2.16 il Sistema Fosfageno

Questo processo prevede la scissione del fosfageno ad alta energia, la fosfocreatina PCr, che insieme all’ATP immagazzinato nella cellula fornisce l’energia immediata nelle fasi iniziali dell’esercizio intenso o esplosivo.
Ci sono tre reazioni che compongono il sistema fosfageno, e queste sono:
CrP +ADP+H+ àATP + Cr      creatin-chinasi
ADP +ADP àATP + AMP     adenilato chinasi
AMP + H+ à IMP + NH4+     AMP deaminasi
Le reazioni della creatin-chinasi e dell’adenilato chinasi producono entrambi ATP ma la reazione di creatin-chinasi ha di gran lunga la maggiore capacità di rigenerazione dell’ATP poiché la riserva di CrP nel muscolo a riposo è di circa 26 mmol / kg. Il consumo di protone (H +) durante la reazione alla creatinchinasi spiega la leggera alcalinizzazione del muscolo all’inizio dell’esercizio. L’insorgenza di acidosi metabolica attiva l’AMP deaminasi e quindi la produzione di AMP e, infine, la produzione di ammoniaca (NH4+). L’altra importante caratteristica del sistema di fosfageno, e in particolare la reazione adenilato-chinasi, è la produzione di AMP. L’AMP è un potente attivatore allosterico di due enzimi influenti nella glicolisi. Innanzitutto, l’AMP attiva la fosforilasi, che aumenta la glicogenolisi e quindi il tasso di produzione di glucosio 6 fosfato (G6 P), che a sua volta fornisce combustibile immediato per la glicolisi.
Inoltre, l’AMP attiva la fosfofrutto-chinasi (PFK) nella fase 1 della glicolisi, consentendo in tal modo un aumento del flusso di G6P attraverso la glicolisi, che consente di aumentare il flusso di rigenerazione di ATP dalla fase 2.
La terza reazione, la reazione della deaminasi AMP, non rigenera l’ATP. Tuttavia, la conversione di AMP in IMP è necessaria per aiutare nella ritenzione di un potenziale di trasferimento del fosfato più elevato rispetto ad altri nel muscolo. Si ritiene che circa l’1-2% della popolazione caucasica hanno una deficienza di AMP-deaminasi nel muscolo scheletrico. Gli studi hanno suggerito che questi individui hanno maggiori probabilità di soffrire di dolori e crampi indotti dall’esercizio, e stanchezza precoce.
L’altra importante caratteristica della reazione svolta dall’AMP-deaminesi è la produzione di ammoniaca (NH4 +), che è tossica per le cellule e successivamente rimossa nel sangue per la circolazione al fegato e successiva convertita in urea, questo processo è noto come il ciclo dell’urea.
Molte attività hanno un alto grado di dipendenza dal sistema fosfageno. Successo negli sport di squadra, sollevamento pesi, eventi sul campo, nuotare, gicare a tennis e così via. Tutti richiedono una contrazione muscolare singolare a breve termine o un numero limitato di contrazioni intense ripetute. È stato teorizzato che durante i primi 10-15 secondi di esercizio fisico, che la creatin-fosfato era la sola responsabile della rigenerazione di ATP.
L’idrolisi della fosfocreatina non dipende dalla disponibilità di ossigeno, o richiede il completamento di diverse reazioni metaboliche prima che l’energia venga liberata per alimentare la rigenerazione di ATP.
La glicolisi si attiva rapidamente durante l’esercizio intenso, e raramente c’è una quasi completa dipendenza dal sistema fosfageno. Tuttavia l’importanza di questo sistema sta nel fatto di rigenerare velocemente l’ATP
È stato generalmente accettato che con un periodo di esercizio dello sforzo massimo di una durata compresa tra 5 e 6 secondi, il sistema di energia del fosfageno domina in termini della percentuale e della proporzione di ATP rigenerato. L’evidenza suggerisce che quando iniziano le contrazioni ad alta intensità, il tasso di degradazione della creatin-fosfato è al suo massimo ma inizia a diminuire dopo 1,3 secondi.
Durante l’esercizio fisico intenso, la resa energetica dal sistema fosfageno può continuare fino a quando le riserve di creatin-fosfato non sono completamente esaurite. Ciò può verificarsi entro 10 s dall’esordio di esercizi massimali a causa del percorso esponenziale del decadimento della degradazione di CrP. Così la capacità energetica di questo sistema dipende dalla concentrazione di creatina fosfato.
È interessante notare che molti sport comportano periodi ripetuti di intenso esercizio fisico, separato da recupero attivo o passivo. Chiaramente, anche la velocità di recupero di creatina fosfato è importante per apprezzare e capire il ruolo del sistema di fosfageno in sport e atletica.
L’abilità degli atleti di recuperare ripetutamente i loro depositi di CrP e quindi produrre alte potenze può avere un effetto significativo sull’esito delle loro prestazioni. Ricerche hanno dimostrato che dopo un esercizio esaustivo, il rifornimento quasi completo della creatin-fosfato può richiedere da pochi minuti a di 15 minuti, a seconda dell’estensione della deplezione di CrP, della grave acidosi metabolica (più lenta se più acida) e dell’unità muscolo-motoria e delle caratteristiche del tipo di fibra del muscolo trattato. 
È stato analizzata la rigenerazione della creatin-fosfato ed è risultato che ci sono più di 2 fasi distinte nel recupero.
Crowther e i suoi colleghi scoprì che in seguito ad esercizi ad alta intensità in condizioni ischemiche, il flusso glicolitico restava elevato per un breve periodo di tempo; restava alto per 3 secondi e poi tornava ai livelli basali in 20 secondi. Se questo fosse il caso e la produzione di ATP glicolitico stava dando un contributo considerevole all’approvvigionamento energetico durante la fase di recupero, quindi si prevede una rapida fase iniziale del recupero di creatin-fosfato immediatamente dopo la cessazione dell’attività ad alta intensità. Un lavoro fatto da Forbes suggerisce che la produzione di ATP glicolitico potrebbe aver contribuito alla risintesi della CrP durante la fase iniziale del recupero dopo esercizi ad alta intensità. Se la CrP viene parzialmente rigenerata durante la fase di recupero, si potrebbe avere una diminuzione della generazione di potenza.


Per tornare alla tua Bacheca clicca qui

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *