOIDRATI,

GRASSI,

PROTEINE )

SFORZI MASSIMALIDI BREVISSIMA

DURATA

SFORZI AL DI SOPRADEL MASSIMO

CONSUMO DI

OSSIGENO

1)SOGLIA AEROBICA: S2CAPACITA’ AEROBICA 

2)SOGLIA ANAEROBICA:S4

POTENZA AEROBICA

FREQUENZACARDIACA: MAX.

REC. COMPLETI

FREQUENZACARDIACA: MAX.

REC. INCOMPLETI

1: frequenza cardiaca:60% max.2: frequenza cardiaca:

80-85% max.

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IL MECCANISMO ENERGETICO ANAEROBICO ALATTACIDO

  Il meccanismo energetico anaerobico alattacido è in grado di forniremoltissima energia nell’immediato (di solito è il primo che interviene), ma

può farlo solo per pochi secondi, poiché esaurisce rapidamente le sueriserve.  In questo sistema di “ricarica” non c’è l’utilizzo dell’ossigeno, né

formazione di acido lattico (sistema energetico anaerobico-alattacido)  E’ il più importante negli sforzi intensi ma molto brevi. 

IL MECCANISMO ENERGETICO ANAEROBICO LATTACIDO

  Quando questo meccanismo energetico viene attivato in modo consistentesi ha un considerevole accumulo di acido lattico nei muscoli, questopregiudica l'efficienza delle contrazioni

  L'acido lattico che si accumula nei muscoli, viene smaltito dall'organismodurante il lavoro o dopo lo sforzo nel giro di poco tempo.

IL MECCANISMO AEROBICO

è così chiamato perché necessita della "presenza di ossigeno".

  Se l'ossigeno “introdotto” è sufficiente alla formazione di ATP, si avrà

una situazione di equilibrio fra l'energia spesa e il “carburante” prodotto

che consentirà di proseguire l'esercizio muscolare per lungo tempo  Il meccanismo aerobico consente un lavoro di grossa quantità ma di bassa

intensità.  La massima capacità di lavoro con il meccanismo aerobico è detta VO2

max (massimo consumo di ossigeno)

  La velocità che si esprime a questo livello è detta VAM (velocità aerobicamassima)

che cos’è la soglia AEROBICA? 

1.  Corrisponde ad una concentrazione di lattato nel sangue di 2 mmol/l.(S2 )

2.  Per quanto riguarda la freq. cardiaca, corrisponde a circa il 60% dellafrequenza massima

3.  Dal punto di vista energetico, quindi, siamo completamente nel “mondo

aerobico” la produzione di lattato, infatti, è minima (1 mmol/l sopra il

basale)

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4.  A cosa può servire per l’allenamento? Consente di far eseguire lavori

“prettamente aerobici” ad una velocità che possiamo definire“defaticante”: molto utili per “smaltire” allenamenti pesanti o le fatiche di

una gara/partita

che cos’è la SOGLIA ANAEROBICA ? 

1.  E’ la zona di passaggio fra il meccanismo aerobico e l’ anaerobico

lattacido. O meglio è quella “zona” nella quale c’è equilibrio fra la

quantità di acido lattico prodotto e smaltito.2.  Di solito si esprime con una velocità e/o frequenza cardiaca, che si deve

intendere come “ambito”; come velocità di riferimento, non come valoreassoluto

3.  Di solito corrisponde a 4 mml di lattato per litro

4.  Non tutti gli atleti, però, hanno questa correlazione (4mml alla velocità disoglia) che si deve considerare un valore medio.

5.  Anche il metodo di valutazione utilizzato può far variare i valori divelocità e di lattato dello stesso individuo

che cos’è il Vo2max o VAM ? 

1.  Il massimo consumo di ossigeno rappresenta la massima capacità dirisintesi dell’ ATP per via ossidativa (aerobica). 

2.  Quando in un soggetto non aumenta più il consumo di ossigeno in rispostaad una aumentata richiesta significa che ha raggiunto il suo VO2 max.3.  La velocità alle quale si arriva al VO2 max si chiama VAM (Velocità

Aerobica Massima)4.  Per una richiesta energetica superiore l’energia può solo derivare dal

reazioni che comportano accumulo di acido lattico

Rendimento medio delle diverse fonti energetiche in un soggetto di peso 70 kg emassa muscolare 20 kg

Composto iniziale Via metabolica  ATP prodotto  Capacità (Kcal) CP An.alattacida 1 3,6

