Contrazione Muscolare e Dispendio Calorico: Un'Analisi Dettagliata

Mantenere in forma i muscoli e la massa magra è fondamentale perché è quest’ultima che regola il metabolismo. Infatti, perdere peso con diete eccessivamente ipocaloriche fa diminuire anche la massa magra (muscoli) e con essa diminuisce l’efficacia del metabolismo che in media si riduce di 40 calorie (Kcal) ogni chilo di massa magra persa.

Attività Aerobica e Anaerobica: Quali Differenze?

L’attività aerobica (lunga durata e moderata intensità) è certamente la pratica che ci permette di “consumare” più grassi di deposito ed è quindi adatta a chi deve dimagrire parecchio e smaltire massa grassa, ma anche a tutti noi perché migliora il sistema cardiovascolare, respiratorio, scheletrico, ecc.

Gli esercizi anaerobici consentono di costruire la massa muscolare ed aumentarne la potenza. Sono attività anaerobiche gli esercizi che richiedono forza e della durata di pochi minuti: sollevamento pesi, macchine per la contrazione muscolare, atletica pesante, la corsa veloce come i 100 metri, e tutti gli sport che richiedono prestazioni al top in tempi rapidi, quindi resistenza alla contrazione muscolare; per esempio andare in bicicletta è un’attività aerobica, ma nel momento in cui si affronta una salita che richiede forza l’attività diventa anaerobica.

Benefici dell'Attività Fisica in Diverse Età

In età evolutiva l’attività fisica è auspicabile sia essa aerobica o anaerobica, e in particolare lo sport ha molti benefici per bambini e ragazzi: fisici, psicologici e sociali. Per gli adulti la motivazione per andare in palestra è spesso legata a necessità estetiche, ma i benefici vanno ben oltre.

Il rafforzamento muscolare, oltre a migliorare l’efficienza del nostro corpo a tutte le età, aiuta a prevenire le malattie che potrebbero insorgere in età matura e nell’anzianità e migliora la nostra capacità di usare il corpo: mobilità, forza, elasticità. La massa muscolare subisce una riduzione fisiologica a partire dai 50 anni, riduzione che può diventare rilevante come la sarcopenia e indurre a malattie anche importanti.

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Se fin da ragazzi abbiamo sviluppato una buona massa muscolare e l’abbiamo mantenuta integra fino in età avanzata ne perderemo meno quando essa inizierà piano piano a diminuire, es: se a 20 anni abbiamo formato una massa muscolare all’80% di quella fisiologica a 70 anni, quando ne avremo perso circa il 20%, la massa che ci rimane sarà intorno al 60% di quella che dovremmo avere; se invece abbiamo sviluppato e mantenuto il 100% della fisiologica avremo ancora l’80% dei muscoli questo significa più forza, più resistenza ed anche più efficienza metabolica quindi minore possibilità d’ingrassare.

Ruolo dell'Alimentazione

L’alimentazione gioca un ruolo fondamentale nella formazione dei muscoli e nella loro efficienza. Le proteine, in particolare alcuni aminoacidi che ne formano la catena, sono fondamentali, ma anche alcune vitamine e minerali, questo non deve far credere che assumere molte proteine faccia aumentare la muscolatura. Un eccesso di proteine costringe il nostro metabolismo ad una fatica inutile, quindi al bando le diete iperproteiche.

Proteine, carboidrati e grassi vengono trasformati in energia (macronutrienti), se vogliamo preservare la massa magra e avere a disposizione le proteine per la costruzione dei muscoli e il ricambio delle cellule muscolari danneggiate dall’usura dobbiamo assumere una quantità equilibrata di grassi e carboidrati. Per tutti, e in particolare per gli sportivi è la variata ed equilibrata alimentazione, proporzionata all’attività fisica, che contribuisce a rinforzare la muscolatura.

Negli alimenti vi sono anche sostanze, come alcune vitamine del gruppo B, che favorendo il metabolismo di grassi e carboidrati limitano l’utilizzo delle proteine come energia. L’attività fisica aerobica e anaerobica aumenta la produzione di radicali liberi, per questo chi fa molto sport necessita di più sostanze antiossidanti e nutrienti protettivi che riducano l’invecchiamento precoce delle cellule.

