La principale proprietà di un muscolo è quella di contrarsi, tendersi, accorciarsi; il tutto è finalizzato a vincere le resistenze opposte dalla gravità per mantenere la postura, compiere movimenti o, più semplicemente, sottoporsi a lavori muscolari nell’intento di mantenere la piena efficienza fisica attraverso l’allenamento sportivo. A tal proposito, la nostra attenzione si focalizza sulla muscolatura striata (cosiddetta per l’aspetto che offre all’osservazione microscopica), caratterizzata, altresì, per la proprietà fondamentale di contrarsi in seguito a un evento elettrico desiderato, ovvero l'”uso” di detti muscoli è sotto il dominio della volontà.

Il muscolo scheletrico possiede un potenziale energetico, una “riserva” che viene utilizzata al momento opportuno per alimentare la contrazione, nonché per produrre calore. Questo potenziale energetico è costituito da energia chimica che lo stesso muscolo sintetizza a partire dai nutrienti che ad esso afferiscono con il sangue. Tali scorte energetiche sono rappresentate da adenosintrifosfato (ATP), fosfocreatina (CP), glicogeno, glucosio e acidi grassi.

L’ATP costituisce la principale fonte di energia per la contrazione muscolare, in particolare una molecola di ATP è formata da adenina, ribosio e tre gruppi fosfato (P) ed è proprio nel legame che tiene uniti questi gruppi fosfato che risiede il potenziale energetico della molecola:

ADENINA — RIBOSIO — P — P — P
Affinché l’ATP fornisca la sua energia al muscolo è necessario che si stacchi un gruppo fosforico:

ADENINA — RIBOSIO — P — P + P (= energia)
ottenendo ADP (adenosindifosfato) più P; dalla rottura di questo legame si libera il quantitativo di energia che alimenta la contrazione muscolare.

A questo punto interviene la fosfocreatina (CP) che ha il ruolo di cedere il proprio gruppo fosforico all’ADP per “ricaricarlo” ad ATP:

ADP + CP —> ATP + C (creatina)
La quantità di CP presente nel muscolo è tre volte superiore a quella dell’ATP, tuttavia la risintesi di quest’ultimo è di modesta entità e rapido esaurimento. A questo punto entra in gioco il glicogeno muscolare, che viene depolimerizzato nelle singole molecole di glucosio che lo costituiscono; quest’ultimo viene utilizzato per ottenere altro ATP, in un processo che va sotto il nome di glicolisi.

Quindi il muscolo “funziona” ad ATP; quest’ultimo viene inizialmente ripristinato dalla CP, che ha un’efficienza energetica potente ma di breve durata, e successivamente dalla glicolisi. Quest’ultima può avvenire in presenza o in assenza di ossigeno, fornendo un quantitativo rispettivamente maggiore o minore di ATP. La glicolisi anaerobica, inoltre, fornisce un importante catabolita, l’acido lattico; quest’ultimo interviene nella successiva fase di riposo muscolare per ripristinare il glicogeno esaurito. Un terzo precursore di ATP è rappresentato dagli acidi grassi; essi forniscono un quantitativo di composti fosforati energetici in funzione della loro lunghezza molecolare.

Lo sforzo muscolare, protratto per un tempo soggettivamente variabile, determina l’insorgenza di un grado di affaticamento sempre maggiore, che rende impossibile il proseguimento del lavoro. In un muscolo affaticato si verifica ugualmente l’evento elettrico responsabile della contrazione, ma ad esso non segue l’evento meccanico della contrazione vera e propria. Questo stato di inattività muscolare, determinato dalla fatica, è reversibile e transitorio, ovvero si estingue con il riposo.

L’insorgenza della fatica è dovuta fondamentalmente all’accumulo di cataboliti derivanti dalle reazioni biochimiche che presiedono alla contrazione: anidride carbonica (CO2), acido piruvico e acido lattico; gli stessi vengono rimossi durante il riposo. Inoltre, l’arrivo di ossigeno ai tessuti viene utilizzato per ossidare l’acido lattico e ricostituire le scorte di glicogeno.

Concludendo, le prestazioni di un muscolo dipendono dall’entità delle reazioni energetiche che avvengono al suo interno; in ordine di “intervento energetico” tali reazioni sono:

  1. Idrolisi dell’ATP e della CP (avviene anche in assenza di ossigeno e non produce acido lattico);
  2. Utilizzazione del glicogeno (se non c’è ossigeno produce acido lattico);
  3. Ossidazione dell’acido lattico per ricostituire le scorte di glicogeno (deve avvenire in presenza di ossigeno).

Da un punto di vista pratico, la conoscenza di questi basilari eventi metabolici ha un’importanza relativamente modesta; ma conoscerla così “a grandi linee”, come si suol dire, contribuisce certamente ad arricchire il bagaglio culturale di chi, con tanto impegno… e fatica, si dedica all’allenamento sportivo.