Glucosio(glicogeno) An. lattacida 4 circa 100-120 

Glucosio(glicogeno) Potenza Aerobica 38 1.100 Acidi grassi Capacità Aerobica 138 75.000

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RAPPORTO TRA VELOCITA’ E TRASFORMAZIONE DI ENERGIA 

Combustibile Processo Potenza Capacità

CP Anaerobico

alattacido

Da 0” a 7”  Da 7” a 15” 

Glicolisi Anaerobico

lattacido

Da 15” a 45” Da 45” a 2’ 

Ossidazionedegli zuccheri

Aerobico Da 2’ a 10’  Da 10’ a 20/30’ 

Ossidazione

dei grassi

Aerobico Dopo circa 20’ e per ore

DEBITO DI OSSIGENOAl termine di un’attività fisica, durante il riposo o fase di recupero il fabbisogno di

ATP cala notevolmente, non cessa invece il fabbisogno d’ossigeno che si mantiene

elevato per un periodo di tempo più o meno lungo, secondo l'intensità e la durata del

lavoro precedente. La quantità d’ossigeno necessaria a ristabilire l'equilibrio del

nostro organismo prende il nome di "debito d’ossigeno". 

Conviene ricordare che il recupero è completato nel sistema:

ANAEROBICO ALATTACIDO in circa 3’-5’, con la seguente progressione (1/2

nei primi 30”, 1/4 nei secondi 30”, 1/8 nei terzi 30” e così via). 

ANAEROBICO LATTACIDO se la prestazione è intensa in circa 45’ con la

seguente progressione (1/2 nei primi 15’, 1/4 nei secondi 15’, 1/8 nei terzi 15’ e così

via. Il lattato prodotto, è eliminato per ¾ dall’O2 formato dal lavoro delle fibre lente,

il rimanente ¼ dall’O2 respiratorio ed anche per ¾ dai muscoli non impegnati nel

lavoro e ¼ dal fegato, solo una minima quantità viene smaltito da urine e sudore.

RECUPERI COMPLETI:- per la Resistenza si ha un ristoro completo in 48/72 ore- per la Forza si ha un ristoro completo in 24 ore

- per la Velocità si ha un ristoro completo in 12 ore

- per la Rapidità Si ha un ristoro in completo in 6 ore

Il seguente grafico riporta l'andamento della frequenza cardiaca al variare della

velocità di esecuzione di un esercizio aerobico.

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Aumentando l’intensità di lavoro aumenta in modo pressoché lineare la frequenza

cardiaca. Questo se vogliamo è naturale: per prestazioni di durata superiore ai 3-4

minuti l'energia è prodotta soprattutto con il meccanismo aerobico, il quale necessitadi ossigeno fornitogli dal sangue pompato dal cuore. Dunque, maggiore è l'energia (e

quindi l'ossigeno) richiesta dai muscoli, maggiore la quantità di sangue ossigenato

che il cuore deve pompare, dunque maggiore è la frequenza cardiaca.

La Soglia Aerobica (SA)

Come abbiamo detto quando abbiamo trattato i

meccanismi energetici, essi funzionano in parallelo,

cioè contemporaneamente. Quello che varia, e di

molto, è la percentuale di utilizzo dei vari

meccanismi.Partiamo da zero e iniziamo a correre, attestandoci

ad una andatura molto tranquilla. Appena partiamo,

il meccanismo aerobico è ancora "freddo" e non

riesce a fornirci tutta l'energia necessaria. I

meccanismi anaerobici sopperiscono tale mancanza,e di conseguenza la concentrazione di lattato nel

sangue aumenta.

Una volta che il meccanismo aerobico entra a regime, esso è in grado di fornire tutta

l'energia necessaria, il meccanismo anaerobico alattacido praticamente "si spegne" e

il lattato nel sangue si abbassa tendendo ai valori di riposo (figura in alto).

In questa situazione, stiamo correndo ad una andatura inferiore a quella di soglia

aerobica. Cosa avviene quando raggiungiamo la SA? Il meccanismo anaerobicolattacido aumenta il suo contributo tanto che la concentrazione di lattato nel sangue

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aumenta, per assestarsi a un valore di circa 2 mmol/l (millimoli per litro di sangue),

come si osserva nella figura in basso.

La soglia aerobica (SA) è la velocità minima per la quale il lattato si mantiene alivelli costanti, superiori a quelli di riposo. 

