Produrre e bruciare energia per l’esercizio fisico

Il corpo utilizza due tipi di metabolismo durante l’esercizio fisico per fornire il carburante necessario per i muscoli. Imparate a conoscere il metabolismo aerobico e anaerobico, come funzionano e cosa significano per voi quando vi allenate.

Il metabolismo anaerobico è la creazione di energia attraverso la combustione di carboidrati in assenza di ossigeno. Questo si verifica quando i polmoni non riescono a immettere abbastanza ossigeno nel flusso sanguigno per tenere il passo con le richieste di energia dei muscoli. Generalmente viene utilizzato solo per brevi scatti di attività, come quando si corre o si va in bicicletta o quando si sollevano pesi.

Quando non c’è abbastanza ossigeno nel flusso sanguigno, il glucosio e il glicogeno non possono essere completamente scomposti in anidride carbonica e acqua. Al contrario, si produce acido lattico, che può accumularsi nei muscoli e peggiorare la funzione muscolare.

Il metabolismo aerobico è il modo in cui il corpo crea energia attraverso la combustione di carboidrati, aminoacidi e grassi in presenza di ossigeno. Combustione significa bruciare, ed è per questo che si dice bruciare zuccheri, grassi e proteine per l’energia. Il metabolismo aerobico viene utilizzato per la produzione sostenuta di energia per l’esercizio fisico e altre funzioni del corpo. Esempi di esercizi che utilizzano il metabolismo aerobico includono camminare, correre o andare in bicicletta con uno sforzo sostenuto.

Il corpo passa spesso dal metabolismo aerobico a quello anaerobico durante le attività sportive e di esercizio fisico che richiedono brevi scatti e corse sostenute, come nel calcio, nel tennis e nella pallacanestro.

Definizione di metabolismo e dove si verifica

Il metabolismo si riferisce ai processi che il vostro corpo utilizza per scomporre le sostanze nutritive, formare composti che le cellule possono utilizzare per l’energia e utilizzare tali composti per le funzioni cellulari. Il vostro corpo secerne enzimi per scomporre gli alimenti in zuccheri, proteine e grassi. Poi ogni cellula del vostro corpo può prenderli e usarli in processi metabolici aerobici o anaerobici per formare adenosina trifosfato (ATP), che è il carburante utilizzato nelle cellule. Le calorie del cibo vengono bruciate in questo modo per produrre energia in ogni cellula. Il metabolismo complessivo del vostro corpo comprende la contrazione muscolare, la respirazione, la circolazione sanguigna, il mantenimento della temperatura corporea, la digestione, l’eliminazione degli scarti, le funzioni del cervello e del sistema nervoso. La velocità con cui si bruciano le calorie si chiama metabolismo.

Durante l’esercizio fisico si aumenta il metabolismo non solo nei muscoli, ma anche nel sistema respiratorio e circolatorio. È necessario un ritmo più veloce della respirazione e della frequenza cardiaca per fornire ossigeno e sostanze nutritive ai muscoli. Il vostro corpo deve anche lavorare di più per prevenire il surriscaldamento, ad esempio attraverso la sudorazione.

Metabolismo anaerobico vs metabolismo aerobico

Il metabolismo anaerobico non è così efficiente come il metabolismo aerobico. Una molecola di glucosio può produrre solo tre molecole di ATP sotto il metabolismo anaerobico, mentre ne produce 39 con il metabolismo aerobico. L’ATP è ciò che alimenta i muscoli.

Il metabolismo anaerobico può utilizzare solo glucosio e glicogeno, mentre il metabolismo aerobico può anche abbattere i grassi e le proteine. Un intenso esercizio fisico nella zona anaerobica e nella zona rossa con una frequenza cardiaca superiore all’85% della vostra frequenza cardiaca massima vi porterà ad utilizzare il metabolismo anaerobico per alimentare i muscoli.

