Sistemi Energetici del Karate

Cosa hanno in comune un Gyakutsuki, un salto con rotazione nel kata e un combattimento di 3 minuti?

Semplice, sono tutti possibili grazie alla produzione di energia del nostro corpo.

E come fa il corpo a produrre l’energia necessaria per compiere attività tanto differenti? Tramite i sistemi energetici.

Vediamo quindi in questo articolo quali sono i sistemi energetici caratteristici del karate e che implicazione hanno nel nostro allenamento.

Prima di farlo ti chiedo:
Sai quali sono e che caratteristiche e differenze hanno i sistemi energetici?
Sai qual è il sistema energetico principale del karate?

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Facciamo un ripassino insieme e proviamo a rispondere.

Sistemi Energetici e Produzione di Energia

Tra tutte le forme di energia l’organismo animale è in grado di utilizzare soltanto l’energia chimica.

Tale energia è ottenuta con la dieta, tramite la scissione delle molecole organiche introdotte con gli alimenti.

In particolare l’unica molecola in grado di fornire direttamente l’energia necessaria per lo svolgimento dei processi vitali è l’adenosin trifosfato (ATP).

Pertanto l’ATP è la moneta di scambio di tutti i sistemi energetici (l’efficienza del processo biochimico è di circa il 38%, il resto è disperso in calore).

Tuttavia le riserve muscolari di ATP sono molto limitate e possono garantire una contrazione di circa 2-4 secondi.

Per continuare a produrre energia, ovvero l’ATP necessaria alle richieste del corpo, esistono quindi diverse vie (sistemi energetici), divise in Anaerobiche e Aerobiche.

Quelle Anaerobiche sono più veloci e possono lavorare anche in assenza di ossigeno, mentre quelle Aerobiche sono più lente perché richiedono la presenza di ossigeno per funzionare ma producono molta più energia.

Anaerobico Alattacido

Il primo sistema energetico ad entrare in azione per rigenerare ATP è quello anaerobico alattacido, che come abbiamo detto prima lavora senza ossigeno.

Questo sistema infatti sfrutta le riserve muscolari di Fosfocreatina (PCr) ed è un deposito di energia immediatamente utilizzabile.

Riesce a produrre poca ATP in confronto agli altri sistemi ma in maniera estremamente più veloce.

La sua durata infatti è di circa 8-10” (100 m corsa), a causa del rapido esaurimento delle riserve di fosfocreatina nella cellula.

Altrettanto veloce è il ristoro, infatti al cessare dello sforzo o al diminuire dell’intensità dell’esercizio, gran parte della creatina viene riconvertita (fosforilata) a PCr in circa 10”.

Si adatta quindi molto bene a sforzi rapidi, intensi ed improvvisi (potenza).

Anaerobico Lattacido

Questo sistema energetico interviene nelle fasi iniziali dell’attività per colmare le esigenze energetiche nel breve periodo compreso tra l’esaurimento delle scorte di PCr e il raggiungimento dello stato stazionario, cioè l’arrivo a regime delle modificazioni cardio-respiratorie che permettono il pieno funzionamento del sistema energetico aerobico.

La reazione chimica alla base di questo sistema è la Glicolisi.

Sebbene produca solo 2 molecole di ATP (nette), il sistema anaerobico lattacido è di fondamentale importanza per compiere prestazioni fisiche di durata compresa tra 30” e 4’ (400m corsa, 100m nuoto), essendo capace di formare ATP 2,5 volte più velocemente del sistema aerobico.

Oltre a questo ruolo nelle fasi iniziali di ogni esercizio, assume un altro ruolo fondamentale quando l’intensità dell’esercizio supera quella corrispondente al VO₂max e i meccanismi ossidativi diventano insufficienti (già quando l’intensità dell’esercizio supera il 70% circa del VO₂max).

Il limite di questo meccanismo risiede nell’acidificazione dell’ambiente cellulare, causando fatica muscolare e centrale.

