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05-10-2015

L'ATP, indispensabile per il funzionamento delle cellule e per la vita

Energy ATP Nel corso degli anni, la produzione di ATP diminuisce con possibili conseguenze di disfunzioni organiche o muscolari. L'integrazione per via orale aumenta i livelli di ATP in fegato, globuli rossi, plasma e organi. Migliora il tono dei vasi sanguigni e rilassa le loro pareti, aumentando il flusso di sangue ai polmoni, al cuore e alle zone periferiche senza alterare la frequenza cardiaca o la pressione sanguigna. Infine, aiuta a ripristinare nell'organismo dei livelli di ATP simili a quelli osservati negli individui più giovani.
Quando viene consumato un alimento, la sua energia viene convertita e accumulata all'interno dei legami fosfato dell'ATP o dell'adenosina-5'-trifosfato. Questa molecola di accumulo dell'energia è presente all'interno e all'esterno di ogni cellula dell'organismo. Quando i legami si rompono, l'energia rilasciata alimenta i processi biologici.
L'energia è necessaria a tutti i livelli del nostro organismo. Al livello cellulare, la sua funzione è quella di produrre nuove proteine, apportare nutrienti nella cellula ed espellere i rifiuti cellulari, riparare i danni del DNA o sintetizzare i neurotrasmettitori.
Al livello organico, il cuore utilizza l'energia per pompare il sangue, i reni la usano per filtrare i rifiuti e riciclare le sostanze nutritive, il cervello per condurre gli impulsi elettrici nervosi, i polmoni per assorbire l'ossigeno ed espellere l'anidride carbonica.
Al livello dell'individuo, noi utilizziamo l'energia per camminare, correre, parlare, lavorare al computer.
Per ognuno di questi livelli, la principale fonte di energia è rappresentata dalla molecola di adenosina trifosfato (ATP). Si tratta di un nucleotide composto da adenina, ribosio e un'unità di fosfato. Costituisce il principale vettore di energia per tutte le forme di vita.
L'ATP viene accumulato all'interno di organi e globuli rossi e risulta particolarmente concentrato nel fegato.

Prodotto nei mitocondri

L'ATP viene generato nei mitocondri che si trovano all'interno di ogni cellula di ciascun organo, ma probabilmente è all'interno del cervello che viene maggiormente impiegato. Per soddisfare i suoi costanti bisogni di energia, il cervello utilizza praticamente il 20% dell'ossigeno dell'organismo e il 50% degli zuccheri che assumiamo. La produzione di energia mitocondriale avviene attraverso due processi metabolici strettamente correlati: il ciclo dell'acido citrico, noto anche come ciclo di Krebs, e la fosforilazione ossidativa. Il primo converte i combustibili biologici (carboidrati e grassi) in ATP, la principale fonte di energia cellulare. Il secondo combina l'idrogeno con l'ossigeno per generare quantità di ATP superiori. Ne produce quasi dieci volte in più rispetto al ciclo dell'acido citrico. Infatti, la fosforilazione ossidativa mitocondriale è responsabile di quasi l'80% di ATP utilizzato dalle cellule del corpo.
Purtroppo, nel corso degli anni, il funzionamento dei mitocondri diventa meno efficace. Nei giovani adulti, i mitocondri soddisfano l'aumento di fabbisogno energetico mediante una replicazione rapida, determinando un maggior numero di mitocondri che producono ancora più ATP per fornire questa energia. Con l'avanzare dell'età, i mitocondri si replicano più lentamente e il loro numero diminuisce. Essendo meno numerosi, essi cercano di soddisfare la crescente domanda energetica aumentando la loro dimensione. Tuttavia, diventando meno efficaci, producono una maggior quantità di radicali liberi.