Vi sono alimenti che più di altri debbono far parte della dieta di chi fa attività fisica sia per dimagrire sia per rafforzare l’apparato muscolare; tra questi ricordiamo frutta e verdura, il pesce, il latte e i latticini. Tra i derivati del latte il Grana Padano DOP è particolarmente interessante perché è un concentrato di latte fresco (ne occorrono 15 litri per farne un chilo) ma meno grasso del latte intero perché parzialmente decremato durante la lavorazione.

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In questo formaggio ci sono il 33% di proteine in gran parte ad alto valore biologico tra le quali gli aminoacidi essenziali: treonina, lisina, metionina, fenilalanina, triptofano, isoleucina, e valina, gli ultimi 3 sono detti aminoacidi ramificati perché vengono captati direttamente dai muscoli per essere utilizzati per riparare le strutture proteiche danneggiate; sono anche in grado di contrastare la produzione di acido lattico e ridurre l’appannamento mentale da affaticamento.

Calorie Bruciate e Sollevamento Pesi

Tutti sanno che attraverso l’allenamento cardiovascolare si bruciano parecchie calorie, ed è per questo che in molti fanno uso di tapis roulant, cross trainer e altre attrezzature quando cercano di dimagrire. Ciò non stupisce, dal momento che questi macchinari danno un’indicazione sulle calorie bruciate durante il loro utilizzo. Lo stimolo visivo dato dall’avere sotto gli occhi il numero di calorie bruciate ci dà la sensazione di avvicinarci sempre di più agli obiettivi prefissati. L’allenamento cardiovascolare sfrutta prevalentemente il meccanismo aerobico, mentre il sollevamento pesi sfrutta quello anaerobico.

Ne consegue che, poiché il sollevamento comporta brevi sprazzi di attività a intensità elevata, l’organismo non può produrre tutta l’energia necessaria dall’ossigeno, ma la deve ricavare dagli zuccheri.

Quante calorie si bruciano con il sollevamento pesi?

La quantità di calorie bruciata con i pesi dipende da una serie di fattori quali il peso del soggetto in questione, la sua percentuale di massa muscolare, l’esercizio svolto e il numero di serie/ripetizioni nonché l’intensità della sessione di sollevamento.

• Un uomo di statura media e peso pari a 84 kg può aspettarsi di bruciare 224 calorie con mezz’ora di sollevamento pesi (eseguendo grandi movimenti composti).
• Una donna di statura media e peso pari a 69 kg può aspettarsi di bruciare 180 calorie con mezz’ora di sollevamento pesi (eseguendo grandi movimenti composti).

Ciò è quanto si apprende dall’elenco di esercizi della Harvard Medical School, tuttavia ci teniamo a ribadire che la quantità bruciata è strettamente correlata alla massa corporea del singolo, all’intensità dell’esercizio e al tipo di movimenti eseguiti. Svolgendo intensi movimenti composti per 30 minuti, come gli squat e gli stacchi da terra, brucerete più calorie che non dedicandovi per lo stesso tempo al curl bicipite.

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Quali sono i benefici del sollevamento pesi?

A prescindere dagli obiettivi individuali, tutti dovremmo fare pesi, in quanto i benefici per l’organismo, nonché per il benessere generale, sono notevoli. Quindi, che stiate cercando di dimagrire, aumentare la forza oppure tonificare e definire la muscolatura, il sollevamento pesi è quello che ci vuole.