Tuttavia contrariamente a quanti molti ancora pensano, non è l’acido lattico a causare questa fatica e bruciore muscolare. Sono infatti l’idrolisi dell’ATP e la glicolisi a determinare un rilascio di H⁺ e un abbassamento del pH del sangue e del muscolo.

C’è infatti una correlazione diretta tra quantità di acido lattico e fatica, ma non c’è un rapporto di causa-effetto.

Te lo spiego con un esempio:
C’è una correlazione tra gli ospedali e il maggior numero di morti rispetto agli altri luoghi. Tuttavia non sono gli ospedali la causa di morte, il fatto è che chi sta male (e ha più probabilità di morire rispetto a chi è sano) va in ospedale. Non c’è quindi un rapporto di causa-effetto.

L’acido lattico è quindi un buon indicatore della fatica, ma non ne è la causa!

Ritarda infatti l’acidosi metabolica ed è fondamentale per proseguire l’attività fisica in quanto serve per rigenerare glucosio, lo zucchero necessario per iniziare la glicolisi.

Un altro falso mito legato all’acido lattico è quello dei dolori muscolari del giorno post allenamento.

In realtà l’acido lattico è smaltito rapidamente dai muscoli nel circolo ematico (si nota una netta riduzione già entro 60 secondi) mentre viene smaltito nel resto del corpo nel giro di 2 o 3 ore dal termine dell’attività fisica.

I classici dolori del giorno dopo, meglio conosciuti come DOMS (Delayed Onset Muscle Soreness), che tutti sperimentano dopo un allenamento molto intenso, e i cui effetti diventano evidenti tra le 8-10 ore a seguito dell’esercizio fisico, raggiungendo il picco tra le 24 e le 48-72 ore successive, sono causati da microlesioni del tessuto muscolare.

Aerobico

La glicolisi continua con la Fosforilazione Ossidativa, composta da due lunghe serie di reazioni chimiche, il ciclo di Krebs e la Catena di Trasporto degli Elettroni. Questa infatti è la seconda fase di degradazione del glucosio, che si verifica all’interno dei mitocondri e solo in presenza di ossigeno.

A secondo di che substrato è utilizzato per produrre energia il sistema energetico aerobico può essere ulteriormente diviso in Glicolitico e Lipolitico.

Glicolitico

Il cosiddetto aerobico glucidico subentra all’aerobico lipidico quando le richieste di energia aumentano e l’ossigeno causa una maggiore combustione di carboidrati
(glicogeno/glucosio), i quali diventano il carburante principale.

Si attiva infatti oltre il 70-75% del VO₂max.

Lipolitico o Ossidativo

Il metabolismo aerobico dei grassi non inizia con la glicolisi. I trigliceridi vengono infatti scomposti in glicerolo e 3 acidi grassi liberi (FFA) tramite la lipolisi.

I FFA passano attraverso una serie di reazioni chiamate β-ossidazione ed entrano direttamente nel Ciclo di Krebs. A differenza dei carboidrati i grassi rilasciano ancora più energia ma più lentamente.

L’aerobico lipidico è quindi il sistema ossidativo prevalente in condizioni di riposo, e in sforzi aerobici di bassa e modesta intensità, in cui l’ossigeno favorisce prevalentemente l’ossidazione di lipidi (trigliceridi/acidi grassi). Esso si mantiene entro un’intensità di circa il 70-75% del VO2max.

Con l’aumentare dell’intensità dello sforzo aerobico quindi incrementa il consumo dei carboidrati, e si riduce l’impiego di lipidi.

Essendo più lunghe le reazioni dei sistemi aerobici, la produzione di ATP attraverso tali meccanismi è più lenta rispetto a quella derivante dalle fonti di energia anaerobiche immediatamente disponibili, o disponibili a breve termine. Un altro motivo di tale rallentamento è il periodo di tempo necessario al cuore per aumentare il rifornimento di sangue arricchito di ossigeno per i muscoli, per soddisfare le richieste di ATP degli stessi.

