Produrre e bruciare energia per l'esercizio
Il tuo corpo utilizza due tipi di metabolismo durante l'esercizio per fornire il carburante necessario per i tuoi muscoli. Scopri il metabolismo aerobico e anaerobico, come funzionano e cosa significa per te quando fai esercizio fisico.
Il metabolismo anaerobico è la creazione di energia attraverso la combustione di carboidrati in assenza di ossigeno. Ciò si verifica quando i tuoi polmoni non riescono a mettere abbastanza ossigeno nel flusso sanguigno per tenere il passo con le richieste dei tuoi muscoli di energia.
Generalmente viene utilizzato solo per brevi periodi di attività, ad esempio quando si va a fare uno sprint quando si corre o si va in bicicletta o quando si sollevano pesi pesanti.
Quando non c'è abbastanza ossigeno nel flusso sanguigno, il glucosio e il glicogeno non possono essere completamente decomposti in anidride carbonica e acqua. Invece, l'acido lattico è prodotto, che può accumularsi nei muscoli e degradare la funzione muscolare.
Il metabolismo aerobico è il modo in cui il tuo corpo crea energia attraverso la combustione di carboidrati, amminoacidi e grassi in presenza di ossigeno. La combustione significa bruciare, motivo per cui questo si chiama bruciare zuccheri, grassi e proteine per produrre energia. Il metabolismo aerobico viene utilizzato per la produzione sostenuta di energia per l'esercizio e altre funzioni corporee. Esempi di esercizi che usano il metabolismo aerobico includono camminare, correre o pedalare con uno sforzo prolungato.
Il tuo corpo cambierà spesso tra metabolismo aerobico e anaerobico durante gli sport e le attività di esercizio che richiedono brevi raffiche di sprint e jogging prolungato, come nel calcio, nel tennis e nel basket.
Definizione del metabolismo e dove si verifica
Il metabolismo si riferisce ai processi che il corpo usa per abbattere i nutrienti, formare composti che le cellule possono utilizzare per l'energia e usare quei composti per alimentare le funzioni cellulari. Il tuo corpo secerne gli enzimi per abbattere il cibo in zuccheri, proteine e grassi. Quindi ogni cellula del tuo corpo può prenderli e usarli in processi metabolici aerobici o anaerobici per formare l'adenosina trifosfato (ATP) che è il carburante utilizzato nella cellula.
Le calorie del cibo vengono bruciate in questo modo per produrre energia in ogni cellula. Il metabolismo complessivo del corpo include la contrazione muscolare, la respirazione, la circolazione sanguigna, il mantenimento della temperatura corporea, la digestione del cibo, l'eliminazione degli sprechi e le funzioni del cervello e del sistema nervoso. La velocità con cui si bruciano calorie si chiama tasso metabolico.
Durante l'esercizio fisico, non solo aumenti il metabolismo nei muscoli ma anche nei sistemi respiratori e circolatori. Hai bisogno di un ritmo più veloce di respirazione e frequenza cardiaca per fornire ossigeno e sostanze nutritive ai tuoi muscoli. Il tuo 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 efficiente quanto il metabolismo aerobico. Una molecola di glucosio può produrre solo tre molecole di ATP sotto il metabolismo anaerobico, mentre produce 39 con il metabolismo aerobico. L'ATP è ciò che alimenta i muscoli.
Il metabolismo anaerobico può usare solo glucosio e glicogeno, mentre il metabolismo aerobico può anche abbattere grassi e proteine. Esercizi intensi di esercizio nella zona anaerobica e nella zona della linea rossa con una frequenza cardiaca superiore all'85 percento della frequenza cardiaca massima comporteranno l'utilizzo del metabolismo anaerobico per alimentare i muscoli.
Mentre il tuo corpo userà naturalmente i percorsi energetici che meglio faranno il tuo lavoro, avrai una scelta su quanto strenuamente ti alleni. Programmi di allenamento per diversi sport e attività sono progettati per utilizzare al meglio il metabolismo aerobico e anaerobico.
Come metabolismo anaerobico e acido lattico ti influenzano durante l'esercizio
L'acido lattico è un sottoprodotto della glicolisi anaerobica e del metabolismo anaerobico, che si verificano entrambi durante l'esercizio fisico intenso. Sebbene l'acido lattico sia usato come combustibile dal cuore, una quantità eccessiva di acido lattico nei muscoli scheletrici rallenta le contrazioni, impedendoti di mantenere le massime prestazioni.
