1. Aerobico (ossidativo)
2. Anaerobico lattacido 
3. Anaerobico alattacido
Nei muscoli vi sono tre tipi di cellule: le rosse (lente o di tipo 1, ricche di mioglobina, una proteina pigmentata, e di mitocondri), le cellule con caratteristiche intermedie (di tipo 2a), le bianche (rapide o di tipo 2b, ricche di creatinfosfato e glicogeno). Ogni tipo di cellula si attiva per livelli crescenti di intensità.
Le cellule muscolari rosse utilizzano il metabolismo ossidativo o aerobico (fondamentale per quasi tutte le cellule dell’organismo) per produrre energia, sia a riposo in condizioni basali sia durante l’attività fisica, grazie all’opera dei mitocondri.
Tale forma di metabolismo si svolge in due tempi: un primo complesso di reazioni rapidissimo (detto glicolisi) si svolge nel citoplasma delle fibrocellule rosse per cui a partire dal glucosio (molecola a 6 atomi di carbonio), si ha la produzione di due molecole di piruvato (a 3 atomi di carbonio) e non richiede ossigeno; durante tale processo si ha una scarsa produzione ATP (appena due). Il secondo momento più complesso e più lento, si svolge nei mitocondri ove piruvico e acidi grassi vengono introdotti sotto forma di composti più semplici a 2 atomi di carbonio (acetili) e rielaborati dal ciclo di Krebs e dalla catena respiratoria fino a formare alla fine del processo, acqua e anidride carbonica con produzione di un gran numero di molecole di ATP (trentasette per un singolo acetile). Il processo energetico nei mitocondri richiede una grande quantità di ossigeno, che in parte proviene dal circolo e  in parte è ceduto dalle molecole di mioglobina, una proteina pigmentata di rosso in grado stoccare ossigeno. Le cellule rosse dei soggetti che praticano gli sport di resistenza sono particolarmente dotate di mitocondri e mioglobina.
Le cellule muscolari di tipo 2° hanno caratteristiche intermedie tra le rosse e le bianche, con possibilità di svolgere un metabolismo sia aerobio che anaerobio. Si attivano nello sforzo incrementale quando si supera la cosiddetta soglia aerobica (>65% della FC max): una parte di piruvato non entra nei mitocondri, staziona nel citoplasma e viene trasformato in lattato.
Le cellule bianche (tipo 2b) sono esclusivamente specializzate per il metabolismo anaerobico: non utilizzano cioè per nulla l’ossigeno, per cui non contengono né mitocondri né mioglobina, ma sono ricche di granuli di glicogeno (composto di accumulo del glucosio).
Quando lo sforzo incrementale diventa molto intenso e supera la soglia anaerobica (>85% della FC max) le cellule bianche vengono attivate, il glicogeno viene degradato (glicogenolisi) a singole molecole di glucosio. Queste vengono poi ulteriormente degradate (glicolisi) a piruvato e lattato. Tale forma di metabolismo anaerobico si chiama pertanto lattacido.
Per uno sforzo ancora maggiore vicino al limite massimale (>90% della FC max), le cellule bianche attingono energia a un composto fosforilato di deposito, il creatinfosfato, in grado di trasferire gruppi fosforili all’ADP con formazione di ATP. Questa reazione rapidissima e di durata assai breve (10-15 secondi) che consente sforzi estremi e massimali viene definita metabolismo alattacido.
I soggetti che praticano sport di potenza hanno una muscolatura possente per ipertrofia delle cellule bianche.
Il metabolismo alattacido si attiva in modo istantaneo tutte le volte che l’organismo deve sostenere uno sforzo di grande potenza muscolare, per una durata molto limitata (10-15 secondi): ad es. sollevamento o spostamento di pesi notevoli, lanci (giavellotto, martello, peso, disco), scatto iniziale nella corsa veloce, sprint finale negli sport di resistenza, fase di attacco negli sport di contatto. Tale metabolismo utilizza per la produzione di ATP una sostanza in deposito nelle cellule bianche, la fosfocreatina (o creatinfosfato).
Il metabolismo lattacido è un’altra risorsa rapida energetica che produce ATP dalla degradazione della molecola di glucosio, che si svolge al di fuori dei mitocondri senza l’utilizzo di ossigeno, da cui si formano piruvato e acido lattico. L’acido lattico prodotto nel muscolo viene poi recuperato dal fegato e ritrasformato in glucosio (ciclo di Cori). Il metabolismo lattacido si attiva
-nelle attività/sport subito dopo l’esaurimento delle riserve di creatinfosfato
per mantenere più a lungo (svariati minuti) alte prestazioni di potenza; e
-nelle attività fisiche aerobiche prolungate (di resistenza), oltre le soglie aerobica e soprattutto anaerobica.

Si calcola che ogni minuto l’organismo a riposo utilizza 3,5 ml di ossigeno per Kg di peso corporeo: se un soggetto pesa 70Kg, consuma in condizioni basali 70 X 3,5= 24,5ml di ossigeno. Questo è definito consumo basale di ossigeno (VO2basale) e corrisponde a 1 MET-minuto (ossia 1 MET- ora diviso per 60 minuti).
Quando svolgiamo un’attività fisica impegnativa ognuno di noi si stanca più o meno rapidamente in rapporto alle proprie caratteristiche fisiche (età, sesso, massa muscolare, allenamento, stato di salute) ed alla sua “potenza aerobica”, che rappresenta la massima capacità di consumo d’ossigeno  durante l’esercizio fisico più intenso. La potenza aerobica o massimo consumo di ossigeno (VO2max) è ampiamente accettato come la miglior misura di fitness cardiorespiratorio. I valori assoluti di VO2max sono in genere superiori del 40-60% nei soggetti non allenati di sesso maschile rispetto a quelli di sesso femminile (35-40 ml/kg/min vs 27-31ml/kg/ min). Questi punteggi possono migliorare (molto ampiamente da soggetto a soggetto, fino al raddoppio) con l’allenamento e diminuire con l’età.
I grandi atleti che eccellono negli sport di resistenza ( come il ciclismo, canottaggio, sci di fondo, maratona), hanno tipicamente VO2 max molto elevati (fino a 85 ml / kg / min gli atleti e fino a 77 ml / kg / min le atlete). Altro importante fattore limitante dell’intensità dell’attività fisica è la frequenza cardiaca massima (calcolata con la formula FC max= 220 – età del soggetto): un individuo che fa un esercizio fisico non dovrebbe mai superare la massima frequenza cardiaca in rapporto alla sua età, altrimenti incorre nel rischio di aritmie pericolose (anche fatali) e/o d’ischemia miocardica.
L’ intensità del metabolismo si può esprimere quindi in vario modo: in MET, in percentuale di VO2max e in percentuale di FCmax. La misura di VO2max tuttavia è indaginosa.
Poiché esiste una stretta correlazione tra %VO2max e % FCmax e quest’ultima si misura molto facilmente utilizzando un cardiofrequenzimetro, la % FCmax viene dunque usata per esprimere l’intensità dell’attività fisica. In tabella 1:  si mette in relazione il tipo di attività fisica (la cui intensità è espressa in MET) e la percentuale di FC max in soggetti moderatamente allenati. Ad ogni livello di FC max corrispondono benefici particolari; fa eccezione l’attività sedentaria, dannosa per la salute.
Tab.1

Quando si supera l’85% della FCmax si va oltre la soglia anaerobica che provoca un cospicuo aumento dei lattati, responsabili della fatica muscolare.

L’allenamento per migliorare la performance fisica   (leggi)                                               Torna al menù