Non pensare però che il sistema aerobico sia importante solo per gli sport di resistenza. Esso infatti è fondamentale per ogni sport, anche nel karate, in quanto:

• Gli sforzi anaerobici una volta cessata l’attività vengono compensati dal sistema aerobico
• Lo stesso vale per sforzi ripetuti, dove al ripetersi dell’evento corrisponde una diminuzione dei substrati e quindi un maggior intervento del sistema aerobico

Carboidrati, Grassi ed Esercizio: la Migliore Dieta per gli Sportivi

Ci sono molti dubbi e molto interesse su quale sia la miglior dieta per uno sportivo.

Tendenzialmente le opinioni sono due: dieta alti carboidrati e bassi grassi o viceversa dieta ad alti grassi e bassi carboidrati.

In realtà non ci sono prove convincenti e definitive a supporto di una o l’altra dieta. Questo perché, indipendentemente da ciò che mangiamo, il corpo riesce ad adattarsi e abituarsi.

Quello che cambia invece è la capacità di produrre energia in base al substrato utilizzato.

La degradazione aerobica dei carboidrati infatti si verifica più rapidamente rispetto a quella degli acidi grassi. Così esaurendo il glicogeno si riduce significativamente l’esercizio di potenza.

Nell’esercizio aerobico prolungato come la maratona infatti l’affaticamento si associa all’esaurimento del glicogeno.

Durante un esercizio intenso quindi i carboidrati rappresentano il miglior combustibile, mentre durante un esercizio di bassa-moderata intensità la più lenta velocità di ossidazione degli acidi grassi sostiene in modo adeguato le concentrazioni di ATP nel muscolo.

Contributo dei Sistemi Energetici Durante l’Esercizio

Prima abbiamo visto nel dettaglio i 3 meccanismi energetici, e abbiamo capito che ognuno di essi ha delle caratteristiche e un ruolo diverso durante l’esercizio fisico.

In particolare i sistemi energetici differiscono per velocità di produzione di energia, potenza e capacità totale.

Il sistema anaerobico è quello con il tasso di produzione più alta, circa 2,5 volte maggiore rispetto a quello aerobico, ma può essere mantenuto solo per pochi secondi e quindi ha una capacità totale molto limitata, a differenza di quello aerobico che è più lento ma più costante, permette infatti di mantenere l’esercizio per diverse ore.

Nonostante questa spiegazione didattica, i 3 sistemi energetici non sono divisi a compartimenti stagni, ma lavorano costantemente in sinergia per riprodurre l’ATP consumata.

Sistemi Energetici e Sport

Ogni sport o sforzo fisico richiede l’intervento più o meno moderato di tutti i sistemi energetici.

Come abbiamo appena visto infatti durante uno sforzo si attivano tutti i sistemi energetici in misura variabile. Non esiste quindi uno sport puramente anaerobico o puramente aerobico.

Ciò che realmente cambia tra uno sport e l’altro è il sistema energetico prevalente, ovvero quale tipo di sforzo caratterizza tale attività:

• Sport Aerobici: Sport continui di durata superiore ai 5’ in cui il VO2max è determinante (mezzofondo, maratona, ciclismo)
• Sport Lattacidi: Durata continua tra 40-180” (nuoto, velocità in atletica come i 400m)
• Sport Alattacidi: Gesti singoli o ripetuti per pochi secondi basati sulla potenza (salti e lanci dell’atletica, tuffi, sollevamenti olimpici)
• Sport Misti: Tutte quelle attività intermittenti nelle quali non è sempre possibile identificare un meccanismo energetico predominante. La prestazione è determinata soprattutto dalle doti tecnico-tattiche (sport di squadra e di combattimento)

Sistemi Energetici del Karate

All’inizio di questo lungo articolo ti avevo chiesto se sapessi qual è il sistema energetico caratteristico del karate.