1. Favorisce il dimagrimento: Un intenso round di allenamento della forza provoca un elevato consumo di ossigeno nelle ore e nei giorni dopo la sessione. Se l’organismo consuma più ossigeno vuol dire che necessita di un maggiore dispendio calorico e ciò implica un aumento del tasso metabolico, ovvero un incremento delle calorie bruciate, il che favorisce il dimagrimento.
2. Più muscoli implicano più calorie bruciate: Allenando la forza, inizierete a costruire massa muscolare magra, la quale sfrutta le calorie in maniera più efficiente. Le contrazioni quotidiane dei muscoli contribuiscono a determinare la quantità di calorie bruciata ogni giorno. Più muscoli sono coinvolti, maggiore è la velocità con se ne bruciano.
3. Allevia lo stress: In generale, l’esercizio fisico aumenta il rilascio di endorfine, note per conferire un senso di benessere e appagamento. Inoltre, è stato dimostrato che le persone che svolgono esercizi di forza regolarmente tendono a gestire meglio lo stress.
4. Rende più energici: L’allenamento della forza (come il sollevamento pesi) migliora la qualità complessiva del sonno facendovi sentire più riposati il giorno successivo.
5. Favorisce la salute del cuore e delle ossa: L’allenamento della forza (come il sollevamento pesi) è ottimo per ridurre il rischio di patologie cardiache, tant’è che chi lo svolge è meno soggetto a fattori di rischio quali girovita largo, elevate concentrazioni di trigliceridi, pressione alta e valori elevati di glucosio.
6. Riduce il rischio di infortunio: L’allenameno della forza non solo contribuisce a rafforzare la muscolatura e ad aumentare la densità ossea, ma riduce anche il rischio di infortunio. Allenarsi aiuta a costruire un tessuto connettivo e tendini più forti, oltre che a stabilizzare le articolazioni.

Sollevare pesi brucia i grassi?

Una normale sessione di sollevamento pesi dura tra i 45 e i 75 minuti, trascorsi i quali l’organismo ha bisogno di riparare i muscoli impiegati e ricaricare le energie. Questo significa che il corpo continua a bruciare calorie anche una volta terminato l’allenamento, nelle ore o persino nei giorni che seguono. Il fatto che l’organismo consumi più ossigeno vuol dire che necessita di un maggiore dispendio calorico; ciò determina un aumento del tasso metabolico, ovvero un incremento delle calorie bruciate, il che favorisce il dimagrimento.

L’allenamento contro resistenza offre una buona strategia per accrescere i muscoli e bruciare calorie (grassi). Non le brucerete all’istante come accade con l’attività cardio, ma beneficerete di risultati superiori sul lungo termine. È bene ricordare che le contrazioni quotidiane dei muscoli influenzano il numero di calorie bruciate ogni giorno. Più muscoli sono coinvolti, maggiore è la velocità con cui il corpo brucia calorie.

L’ideale sarebbe combinare le due forme di esercizio, in modo da ottenere risultati superiori in termini di calorie bruciate e miglioramenti nella composizione corporea. Ciò vale anche quando si tratta di ridurre le calorie attraverso l’alimentazione: per la propria composizione corporea e il benessere generale è più benefico ridurle con l’esercizio fisico piuttosto che attraverso la sola alimentazione, in quanto l’esercizio fa lavorare i muscoli e il cuore a un ritmo superiore del solito, rafforzando così la muscolatura e gli organi vitali.

Cosa influenza il numero di calorie bruciate facendo pesi?

È importante osservare che a prescindere dall’allenamento, che sia sollevamento pesi o esercizio cardio, la quantità di calorie bruciate dipende dal soggetto in questione e dai numerosi fattori che entrano in gioco. Per esempio:

1. Il peso sollevato: L’intensità dell’esercizio svolgerà un ruolo di primo piano nel determinare le calorie bruciate, sia durante sia dopo l’allenamento. Più intensa l’attività (regolabile attraverso il tipo di peso sollevato, il numero di ripetizioni/serie e il tempo sotto tensione), maggiore il numero di calorie bruciate.
2. I muscoli sotto sforzo: Un ulteriore fattore da considerare è il tipo di movimento eseguito. Se la sessione di allenamento comprende tanti movimenti composti o coinvolge muscoli più grandi, come quelli delle gambe, brucerete più calorie rispetto a quanto fareste focalizzandovi su movimenti di isolamento e gruppi muscolari minori.
3. Le scelte nutrizionali: La regola base per dimagrire è mantenersi in deficit calorico, ma allo stesso tempo, se sollevate pesi, dovete assicurarvi di sostenere l’organismo con un’alimentazione adeguata all’attività che andrete a svolgere.