La Soglia Anaerobica (SAN)Se aumentiamo di poco la velocità oltre la SA, la

frequenza cardiaca aumenta linearmente, e anche il

lattato aumenta, passando per esempio da 2 a 3mmol/l, ma una volta raggiunto un nuovo valore di

equilibrio, rimane costante nel tempo.

Aumentando ancora la velocità, a un certo punto la

velocità di produzione del lattato supera la capacità

dell'organismo di smaltirla: la concentrazione di

lattato continua ad aumentare anche se la velocità ècostante, fino a che non è più in grado di tollerare

concentrazioni di lattato superiori ed è costretto a

rallentare.

La massima velocità per la quale il lattato si mantiene costante è detta soglia

anaerobica. Il valore del lattato in corrispondenza della soglia anaerobica di circa 4

mmol/l.

La soglia anaerobica (SAN) è la velocità massima per la quale il lattato si

mantiene a livelli costanti, superiori a quelli di riposo. Notiamo che al di sopra della soglia anaerobica, la frequenza cardiaca non aumenta

più linearmente con la velocità, ma più lentamente. Questo avviene in quanto ilmeccanismo aerobico sta andando in crisi. Per questo il meccanismo anaerobico

lattacido entra in gioco in modo determinante per sopperire alla richiesta di ulteriore

energia. Questa flessione caratteristica della curva velocità/frequenza cardiaca viene

utilizzata in un famoso test, il test di Conconi, proprio per misurare la velocità di

soglia anaerobica.

Per quanto tempo si può mantenere la velocità di soglia?

Come abbiamo appena visto, esiste un intervallo di

velocità, i cui estremi sono rappresentati dalla SA e

dalla SAN, all'interno del quale la concentrazione di

lattato nel sangue mantiene valori costanti. Tali valori

però non vengono mantenuti per sempre, dopo un

certo periodo di tempo il lattato ricomincia ad

aumentare fino a che la velocità non può più essere

mantenuta.

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.

Si definisce Capacità Aerobica il tempo per il quale un atleta è in grado di

mantenere la velocità di soglia aerobica, mentre la Potenza Aerobica rappresenta

La velocità di soglia anaerobica.

Il massimo consumo di ossigeno 

L'ossigeno è l'elemento necessario per la produzione di energia con il meccanismo

aerobico: il consumo di ossigeno dell'organismo può dunque essere consideratoproporzionale all'energia prodotta con il meccanismo aerobico. Il consumo di

ossigeno si può misurare semplicemente analizzando l'aria inspirata e quella espirata

dall'atleta, e misurando la variazione nella concentrazione dell'ossigeno.

Il massimo consumo di ossigeno (VO2Max) dell'organismo si verifica a una velocità

superiore a quella di soglia anaerobica, come indicato nella figura di inzio pagina, 

velocità che corrisponde alla massima frequenza cardiaca.Un atleta è in grado di prolungare lo sforzo in condizioni di massimo consumo di

ossigeno per circa 7 minuti, in tale condizione la concentrazione di lattato nel sangue

può variare, a seconda dell'atleta, da 5 a 8 mmol/l.

Il massimo consumo di ossigeno rappresenta il momento in cui il sistema di

produzione aerobica dell'energia viene "spremuto" al massimo: più di così, non può

più dare. Tale momento, tuttavia, non si può protrarre nel tempo per più di qualche

minuto, poiché contemporaneamente l'organismo ha già attivato in modo

quantitativamente importante il meccanismo anaerobico, che innalza la

concentrazione di lattato a livelli intollerabili se non per alcuni minuti. Questo puòessere considerato un sistema per proteggere il cuore, che al massimo consumo di

ossigeno sta battendo con la frequenza massima.

Meccanismo Anaerobico Alattacido• tipico degli sforzi brevi • non richiede ossigeno • non produce acido lattico • usa la Fosfocreatina (CP) depositata nei muscoli, le cui scorte sono limitate

Metabolismo Anaerobico Lattacido• tipico degli sforzi molto intensi • non richiede ossigeno • produce acido lattico • demolisce gli zuccheri 

Metabolismo aerobico

• tipico degli sforzi molto lunghi • richiede ossigeno • demolisce una combinazione tra grassi e zuccheri

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Durata dei Metabolismi in generale:

anaerobica alattacida :Pochi secondi

anaerobica lattacida : Qualche decina di secondi

aerobica: Diversi minuti, ore

La Capacità Aerobica (è il serbatoio che un individuo dispone per svolgere un certolavoro) esprime l’abilità di sostenere un esercizio per un periodo prolungato ed

è sinonimo di Resistenza.