Mentre il vostro corpo userà naturalmente i percorsi energetici che vi consentiranno di svolgere al meglio il vostro lavoro, voi avete la possibilità di scegliere l’intensità del vostro allenamento. I programmi di allenamento per diversi sport e attività sono progettati per sfruttare al meglio il metabolismo aerobico e anaerobico.

Come il metabolismo anaerobico e l’acido lattico vi influenzano durante l’esercizio

L’acido lattico è un sottoprodotto della glicolisi anaerobica e del metabolismo anaerobico, processi che si verificano entrambi durante l’esercizio fisico intenso. Anche se l’acido lattico è usato come carburante dal cuore, una quantità eccessiva di acido lattico nei muscoli scheletrici rallenta le contrazioni, impedendo il mantenimento del picco di prestazioni.

Quando i muscoli utilizzano il metabolismo anaerobico, l’acido lattico viene prodotto nelle cellule muscolari. Con un esercizio di intensità moderata, è in grado di diffondersi fuori dalle cellule, ma con contrazioni muscolari vigorose si accumula. Quando si accumula sempre più acido lattico, i muscoli fanno male e sono affaticati.

Spesso questo si avverte in attività come il sollevamento pesi, ma può accadere quando si corre o si va in bicicletta in salita. In questi casi, si è costretti a fare marcia indietro o a rallentare in modo che i muscoli possano recuperare e permettere all’acido lattico di diffondersi fuori dalle cellule. L’acido lattico viene ulteriormente trasformato dal fegato in glucosio da usare come carburante, completando il ciclo.

Cosa succede durante l’esercizio anaerobico

Il metabolismo anaerobico produce acido lattico, che può accumularsi nei muscoli fino a “sentire il bruciore”. Questa sensazione di bruciore è un normale effetto collaterale del metabolismo anaerobico.

Le fibre muscolari a contrazione rapida si basano maggiormente sul metabolismo anaerobico per le contrazioni rapide, ma si affaticano anche più rapidamente.

Intervalli ad alta intensità trasformano un esercizio normalmente aerobico come la resistenza in un esercizio anaerobico. Il metabolismo anaerobico è necessario una volta superato il 90% della frequenza cardiaca massima.

Come rallentare l’accumulo di acido lattico

È possibile migliorare il punto in cui l’acido lattico si accumula con programmi di formazione specifici. Gli atleti spesso li usano per migliorare le loro prestazioni. Questi includono un regime di allenamento a intervalli o a stato stazionario che li porterà alla loro soglia di lattato.

È anche importante avere la giusta dieta in modo che i muscoli siano ben riforniti di glicogeno per il carburante. La soglia di lattato è solitamente raggiunta tra il 50% e l’80% del VO2 max di un atleta (assorbimento massimo di ossigeno). Negli atleti agonisti può essere aumentata ulteriormente, permettendo loro di impegnarsi maggiormente nelle loro attività.

Dettagli del metabolismo aerobico

Nel processo metabolico aerobico, il corpo umano utilizza il glucosio per produrre molecole di adenosina trifosfato (ATP). L’ATP è ciò che alimenta i muscoli. Il metabolismo anaerobico, che viene utilizzato per la contrazione muscolare vigorosa, produce molte meno molecole di ATP per molecola di glucosio, quindi è molto meno efficiente.

Il metabolismo aerobico fa parte della respirazione cellulare e coinvolge le cellule che producono energia attraverso la glicolisi, il ciclo dell’acido citrico, il trasporto di elettroni e la fosforilazione ossidativa. C’è una dettagliata chimica coinvolta nel modo in cui il corpo produce energia per l’esercizio fisico.

Come il corpo utilizza il metabolismo aerobico

Il corpo utilizza il metabolismo aerobico per l’energia durante il giorno per alimentare l’attività regolare delle cellule, dei muscoli e degli organi. Questo è il motivo per cui si ha un metabolismo basale, un livello di combustione di calorie necessario solo per mantenere le normali funzioni del corpo, oltre a quello che serve per l’attività fisica. Un corpo vivo brucia sempre qualche caloria, anche a riposo.