Quante calorie si bruciano in altre attività?

Il numero di calorie bruciate sollevando pesi dipende dal soggetto in questione, poiché è influenzato da fattori individuali quali il sesso e il peso corporeo. Tuttavia, esistono delle linee guida sulla quantità di calorie che potreste bruciare con tale attività:

1. Una persona con un peso di circa 57 kg che svolge un allenamento contro resistenza per 60 minuti tenderà a bruciare circa 180 calorie.
2. Una persona con un peso di circa 70 kg che svolge un allenamento contro resistenza per 60 minuti tenderà a bruciare circa 224 calorie.
3. Una persona con un peso di circa 84 kg che svolge un allenamento contro resistenza per 60 minuti tenderà a bruciare circa 266 calorie.

Se una persona che pesa 84 kg desiderasse adottare un deficit di 500 calorie al giorno con l’obiettivo di perdere circa mezzo chilo alla settimana, una buona soluzione sarebbe quella di combinare un’ora di allenamento contro resistenza con un esercizio cardiovascolare per un’equivalente di 234 calorie bruciate, il quale impiegherebbe giusto 15 minuti correndo a una velocità di circa 13 km/h.

Affinché l’allenamento contro resistenza sia sufficiente, l’attività cardiovascolare andrebbe svolta dopo la sessione di sollevamento pesi. È sempre bene eseguire un leggero riscaldamento monitorando, anche qui, le calorie bruciate, così ne resteranno meno da consumare in seguito!

Corsa/jogging

In genere, la corsa è la soluzione più gettonata per perdere qualche chilo e migliorare la propria forma fisica: è accessibile a tutti e di solito è gratis. Di seguito trovate delle linee guida sulle calorie tipicamente bruciate correndo:

1. Una persona con un peso di circa 57 kg che esegue 30 minuti di corsa (a circa 8 km/h) tenderà a bruciare circa 240 calorie.
2. Una persona con un peso di circa 70 kg che esegue 30 minuti di corsa (a circa 8 km/h) tenderà a bruciare circa 298 calorie.
3. Una persona con un peso di circa 84 kg che esegue 30 minuti di corsa (a circa 8 km/h) tenderà a bruciare circa 355 calorie.

Se una persona che pesa 84 kg desiderasse adottare un deficit di 500 calorie al giorno con l’obiettivo di perdere circa mezzo chilo alla settimana, una buona soluzione sarebbe quella di combinare ogni giorno una corsa di 30 minuti a un allenamento contro resistenza di almeno 30 minuti, o in alternativa correre per 45-60 minuti, se lo preferisce.

HIIT (High Intensity Interval Training)

L’allenamento HIIT è un’ottima soluzione che consente di bruciare calorie durante il suo svolgimento, così come al suo termine. L’HIIT è ideale per chi ha meno tempo di allenarsi, poiché le sessioni possono essere brevi ma intense. Di seguito trovate delle linee guida sulle calorie che si tendono a bruciare durante un allenamento ad alta intensità:

1. Una persona con un peso di circa 57 kg che esegue 30 minuti di allenamento HIIT tenderà a bruciare circa 238 calorie.
2. Una persona con un peso di circa 70 kg che esegue 30 minuti di allenamento HIIT tenderà a bruciare circa 295 calorie.
3. Una persona con un peso di circa 84 kg che esegue 30 minuti di allenamento HIIT tenderà a bruciare circa 352 calorie.

Se una persona che pesa 84 kg desiderasse adottare un deficit di 500 calorie al giorno con l’obiettivo di perdere circa mezzo chilo alla settimana, una buona soluzione sarebbe quella di eseguire un massimo di 30-45 minuti di allenamento HIIT al giorno, oppure, volendo aumentare l’intensità, una sola sessione da 20 minuti al giorno unita ad altra attività fisica, come una passeggiata.