La Potenza Aerobica (è il carburatore, cioè la quantità di energia che si puòerogare in un certo tempo) esprime l’abilità di produrre energia aerobica ad un ritmo

elevato nell’unità di tempo 

I vantaggi di una buona Potenza Aerobica:

-  Consente un recupero veloce con maggiori scorte di glicogeno muscolare

-  Consente ai giocatori di percorrere una distanza complessiva in metri molto

elevata

-  Consente ai giocatori di effettuare un maggior numero di sprint e recuperarlivelocemente 

-  Consente ai giocatori di avere un maggior coinvolgimento con la palla, 

effettuare passaggi più corretti e mantenere alta l’intensità di gioco 

Gli aspetti peculiari della resistenza sono dettati da parametri aerobici e anaerobici:

Parametri aerobici: L’ossigeno necessario richiesto dal nostro organismo è regolato dai processi

metabolici. Il processo di utilizzazione dell’ossigeno per soddisfare i soli processivitali è detto metabolismo basale(M.B.).

Il consumo di O2 aumenta e si va a sommare al M.B. in quantità variabile a seconda

delle attività svolte. In caso di intensi sforzi muscolari, come negli allenamenti o gare

di resistenza il consumo può aumentare fino ad un certo limite definito come:

MASSIMO CONSUMO DI OSSIGENO (VO2 MAX)

Capacita’ aerobica: capacita’ di protrarre a lungo il lavoro grazie alla

presenza ottimale delle sostanze energetiche e il loro ottimale utilizzo.

Potenza aerobica: definisce il massimo consumo di ossigeno e la massimaintensità di lavoro realizzabile senza superare la soglia anaerobica.

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E’ strettamente correlata alla quantità di ATP sintetizzata dall’organismo nell’unità di

tempo.

Parametri anaerobici alattacidi: 

La funzione di questo meccanismo è quella di produrre la massima energiadisponibile in tempi brevi.

Capacita’ anaerobica alattacida: migliora la capacita’ di resistenza dei

fosfati ricchi di energia e probabilmente può favorirne il loro accumolo.Potenza anaerobica alattacida: serve per aumentare la velocità di scissione

dei fosfati ricchi di energia essenziale per produrre una partenza di gara veloce

producendo il minor acido lattico possibile.

- 

Parametri anaerobici lalattacidi: E’ il meccanismo in grado di produrre elevata energia per massimo 2

Minuti producendo nel suo funzionamento acido lattico.Capacita’ anaerobica lattacida: Il suo miglioramento aumenta la tolleranza

all’accumolo di elevate quantità di acido lattico. Quindi tale capacità corrisponde al

massimo tempo di lavoro sostenibile attingendo energia dal solo meccanismo

lattacido.

Potenza anaerobica lattacida: un suo innalzamento incrementa gli enzimi

della glicolisi e di conseguenza la loro attività.

Si può definire come la massima quantita’ di energia prodotta da questo 

meccanismo nell’unità di tempo. 

Definizione di soglia anaerobica: e’ la soglia durante la prestazione oltre la quale il

nostro organismo non è in grado di eliminare ulteriori quote di acido lattico, per cui

esso si accumula invece che rimanere in quantità costante ( per convenzione 4

Mm/ml )

Si può dire che la soglia anaerobica indica la massima quantità di lavoro che può

essere mantenuta indefinitamente nel tempo.Tipo di lavoro:

lavoro ad intensità al limite tra il prevalente aerobico e l’anaerobico stimolal’ottimale miscela tra carboidrati e grassi.

MODIFICAZIONI ORGANICHE L’allenamento e quindi gli stimoli per la resistenza, se protratti nel tempo possono

determinare:Aumento del diametro e del numero di capillari muscolari e relativo

miglioramento dello scambio metabolico periferico.

Aumento delle cavità cardiache e della forza di contrazione del cuore

Migliore regolazione della distribuzione sanguigna tra carico e recuperoDiminuzione della frequenza cardiaca a riposoAumento del volume del sangue e dei globuli rossi

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Aumento delle capacita’ tampone del circolo sanguigno sulla formazione di

acido lattico

Aumento dei volumi polmonari

Frequenza cardiaca e finalità metabolica delcarico 

fino a 135 b.p.m  aerobico di bassa intensità 

135 - 150  aerobico di media intensità 

150 - 165aerobico di alta intensità (potenzaaerobica) 

165 - 180 anaerobico (superamento della soglia

anaerobica) 

oltre 180 anaerobico lattacido di alta intensità(sub-massimale- massimale)