Correre, camminare , respirare , parlare e tutte le altre funzioni sono regolate da miliardi di reazioni che richiedono un utilizzo di energia.
L'energia potenziale contenuta negli alimenti, è rilasciata attraverso reazioni d'ossidazione.
Il bilancio energetico è rappresentato dalla differenza tra, l'apporto energetico derivante dagli alimenti e il consumo richiesto per svolgere le diverse attività del corpo umano.
Un difetto di energia può verificarsi per: insufficienza alimentare e aumento del consumo in seguito ad iperattività, mentre un eccesso di nutrienti provoca un aumento dei depositi energetici nell'organismo, principalmente sotto forma di lipidi nel tessuto adiposo.
Tutta l'energia consumata dal corpo umano deriva dai macro nutrienti , che sono : Carboidrati , Grassi e Proteine, e la possiamo misurare attraverso quattro parametri correlati che sono: metabolismo basale, termogenesi indotta dalla dieta, termoregolazione e attività fisica.
Il metabolismo basale rappresenta la frazione più consistente della spesa energetica totale, in quanto si riferisce a uno stato metabolico standard, con il soggetto a digiuno nella sera precedente la misurazione, che sia in posizione supina , che sia sveglio, che non si muova e che si trovi un ambiente termo neutro.
La termogenesi indotta dagli alimenti dipende dal cibo ingerito.
La termoregolazione è dovuta ad un sistema interno all'individuo che mantiene costante la temperatura corporea, in risposta alle variazioni di temperatura dell'ambiente esterno
L'attività fisica è una variabile controllabile dal soggetto, in quanto permette di elevare la spesa energetica basale in relazione all'attività svolta.
Perchè i vari livelli dell'essere Umano funzionino c'è quindi bisogno di un apporto energetico continuo, ovvero lo svolgimento della vita richiede che, l'energia chimica presente nei nutrienti, possa essere trasformata, in una forma di energia utilizzabile da un'ampia varietà di processi biofisici e biochimici necessari per la sopravvivenza.
Si avranno reazioni in sé non spontanee dette endoergoniche , che possono essere rese spontanee quando sono accoppiate a reazioni altamente esoergoniche che interessano speciali biomolecole che per questa ragione sono dette trasportatori di energia.
Tra queste Biomolecole l'Atp ( Adenosintrifosfato) è quella che attraverso la scissione idrolitica è fondamentale per la produzione di energia; con l'adenosintrifosfato (ATP) che diventa adenosindifosfato (ADP) e fosfato inorganico (Pi): liberando energia → ATP + H₂O → ADP + Pi + energia.
La quantità totale di ATP presente nei muscoli scheletrici è così esigua che può esaurirsi in seguito a un movimento rapido. È quindi di estrema importanza che l'ATP venga risintetizzato molto rapidamente; perchè questo processo avvenga c'è bisogno di energia.
L'ATP può essere rigenerato nei primi 6-10 secondi dalle molecole del pool dei fosfati (Creatin fosfato ) attraverso la reazione CP+ADP → ATP+ C dove la rottura del legame tra Creatina e fosfato genera l'energia necessaria a risintetizzarlo il tutto in assenza d'ossigeno tale meccanismo viene chiamato anaerobico alattacido.
Passati i 10 secondi vi sono altri due sistemi fondamentali che forniscono l'energia necessaria per la sintesi dell'ATP, e sono la glicolisi anaerobica, cioè l'idrolisi in assenza di ossigeno dei carboidrati (glucosio e glicogeno) fino a ottenere acido piruvico e acido lattico chiamato meccansmo anaerobico lattacido, e l'ossidazione aerobica, cioè l'idrolisi in presenza di ossigeno di carboidrati, grassi e proteine fino a ottenere anidride carbonica (CO₂) e acqua (H₂O) chiamato meccanismo aerobico.
Questi tre sistemi non lavorano “a compartimenti stagni”, bensì si integrano, variando il loro intervento a seconda del tipo di sforzo prodotto. Anche in questo momento stiamo utilizzando tutti e tre i meccanismi, producendo addirittura lattato, ma in una quantità talmente ridotta che i nostri sistemi tampone riescono a impedirne tranquillamente l’accumulo. Perché è importante conoscere ciò? In ogni sport vi è la prevalenza nell’utilizzo di uno o più di questi sistemi: la maratona, ad esempio, sfrutta al massimo il sistema aerobico, mentre nel salto in alto il sistema energetico principale è quello anaerobico alattacido; infine i 400 m sono una specialità durissima in quanto vi è una fortissima componente anaerobica lattacida. È evidente come durante la preparazione atletica sarà necessario andare ad allenare il sistema energetico preponderante nella disciplina praticata, in modo da poter esprimere al massimo la prestazione di gara.