Equilibrio Energetico e Dispendio

Nella vita di tutti i giorni, l'uomo, ha bisogno di energia per svolgere le sue normali funzioni biologiche. Grazie alla nutrizione esso è in grado di introdurre il quantitativo energetico necessario per la sopravvivenza. Per la propria sopravvivenza l'essere umano deve mantenere in equilibrio il proprio bilancio energetico, ovvero, il quantitativo energetico introdotto deve essere pari alla spesa energetica che si ha nelle fasi di ricambio, crescita, riproduzione e attività fisica.

Assunzione energetica = Dispendio energetico (metabolismo basale + termogenesi dieto-indotta + attività fisica) + variazioni delle riserve

La conservazione del peso corporeo è fondamentale per la sopravvivenza, per salvaguardare questo stato di equilibrio (energia assunta=energia spesa), esso non deve essere raggiunto solo in termini energetici (quantitativi) ma anche in termini qualitativi con un adeguata assunzione dei nutrienti (carboidrati, lipidi, proteine, vitamine e sali minerali).

L'energia che si trova nei macronutrienti (lipidi, carboidrati, protidi e alcol) viene liberata attraverso dei processi ossidativi che richiedono ossigeno e producono anidride carbonica. I nutrienti forniscono il quantitativo energetico necessario per far fronte alla spesa energetica dalla combustione di 1g di proteine si ricavano 4,1 kcal, da 1g di carboidrati si ricavano 4,1 kcal, da 1g di lipidi si ricavano 9,3 kcal e infine da 1g di alcol si ricavano 7,3 kcal.

Come detto in precedenza, per mantenere un'omeostasi energetica di una persona, il quantitativo energetico introdotto deve essere uguale al quantitativo energetico speso dall'organismo, in caso contrario si avranno delle modifiche sul peso corporeo.

La spesa energetica giornaliera viene divisa in tre parti:

• metabolismo basale
• termogenesi indotta dall'attività fisica
• termogenesi dieto-indotta

Il metabolismo basale viene considerato come il minimo dispendio energetico nella fase di veglia e si misura in uno stato di riposo fisico e psicosensoriale.

La termogenesi indotta dall'attività fisica è la spesa energetica indispensabile per compiere qualunque attività fisica. Il movimento provoca un grande dispendio energetico e dipende sia dalla durata che dall'intensità dell'attività fisica.

La termogenesi dieto-indotta è considerata un aumento del dispendio energetico basale in risposta all'introduzione di un pasto e corrisponde a circa il 10% della spesa energetica giornaliera.

Metodi di Misurazione della Spesa Energetica

Esistono diverse metodiche per il calcolo del dispendio energetico di un soggetto. Esse vengono suddivisi in metodi calorimetrici e non calorimetrici.

La calorimetria è definita come la misura della perdita (o della produzione) di calore, e comprende la calorimetria diretta e la calorimetria indiretta: la calorimetria diretta si basa sul principio che tutti i processi biologici producono calore e che questo possa essere misurato; viene eseguita in una camera isolata termicamente così da misurare il calore eliminato; invece la calorimetria indiretta, è quella più usata.

Permette di valutare il dispendio energetico calcolando, tramite la misura del consumo di ossigeno (VO2 in ml/min) e dalla produzione di anidride carbonica (VCO2 in ml/min), il calore (o energia) prodotto dall'organismo nell'unità di tempo.

Per quanto concerne il procedimento non calorimetrico troviamo: il diario delle attività, dove il dispendio energetico viene calcolato annotando il tempo speso in qualsiasi attività svolta nell'arco delle 24 ore, di ciascuna attività è riportato in letteratura il costo energetico al minuto per kg di peso corporeo. Il monitoraggio della frequenza cardiaca, invece, è una metodica che si basa sulla registrazione continua della frequenza cardiaca attraverso un'equazione di regressione e il consumo di ossigeno (VO2).

Dal VO2 si può risalire al dispendio energetico conoscendo l'equivalente calorico di un litro di ossigeno. Il dispendio energetico di un individuo è correlato dalla relazione che c'è tra metabolismo basale e superficie corporea a partire da peso e altezza.