Il metabolismo aerobico è anche il motivo per cui i polmoni assorbono l’ossigeno che verrà trasportato dall’emoglobina nel sangue ai tessuti. L’ossigeno viene utilizzato nel metabolismo aerobico per ossidare i carboidrati e gli atomi di ossigeno finiscono attaccati al carbonio nella molecola di anidride carbonica che viene escreta.

Gli unici sottoprodotti del processo di metabolismo aerobico dei carboidrati sono l’anidride carbonica e l’acqua. Il vostro corpo se ne libera respirando, sudando e urinando. Rispetto al metabolismo anaerobico, che produce anche acido lattico, i sottoprodotti del metabolismo aerobico sono più facili da rimuovere dal corpo. Ciò significa meno dolori muscolari dopo l’esercizio fisico con il metabolismo aerobico.

Perché è meglio utilizzare il metabolismo aerobico

Un esercizio aerobico viene effettuato ad una frequenza cardiaca inferiore all’85% della frequenza cardiaca massima e non utilizza contrazioni muscolari vigorose. Il vostro corpo è in grado di mantenere un flusso di energia costante scomponendo i carboidrati e i grassi con processi metabolici aerobici.

Ad un livello di esercizio fisico di moderata intensità, si respira abbastanza e il bisogno dei muscoli di ATP è abbastanza lento e costante da poter scomporre il glicogeno in glucosio e mobilitare i grassi immagazzinati per ottenere l’energia. È anche possibile assumere carboidrati che il corpo può utilizzare prima che tutti i depositi siano esauriti. Gli atleti che sbagliano in questo vanno incontro al fenomeno chiamato “hitting the wall”, sbattere contro il muro.

Esempi di esercizi aerobici

Gli esercizi aerobici utilizzano grandi gruppi muscolari per eseguire le stesse azioni per almeno 10 minuti alla volta. Questo aumenta la frequenza cardiaca e la frequenza respiratoria, poiché il corpo fornisce l’ossigeno necessario ai muscoli per il metabolismo aerobico ebrucia zuccheri e grassi per l’energia.

Uno degli esercizi aerobici più facili è camminare ad un ritmo sostenuto, finché si respira con più forza ma si è ancora in grado di formulare frasi complete. Un esercizio aerobico di camminata di 30 minuti al giorno può fornire il livello di attività fisica consigliato per migliorare la salute.

La corsa, il ciclismo, il canottaggio, il nuoto, lo sci di fondo e le macchine per l’esercizio cardio, come gli allenatori ellittici, gli scalatori, i vogatori e le macchine da sci, possono fornire un allenamento aerobico. Ci si può anche divertire ballando come attività aerobica. Queste attività possono essere sia nella zona a intensità moderata che in quella a intensità vigorosa ed essere aerobiche, a condizione che la frequenza cardiaca non superi l’85% della frequenza cardiaca massima.

Mentre lo yoga e il tai chi usano il metabolismo aerobico, di solito non aumentano la frequenza cardiaca abbastanza per essere considerati esercizi aerobici di media intensità.

Perdita di peso e metabolismo aerobico

Se il vostro obiettivo è quello di perdere peso attraverso l’esercizio fisico, il metabolismo aerobico è vostro amico in quanto elimina il grasso dalle cellule adipose e lo brucia per produrre energia per i muscoli. Inoltre, brucia anche gli zuccheri disponibili e immagazzinati (carboidrati) nelle cellule, in modo che qualsiasi eccesso non venga trasformato in grasso. Il cibo che mangiate rifornirà le vostre riserve di energia disponibili. Se non mangiate più calorie di quante ne bruciate, non accumulerete le calorie in eccesso come grassi. Ma dovete anche ricordare che l’esercizio fisico andrà a costruire il muscolo, quindi, mentre perdete grasso, potreste anche guadagnare massa muscolare.