Quando i muscoli usano il metabolismo anaerobico, l'acido lattico viene prodotto nelle cellule muscolari. Con un esercizio a intensità moderata, è in grado di diffondersi fuori dalle cellule, ma con forti contrazioni muscolari si accumula. Man mano che accumuli sempre più acido lattico, i tuoi muscoli bruciano e sono affaticati.
Spesso, questo si sente in attività come il sollevamento pesi, ma è possibile raggiungerlo quando si corre o si va in bicicletta in uno sprint o in salita. Siete costretti a fare marcia indietro e rallentare in modo che i vostri muscoli possano recuperare e consentire all'acido lattico di diffondersi fuori dalle cellule. L'acido lattico viene ulteriormente trasformato dal fegato in glucosio da utilizzare per il carburante, completando il ciclo.
Ecco alcuni fatti utili su come il metabolismo anaerobico influisce sul tuo corpo durante l'esercizio:
- Il sollevamento pesi e altri esercizi per la forza usano il metabolismo anaerobico quando si effettuano sforzi strenui in un breve periodo di tempo.
- Quando corri o corri molto velocemente, il tuo corpo si trasforma in metabolismo anaerobico per ottenere abbastanza energia.
- I muscoli di Sprinters usano il metabolismo anaerobico per alimentare i loro muscoli durante il loro breve scoppio di velocità.
- Il metabolismo anaerobico produce acido lattico, che può accumularsi nei muscoli fino al punto in cui "senti bruciare". Questa sensazione di bruciore è un normale effetto collaterale del metabolismo anaerobico.
- Le fibre muscolari a contrazione rapida dipendono maggiormente dal metabolismo anaerobico per contrazioni veloci, ma si affaticano anche più rapidamente.
- Con intervalli ad alta intensità, è possibile trasformare un normale esercizio aerobico come la resistenza in un esercizio anaerobico poiché il metabolismo anaerobico è necessario una volta superato il 90 percento 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 allenamento specifici. Gli atleti usano spesso questi per migliorare le loro prestazioni. Includono un regime di allenamento a intervalli o stazionario che li porterà alla soglia del loro lattato. È anche importante avere la dieta giusta in modo che i tuoi muscoli siano ben forniti di glicogeno per il carburante. La soglia del lattato viene generalmente raggiunta tra il 50% e l'80% del VO2 max di un atleta (massimo consumo di ossigeno). Negli atleti d'élite può essere aumentato ulteriormente, consentendo loro di impegnarsi maggiormente nelle loro attività.
Dettagli del metabolismo aerobico
Nel processo metabolico aerobico, il corpo umano utilizza una molecola di glucosio per produrre 36 molecole di adenosina trifosfato (ATP). L'ATP è ciò che alimenta i tuoi muscoli. Il metabolismo anaerobico, che viene utilizzato per una vigorosa contrazione muscolare, produce solo due molecole di ATP per molecola di glucosio, quindi è molto meno efficiente.
Il metabolismo aerobico fa parte della respirazione cellulare e coinvolge le vostre cellule a produrre energia attraverso la glicolisi, il ciclo dell'acido citrico e il trasporto di elettroni / fosforilazione ossidativa. C'è una chimica dettagliata coinvolta in come il corpo produce energia per l'esercizio .
Come il tuo corpo utilizza il metabolismo aerobico
Il corpo utilizza il metabolismo aerobico per l'energia durante il giorno per alimentare l'attività regolare da parte delle cellule, dei muscoli e degli organi. Questo è il motivo per cui hai un metabolismo basale , un livello di calorie bruciate necessario solo per mantenere le normali funzioni corporee, a parte le calorie dell'attività fisica bruciate. Un corpo vivente brucia sempre alcune calorie, anche a riposo.
Il metabolismo aerobico è anche il motivo per cui i polmoni assorbono l'ossigeno trasportato dall'emoglobina nel sangue ai tessuti. L'ossigeno è usato nel metabolismo aerobico per ossidare i carboidrati e gli atomi di ossigeno si attaccano al carbonio nella molecola di anidride carbonica che viene espulsa.