Metabolismo Intracellulare e Contrazione Muscolare

Il metabolismo intracellulare è costituito sia da reazioni cataboliche, riguardanti la degradazione dei substrati energetici come carboidrati, lipidi e proteine per la produzione di molecole di ATP, sia da reazioni anaboliche ove tali molecole vengono utilizzate per opere di costruzione. Le molecole di ATP liberano energia tramite la loro idrolisi che vede la perdita di un gruppo fosfato.

Le macromolecole organiche che si diffondono nell’ambiente intracellulare (carboidrati, lipidi e proteine) subiscono una primordiale scissione nel citoplasma dove vengono degradate alle loro componenti elementari: ad es. glucosio-acido piruvico, lipidi-molecole di acido grasso, proteine-aminoacidi. Si genera di conseguenza un pool di nutrienti che verranno utilizzati sia per reazioni anaboliche di costruzione, sia per reazioni cataboliche di ulteriore degradazione.

La contrazione muscolare è una funzione fondamentale del nostro organismo eseguita da un gruppo di cellule altamente specializzate, riunite in sincizi, che prendono il nome di fibre muscolari: esse andranno in contro ad una serie di modificazioni strutturali durante l’attività contrattile per poi tornare alla loro condizione naturale una volta esauritosi il potenziale d’azione proveniente dalle terminazione nervose.

La contrazione muscolare è costituita dallo scivolamento dei filamenti sottili di actina verso la Linea M per conto dell’azione dei ponti trasversi di miosina: tale processo comporta l’accorciamento simultaneo di più sarcomeri, i quali a loro volta determinano l’accorciamento della fibra muscolare e per esteso del muscolo scheletrico. Le miosine sono delle proteine in grado, mediante la loro attività ATPasica, di convertire l’energia chimica in energia meccanica dando così luogo alla contrazione muscolare.

Esistono diverse tipologie di contrazione muscolare, le quali si suddividono fondamentalmente in due grandissimi gruppi: le contrazioni isotoniche e le contrazioni isometriche. Nelle contrazioni isotoniche il muscolo, dopo aver captato il potenziale d’azione proveniente dalle fibre nervose, modifica la propria lunghezza generando tensione muscolare: si distinguono pertanto contrazioni isotoniche dove il muscolo si accorcia (contrazioni concentriche) e contrazioni isotoniche dove il muscolo controlla il proprio rilasciamento (contrazioni eccentriche).

Fibre Muscolari e Sistemi Energetici

Le fibre muscolari non si differenziano esclusivamente in base alla presenza di diverse forme di miosina bensì per molteplici caratteristiche biochimiche, funzionali e strutturali. Ad esempio la loro colorazione è direttamente proporzionale alle concentrazioni di mioglobina, la quale è responsabile del trasporto e della diffusione di O2 nel sarcoplasma: un’elevata presenza di questa proteina determina la colorazione rossa della fibra muscolare, mentre in caso contrario ne costituisce la colorazione bianca.

La presenza di mioglobina orienta il metabolismo della fibra muscolare: pertanto le fibre rosse di tipo I avranno un metabolismo prevalentemente aerobico, mentre al contrario le fibre bianche di tipo IIa/IIb agiranno secondo sistemi energetici anaerobici.

In conclusione possiamo suddividere le fibre muscolari in 3 tipologie: fibre rosse di tipo I, fibre bianche di tipo IIa e fibre bianche di tipo IIb.

Metabolismo Basale e Fattori Influenzanti

Il metabolismo basale indica il dispendio energetico che attinge alle funzioni vitali come respirazione, frequenza cardiaca, digestione ed attività del SNC e viene calcolato in kcal/min (energia/unità di tempo). Altri fattori che possono incidere sulla stima del Metabolismo Basale sono il sesso (è comunemente più alto negli uomini rispetto alle donne), l’età (è minore nelle persone anziane), la temperatura ambientale, la presenza di stati patologici e l’assunzione di farmaci.

In condizioni normali si potrà apprezzare che le percentuali maggiori di consumo energetico sono al servizio del fegato (26 %), dei muscoli scheletrici (26 %) e del SNC (18 %). Il metabolismo basale costituisce il 65-75 % del Fabbisogno calorico giornaliero, ovvero dell’apporto di energia (da fonti alimentari) necessaria per...

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