Consulenza scientifica
Marco Bonifazi
Specialista in Medicina dello Sport, è Professore associato di Fisiologia
presso il Dipartimento di Biotecnologie mediche dell’Università di Siena. Coordinatore tecnico del Centro Studi e Ricerche della Federazione Italiana Nuoto. Ha partecipato, come medico e dirigente tecnico a otto edizioni dei Giochi Olimpici, dal 1988 al 2016.
LA FOSFOCREATINA: COS’È?
La richiesta di energia dei muscoli scheletrici durante le contrazioni massimali può essere, improvvisamente, sino ad oltre 120 volte il loro metabolismo basale. Serve quindi un meccanismo in grado di soddisfare le richieste energetiche improvvise.
I fosfati energetici, ATP e fosfocreatina, rappresentano nei muscoli un sistema di accumulo di energia in grado di erogare l’energia immagazzinata molto rapidamente, anche se di capacità molto ridotta. Questo sistema, detto anche sistema del fosfageno, fornisce molta energia sin dall’inizio della contrazione muscolare stimolando l’attivazione della glicolisi anaerobica e delle reazioni ossidative.
LA FOSFOCREATINA: COME FUNZIONA?
Le riserve di ATP nel muscolo sono molto modeste, si esauriscono in 1-2 secondi durante lo sforzo massimale e devono essere rapidamente ricaricate. La fosfocreatina libera energia ricaricando l’ATP. Il meccanismo funziona indipendentemente dalla disponibilità dell’ossigeno e non porta a produzione di lattato: quindi è chiamato meccanismo anaerobico alattacido.
Per iniziare a fornire energia in modo consistente, il sistema lattacido e quello aerobico hanno una latenza, rispettivamente, di pochissimi secondi o di parecchi secondi dall’inizio dell’esercizio. Così sono la riserva di ATP e la fosfocreatina che permettono l’avvio della contrazione muscolare anche al massimo dell’intensità possibile. Queste reazioni sono mediate da un enzima che si chiama creatinfosfochinasi, di solito contrassegnato dalla sigla CK o CPK.
L’ESPERTO: LA FOSFOCREATINA, QUANTA POTENZA PUÒ EROGARE?
“Dato che il sistema anaerobico alattacido è quello più potente, è interessante sapere quali valori massimi possa raggiungere la sua potenza negli atleti. Negli sprinters di buon livello, Pietro Enrico di Prampero ha calcolato che il picco di potenza entro il primo secondo di corsa massimale è attorno a 92 W per kg di massa corporea.”
Afferma il Professor Marco Bonifazi, che indica: “Per tradurre questi dati in numeri più familiari, uno sprinter di 80 kg svilupperebbe teoricamente quindi 7,4 kW totali al picco di potenza pari a circa 10 CV! Il sistema però ha una capacità ridotta, quando si usa a pieno regime i fosfati energetici si esauriscono in appena 5-8 secondi. Naturalmente l’energia contenuta nella fosfocreatina dura più a lungo quando lo sforzo non è massimale.”
LA FOSFOCREATINA: LA FUNZIONE DI NAVETTA
Oltre che da sistema di accumulo dell’energia, la fosfocreatina funziona anche da “navetta” per il trasporto dell’energia all’interno della cellula. Infatti, dato che dentro e attorno i mitocondri la concentrazione di ATP è molto alta mentre quella della fosfocreatina è molto bassa, in queste zone della cellula essa si ricarica molto facilmente.
Al contrario, durante l’esercizio, vicino alle miofibrille (le proteine contrattili), la concentrazione di ATP si abbassa rapidamente e la fosfocreatina cede l’energia facilmente ricaricando ATP e liberando creatina e fosfato. Questi formeranno nuova fosfocreatina nel mitocondrio rinnovando il meccanismo di trasporto dell’energia intracellulare.
Questa funzione rende la fosfocreatina molto importante anche per gli atleti delle discipline di resistenza. Per svolgere questa funzione, durante uno sforzo sottomassimale prolungato, la fosfocreatina si stabilizza a un valore costante dopo circa 90 secondi, più o meno il tempo per attivare in modo adeguato il VO2.
LA FOSFOCREATINA: IL TEMPO DI RICARICA
Il tempo necessario per ripristinare la metà della fosfocreatina consumata è circa 15 secondi, almeno per la componente rapida del meccanismo di ripristino. Questo vuol dire che la sua ricostituzione si completa o quasi in circa 2-3 minuti. La fosfocreatina consumata si ricarica a spese dell’ATP prodotto dal meccanismo aerobico al termine dell’esercizio.
LA FOSFOCREATINA: LE RISERVE DI CREATINA
Nel muscolo la creatina è presente con una concentrazione di circa 4 g ogni kg di muscolo. Per il 40% come creatina libera e per il 60% come fosfocreatina. Per un totale di circa 120 g per una persona di 70 kg con il 30% di massa muscolare. Dato che circa 2 g di creatina, sotto forma di creatinina, sono eliminati ogni giorno con le urine, il fabbisogno giornaliero di creatina è circa 2 g. Uno di essi è sintetizzato dal fegato partendo da tre aminoacidi (glicina, arginina e metionina) e uno deve essere assunto con la dieta (la creatina si trova nei muscoli, quindi nella carne e nel pesce).
L’integrazione alimentare con creatina può essere utile nei vegetariani o comunque nelle persone che scelgono di avere un limitato consumo di alimenti di origine animale. In questi casi, infatti, è possibile che le riserve di creatina muscolari siano ridotte. Comunque, l’aumento della concentrazione di creatina nel muscolo attraverso l’integrazione alimentare presenta una grande variabilità individuale.
A questo proposito, si deve tener conto che le “Linee guida sugli alimenti adattati ad un intenso sforzo muscolare soprattutto per gli sportivi” riportano che l’uso giornaliero di creatina per l’integrazione alimentare non deve essere superiore a 6 g per un mese e a 3 g per periodi più lunghi; inoltre, in caso di uso prolungato (oltre 6-8 settimane) è necessario il parere del medico. L’uso di creatina, destinato ai soli adulti, è controindicato nelle patologie renali e in gravidanza.
BIBLIOGRAFIA
- di Prampero PE, Fusi S, Sepulcri L, Morin JB, Belli A, Antonutto G. Sprint running: a new energetic approach. J Exp Biol. 2005;208(14):2809-16
- Circolare n. 8 del 7 giugno 1999 (G.U. n.135 dell’11 giugno 1999) Linee guida sugli alimenti adattati ad un intenso sforzo muscolare soprattutto per gli sportivi
- Ministero della Salute. Altri nutrienti e altre sostanze ad effetto nutritivo o fisiologico (Revisione settembre 2019)
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