La miscela di substrati usata dalle cellule nell'attività fisica dipende dall'intensità e dalla durata del lavoro, oltre che dalle condizioni generali di salute e dallo stato di nutrizione dell'individuo. Nella maggior parte delle condizioni, l'attività fisica induce una marcata liberazione di glucosio dal fegato, in

seguito a un processo detto di glicogenolisi, e i muscoli si servono di questo glucosio; oltre al glucosio di provenienza epatica, il muscolo si serve anche delle sue scorte di glicogeno.

L'utilizzazione del glucosio come fonte principale di energia si ha in tutte quelle attività fisiche di elevata intensità o di media intensità protratte nel tempo.

Attività fisica di elevata intensità
Durante l'attività fisica di elevata intensità, fattori neuro-umorali inducono la liberazione di adrenalina, noradrenalina e glucagone e l'inibizione della liberazione di insulina. Da ciò deriva una stimolazione dell'enzima glicogenofosforilasi che ha l'azione di indurre la glicogenolisi epatica e nei muscoli in attività. Durante i primi minuti di lavoro le tappe iniziali della glicogenolisi avvengono in assenza di ossigeno perché i processi ossidativi richiedono tempo per adeguarsi alle richieste metaboliche e non sono di intensità tale da poter soddisfare le richieste energetiche delle fasi iniziali di lavoro. Durante la progressione dell'esercizio il contributo energetico del glucosio ematico aumenta arrivando a coprire fino il 30% della richiesta energetica, mentre il resto viene coperto soprattutto dalle scorte di glicogeno intramuscolare.
Un'ora di attività fisica intensa può diminuire le scorte di glicogeno epatico fino al 55%; due ore di attività intensa possono quasi azzerare le scorte di glicogeno sia epatico che muscolare.
L'utilizzazione del glucosio ematico da parte dei muscoli aumenta bruscamente nella fase iniziale del lavoro e continua ad aumentare per tutta la durata del lavoro. Il brusco aumento iniziale dimostra quanto importante sia il contributo fornito dai carboidrati; infatti, essi sono l'unico substrato in grado di fornire energia per la via anaerobica, quando cioè la disponibilità di ossigeno nei muscoli non è tale da permettere un adeguato livello dei processi ossidativi per coprire la richiesta energetica. Il vantaggio nell'utilizzo dei carboidrati come substrato energetico durante il lavoro aerobico intenso e faticoso è dovuto al fatto che la liberazione di energia è più rapida rispetto al metabolismo dei lipidi e delle proteine. Inoltre, l'energia che si libera per unità di consumo di ossigeno è circa del 6% superiore sfruttando i carboidrati come substrato rispetto ai lipidi.

Attività fisica di media intensità protratta nel tempo
Come per il lavoro di intensità elevata, passando da una condizione di riposo a una di lavoro muscolare sub-massimale, la maggior parte dell'energia viene fornita dal glicogeno muscolare. Dopo circa venti minuti dall'inizio dell'attività, il glicogeno di origine muscolare ed epatico fornisce circa il 40-50% dell'energia richiesta mentre il resto dell'energia è fornita dal catabolismo dei lipidi, con un piccolo contributo energetico derivante dalle proteine; la composizione della miscela metabolica è strettamente legata all'intensità dell'esercizio: finché l'intensità si mantiene leggera o moderata il substrato principale è rappresentato dai lipidi.
Con l'aumentare del tempo dell'esercizio si ha la deplezione delle scorte di glicogeno e la maggior parte dell'energia richiesta proviene dal metabolismo dei lipidi. Contemporaneamente la glicemia tende a scendere poiché il fegato non è più in grado di immettere in circolo glucosio in quantità sufficiente a compensare l'assunzione da parte dei muscoli.

La sensazione di fatica viene avvertita dal soggetto quando la deplezione di glicogeno nel fegato e nei muscoli è molto marcata, e non dipende dalla disponibilità di ossigeno dei muscoli per i processi ossidativi e dalla disponibilità di lipidi.

(*) Dottore Specialista in Scienze dell'Alimentazione e della Nutrizione Umana - Nutrizionista (cagnazzofrancesco@libero.it, - Pagina Facebook).