La risposta è tutt’altro che banale e le ricerche scientifiche purtroppo non ci aiutano, ma anzi, da quello che ho visto hanno contribuito a creare un po’ di confusione.

Sì perché le ricerche ci danno dei dati che vanno saputi interpretare, e talvolta non è banale.

Seguendo le ricerche scientifiche infatti si nota chiaramente che il sistema energetico più usato nel karate è quello aerobico (lo stesso si ripete in tutti gli sport di squadra e di combattimento).

Tuttavia il sistema energetico più utilizzato non è detto che sia il più importante.

Nel calcio ad esempio la maggior parte del tempo è spesa camminando, ma se chiedi ad un allenatore di calcio sicuramente ti dirà che l’attributo fondamentale di un buon calciatore è la velocità e l’agilità.

E nel karate secondo te? Non credi che tirare le tecniche al massimo della velocità sia molto più importante che riuscire a combattere per molto tempo?

Il motivo per cui il sistema energetico aerobico è il più utilizzato nel kumite (ma vale bene o male la stessa cosa nel kata) è perché ad ogni azione di combattimento ne segue una di recupero (in cui vengono assegnati punti e ammonizioni) con un rapporto di 1 a 10 tra azioni ad alta intensità e recupero. Meno del 10% del totale del tempo del kumite è speso davvero combattimento, il resto sono fasi di studio, spostamenti e amministrazione del regolamento. Inoltre la stragrande maggioranza delle azioni ad alta intensità dura circa 2 secondi.

Il karate infatti è uno sport basato prima di tutto su competenze tecnico-tattiche, sulla mobilità e sulla rapidità. Rientra quindi in quegli sport misti, dove non è possibile identificare un meccanismo energetico predominante.

Se vuoi capire meglio quali caratteristiche atletiche dovrebbe possedere un karateka ti consiglio di analizzare il modello prestativo del karate.

Possiamo concludere dicendo che il sistema energetico caratteristico del karate è definito di tipo aerobico-anaerobico alternato, data l’alternanza continua di momenti ad alta intensità a momenti dove il ritmo cala.

Leggi la seconda parte di questo articolo dedicata all’Allenamento dei Sistemi Energetici nel Karate con proposte pratiche e protocolli specifici per kata e kumite.

Punti Fondamentali

1. I sistemi energetici servono per rigenerare l’ATP consumata in modo da continuare a produrre energia
2. Il sistema Anaerobico Alattacido:
   • È il primo ad intervenire, adatto per sforzi rapidi ed improvvisi
   • Durata molto breve 8-10”
   • Ristoro altrettanto veloce
3. Il sistema Anaerobico Lattacido:
   • Durata compresa tra 15” e 4’, tra l’esaurimento delle scorte di PCr e il pieno funzionamento del sistema aerobico e quando l’intensità dell’esercizio supera quella corrispondente al VO₂max
   • L’idrolisi dell’ATP, insieme alla glicolisi, acidificano l’ambiente cellulare causando fatica e riducendo la prestazione (e non l’acido lattico!)
   • L’acido lattico serve per tamponare gli ioni H⁺ e riformare glucosio. Eliminato in circa 1-3 ore, non è quindi la causa nemmeno dei “dolori del giorno dopo”
4. Il sistema Aerobico:
   • È il più lento a produrre energia e quindi l’ultimo ad intervenire (dopo i 2’)
   • Durata prolungata fino all’esaurimento dei substrati energetici
   • Ristoro lungo 36-48 ore
   • L’aerobico lipolitico è il sistema prevalente in condizioni di riposo, e in sforzi aerobici di bassa e modesta intensità
   • L’aerobico glicolitico subentra con l’aumentare dell’intensità dello sforzo
5. Il Karate è uno sport aerobico-anaerobico alternato, basato prima di tutto su competenze tecnico-tattiche, sulla mobilità, sulla rapidità e su sforzi intensi intermittenti. Rientra infatti in quegli sport misti, dove non è possibile identificare un meccanismo energetico predominante.