Importanti conseguenze

Studi condotti sulle colture cellulari di mammifero mostrano che lo stress ossidativo influenza l'attività degli enzimi chiave dei mitocondri, determinando una diminuzione della produzione di ATP. I danni indotti dagli ossidanti sulle proteine della membrana mitocondriale interna posso causare un aumento della perdita di superossidi e perossidi di idrogeno che possono portare a mutazioni del DNA mitocondriale.
Anche una lieve diminuzione della capacità di produzione di energia dei mitocondri può essere responsabile di debolezza, stanchezza o difficoltà cognitive. Il calo di produzione di ATP è associato a deficit nel funzionamento degli organi e dei muscoli.
Uno studio1 che ha misurato i livelli di ATP nei globuli rossi ha rivelato che le persone di circa settant'anni possedevano quasi il 50% in meno di ATP rispetto ai giovani ventenni. Questa diminuzione della produzione di ATP potrebbe essere responsabile dell'aumento della pressione sanguigna legata all'invecchiamento. Pertanto, i pazienti affetti da ipertensione polmonare primaria manifestano un indebolimento della liberazione di ATP da parte dei globuli rossi2. Questo vale anche per i pazienti affetti da fibrosi cistica che sviluppano un'ipertensione polmonare3.

L'adenosina, un prodotto della degradazione di ATP, potrebbe essere un agente endogeno che protegge il cuore. Alcuni lavori di ricerca suggeriscono che, attraverso vari processi chimici, essa può inibire gli effetti nocivi delle cardiopatie ischemiche o delle insufficienze cardiache4. È dunque fondamentale mantenere adeguati livelli di produzione interna di adenosina da parte di cuore e arterie, così come procurarsela da fonti esterne come gli alimenti o gli integratori nutrizionali.

Problemi di produzione

Il cervello non è adatto a immagazzinare ATP e i mitocondri non sono in grado di "condividere" l'ATP con i mitocondri degli altri organi. Si stima che la richiesta di ATP di un essere umano a riposo è di 40 kg per 24 ore. Durante un'attività vigorosa, tale bisogno aumenta di 500 g al minuto.
Considerando che l'ATP viene utilizzato come flusso di energia da parte di tutte le cellule, le sue quantità sono molto limitate. Infatti, nell'organismo ne vengono immagazzinati in ogni momento solo 70 mg, che rappresentano solo pochi secondi di consumo. In questo modo, durante un'attività vigorosa, le riserve di ATP non dovrebbero durare più di 5-8 secondi.
Risulta quindi evidente che l'ATP deve essere costantemente ed efficacemente sintetizzato per fornire riserve energetiche costanti. Questo è ciò che avviene in condizioni normali.
Quando avviene l'interruzione dell'apporto di sostanze che producono energia (quali ossigeno o nutrienti trasportati dal sangue, ad esempio nel caso di infarto o ictus), viene influenzata la produzione di ATP e inizia una cascata di eventi dei danni di radicali liberi.

Aumenta le riserve dell'organismo

Gli studi hanno dimostrato che un'integrazione di ATP porta notevoli benefici per il corpo. Per quaranta anni gli scienziati hanno lavorato per creare una forma di ATP efficace, da assumere per via orale e che consente di aumentare i suoi livelli endogeni. 5 anni fa, è stata sviluppata e brevettata sotto il nome di Peak ATP™ una forma di ATP somministrabile per via orale. Essa permette di aumentare efficacemente le riserve di ATP nell'organismo.
Quando ingerito, l'ATP si scinde in adenosina e fosfato che vengono assorbiti dall'intestino e incorporati nelle riserve epatiche di ATP che, a loro volta, aumentano quelle dei globuli rossi.
I primi studi sulla somministrazione esogena di ATP sono stati effettuati su soluzioni iniettabili per via endovenosa, le quali sono state assorbite in modo efficace. Due studi sono stati condotti su pazienti affetti da cancro. Nel primo, 14 uomini affetti da un cancro avanzato, hanno ricevuto una volta al mese un'infusione di ATP per 96 ore. Il trattamento ha innalzato significativamente i livelli ematici di ATP e tale aumento è perdurato per un mese dopo l'arresto della somministrazione4. Il secondo studio ha rivelato che in 28 pazienti, la somministrazione di ATP per 30 ore, ha aumentato significativamente la sua concentrazione negli eritrociti, provocando solo effetti collaterali minori5.
Altri studi si sono concentrati sulla somministrazione di ATP per via orale. Uno, condotto sui conigli, ha dimostrato che dopo 14 giorni di trattamento si assiste a una diminuzione della resistenza vascolare periferica, della resistenza polmonare, della frequenza respiratoria, senza influenzare la pressione sanguigna o la frequenza cardiaca6. Questi risultati differiscono da quelli ottenuti in precedenti studi condotti sugli animali che utilizzavano l'ATP per via endovenosa e nei quali gli animali avevano mostrato una rapida risposta cardiaca. I ricercatori hanno concluso che la somministrazione di ATP per via orale determina effetti farmacologici diversi da quelli ottenuti con la somministrazione per via endovenosa. Lo stesso gruppo ha osservato che la somministrazione di ATP per via orale nei ratti, per un periodo di 30 giorni, ha aumentato la capacità dell'intestino di catturare i nucleosidi purinici intraluminali e di esportare l'ATP nel sangue.
Aumentando l'energia cellulare e il flusso ematico, l'integrazione di ATP risulta benefica per la salute in generale, così come per il corretto funzionamento della circolazione sanguigna o della salute mentale.