Gli unici sottoprodotti del processo di metabolismo aerobico dei carboidrati sono l'anidride carbonica e l'acqua. Il tuo corpo smaltisce questi sottoprodotti respirando, sudando e urinando. Rispetto al metabolismo anaerobico, che produce anche acido lattico, il metabolismo aerobico produce sottoprodotti che sono più facili da rimuovere dal corpo.
Perché vuoi usare il metabolismo aerobico in esercizio?
Un esercizio aerobico viene eseguito a una frequenza cardiaca inferiore all'85 percento della frequenza cardiaca massima e non utilizza contrazioni muscolari vigorose. Il tuo corpo è in grado di mantenere un flusso di energia costante abbattendo carboidrati e grassi con processi metabolici aerobici.
Durante l'attività fisica, l'uso del metabolismo aerobico per produrre energia provoca meno indolenzimento muscolare in seguito rispetto al metabolismo anaerobico. È il processo di combustione più pulito senza sottoprodotti che portano a dolore. Il metabolismo anaerobico provoca la produzione di acido lattico. Ti senti bruciare e affaticare rapidamente mentre si accumula in un muscolo contratto durante l'allenamento della forza. Porta anche a indolenzimento muscolare ad insorgenza ritardata , i dolori che senti il giorno dopo. L'allenamento per la forza, il salto e lo sprint sono tipiche forme di esercizio che utilizzano processi metabolici anaerobici.
A livello di intensità moderata , si respira abbastanza e il bisogno di ATP dei muscoli è lento e costante abbastanza da poter scomporre il glicogeno in glucosio e mobilizzare il grasso immagazzinato da abbattere per ottenere energia. Puoi anche assumere carboidrati che il corpo può utilizzare prima che tutti i negozi siano esauriti. Atleti che ottengono questa esperienza sbagliata o "colpire il muro".
Esempi di esercizi aerobici
Gli esercizi aerobici usano grandi gruppi muscolari per eseguire le stesse azioni per almeno 10 minuti alla volta. Ciò aumenta la frequenza cardiaca e il ritmo respiratorio mentre il corpo trasporta l'ossigeno necessario ai muscoli per il metabolismo aerobico. Questo brucia zuccheri e grassi per l'energia.
Uno degli esercizi aerobici più facili è camminare a ritmo sostenuto, in cui si respira un po 'di fatica ma si riesce comunque a parlare in frasi complete. Un allenamento di camminata aerobica di 30 minuti al giorno può fornire il livello raccomandato di attività fisica per promuovere una buona salute.
Corsa, ciclismo, canottaggio, nuoto, sci di fondo e macchine per esercizi cardio come ellittiche, scale stepper, vogatori e macchine da sci possono offrire un allenamento aerobico. Puoi anche divertirti a ballare come un'attività aerobica. Queste attività possono essere nella zona di intensità moderata o di intensità vigorosa ed essere aerobiche, a condizione che la frequenza cardiaca non superi l'85% della frequenza cardiaca massima.
Mentre yoga e tai chi usano il metabolismo aerobico, di solito non aumentano la frequenza cardiaca in misura sufficiente per essere considerati un esercizio aerobico di intensità moderata.
Perdita di peso e metabolismo aerobico
Se il tuo obiettivo è quello di perdere peso attraverso l'esercizio, il metabolismo aerobico è tuo amico in quanto elimina il grasso dalle cellule di grasso e lo brucia per produrre energia per i muscoli. Brucia anche gli zuccheri disponibili e immagazzinati (carboidrati) nelle cellule, così ogni eccesso non sarà trasformato in grasso. Il cibo che mangi reintegrerà i tuoi negozi di energia disponibili. Se non mangi più calorie di quelle che brucia, non accumulerai calorie extra come grasso. Ma devi anche ricordare che l'esercizio costruirà i muscoli, così mentre perdi il grasso potresti anche guadagnare massa muscolare.
> Fonti:
> Di quante attività fisiche hanno bisogno gli adulti? Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie. https://www.cdc.gov/physicalactivity/basics/adults/index.htm.
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> Frequenza cardiaca target e frequenza cardiaca massima stimata. Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie. https://www.cdc.gov/physicalactivity/basics/adults/index.htm.