Effetti benefici per gli atleti

L'aumento della circolazione sanguigna, che può produrre un aumento del flusso sanguigno nei muscoli scheletrici (fornendo più sostanze nutritive e ossigeno ed eliminando i rifiuti catabolici), risulta particolarmente interessante per gli atleti. Innalzando i livelli di ATP intra-cellulare ed extra-cellulare immagazzinato, l'integrazione fornisce maggiore energia che può migliorare le prestazioni atletiche. Inoltre l'ATP esercita un effetto benefico per la crescita, per la forza e il recupero muscolare e riduce la percezione della fatica e del dolore associato all'esercizio fisico.
È stato realizzato uno studio dal centro di ricerca sulla salute di Dallas, in Texas. Esso ha esaminato l'impatto dell'integrazione di Peak ATP™ su 27 atleti maschi sani. Lo studio è stato condotto in doppio cieco controllato contro placebo e ha utilizzato dosi di 150 mg o 225 mg di Peak ATP™ o un placebo. È stato riscontrato che i livelli ematici e plasmatici di ATP diminuiscono con l'avanzare dell'età dei soggetti esaminati. L'integrazione provoca inoltre un significativo aumento di ATP nel plasma sanguigno che dipende dall'età. I soggetti del gruppo che hanno assunto la dose più elevata di ATP hanno constatato anche un aumento delle loro prestazioni fisiche, che è inversamente dipendente rispetto all'età.
I ricercatori suggeriscono che questi risultati indicano che i pazienti più giovani hanno utilizzato gli integratori di ATP in modo più efficace e che lo hanno convertito in modo migliore nei muscoli, mentre nei soggetti più anziani i benefici sono stati riscontrati al livello del plasma sanguigno e potrebbe quindi contribuire a trattare i problemi di salute cronici7.



1. Rabini R.A. et al., Diabetes mellitus and subjects' ageing: a study on the ATP content and ATP-related enzyme activities in human erythrocytes, Eur. J. Clin. Invest., 1997 Apr, 27(4): 327-32.
2. Sprague R.S. et al., Impaired release of ATP from red blood cells of human with primary pulmonary hypertension, Exp. Biol. Med. (Maywood), 2001 May, 226(5): 434-9.
3. Sprague R.S. et al., Deformation induced ATP release from read blood cells requires CFTR activity, Am. J. physiol., 1998 Nov, 275(5Pt2): H1726-32.
4. Kitakase M. et al., Adenosine and cardioprotection in the diseased heart, Jpn. Circ. J., 1999 Apr, 63(4): 213-43.
5. Haskell C.M. et al., Phase I trial of extracellular adenosine 5'-triphosphate in patients with advanced cancer, Med. Pediatr. Oncol., 1996, 27: 165-73.
6. Agteresh H.J. et al., Pharmacokinetics of intravenous ATP in cancer patients, Eur. J. Clin. Pharmacol., 2000, 56: 49-55.
7. Kichenin K. et al., Cardiovascular and pulmonary response to oral administration of ATP in rabbits, J. Appl. Physiol., 2000, 88: 1962-8.
8. Jordan A.N. et al., Effects of oral ATP supplementation on anaerobic power and muscular strength, Med. Sci. Sport Exerc., 2004, 36, 6: 983-90.
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