2. L’apparato muscolare: funzioni
Circa il 40-50% del peso
totale di un uomo (30-
40% di una donna) è
costituito dal tessuto
muscolare.
FUNZIONI:
1) Movimento:
volontario o
automatico
2) Postura:
mantenimento della
posizione del corpo
nello spazio
Nutrizione ed integrazione nella pratica sportiva
-Dott.ssa STEFANIA PISPISA - Biologa Nutrizionista -
3. L’apparato muscolare
I muscoli sono collegati alle ossa mediante strutture fibrose di tessuto connettivo
chiamate tendini.
Le ossa possono muoversi le un rispetto alle altre in corrispondenza delle
articolazioni, e grazie al particolare modo in cui i muscoli le collegano fra loro.
I muscoli dei vertebrati sono disposti in coppie antagoniste: ad esempio la
contrazione del muscolo della tibia e il simultaneo rilassamento dei muscoli del
polpaccio fanno flettere il piede; la contrazione dei muscoli del polpaccio e il
rilassamento del muscolo della tibia lo fanno estendere.
4. L’apparato muscolare: struttura
I muscoli scheletrici sono costituiti da fibre muscolari, cellule giganti con numerosi nuclei, le
quali si possono estendere per tutta la lunghezza del muscolo.
Ogni fibra muscolare racchiude, lungo il suo asse maggiore, numerose fibre più piccole,
chiamate miofibrille, alle quali si deve la contrazione.
Ogni miofibrilla è costituita dal ripetersi di un’unità funzionale, chiamata sarcomero che, al
microscopio, presenta al suo interno bande più scure (bande A) e bande più chiare (bande I).
Ciascuna banda A è divisa in due da una stria H posta nella sua parte centrale.
Ciascuna banda I è divisa in due da una linea Z.
Il sarcomero è compreso fra due linee Z adiacenti (1/2 banda I + banda A + ½ banda I).
5. L’apparato muscolare: struttura
Ciascun sarcomero consiste di due tipi di filamenti proteici, filamenti più sottili di
actina e filamenti più spessi di miosina, intercalati tra loro secondo una
disposizione che richiama un po’ quella che si ottiene inserendo le dita di una
mano tra quelle dell’altra.
E’ appunto la disposizione intercalata di questi filamenti a determinare le bande
chiare (zone in cui sono presenti solo filamenti di actina), bande scure (zone in cui
ci sono sia filamenti di miosina che di actina) e bande intermedie (solo filamenti
di miosina).
6. L’apparato muscolare: contrazione
La contrazione muscolare è determinata dallo scorrimento dei filamenti di
actina e miosina gli uni rispetto agli altri (meccanismo di scorrimento dei
filamenti)
7. L’apparato muscolare: contrazione
Ciascun filamento di miosina è composta da numerose molecole di miosina tenute insieme.
Ciascuna molecola ,a sua volta, è costituita da una coda terminante con una testa, che
sporge in fuori come il remo di una barca. Quindi ogni filamento di miosina ha molte teste
che sporgono, si connettono con le molecole di actina dei filamenti adiacenti e ruotano,
come i remi di una barca, esercitando una spinta. Durante la contrazione del muscolo, questo
processo di estensione e rotazione si ripete molte volte provocando lo scorrimento dei
filamenti.
8. L’apparato muscolare: bilancio energetico
Perché avvenga la contrazione è necessaria E! Quando la testa di miosina si connette al
filamento di actina (quando il remo è nell’acqua), essa tiene uniti a sé un ADP e un gruppo
fosfato P.
Quando poi la testa di miosina ruota per imprimere la spinta del «remo» e quindi i filamenti
scorrono, l’ADP e il P si staccano dalla testa della miosina.
Successivamente un ATP si lega alla testa di miosina provocandone il distacco dall’actina (il
remo viene tirato fuori dall’acqua).
Quando poi la testa di miosina scinde l’ATP in ADP e P, l’E liberata fa sì che la testa della
miosina ruoti in avanti e si leghi di nuovo al filamento di actina, pronta a dare origine a un nuovo
ciclo
9. Fisiologia della contrazione
L’impulso al movimento nasce a livello cerebrale nell’area motoria prefrontale.
In quest’area ci sono i loci di partenza dello stimolo motorio (motoneuroni) che nel
loro insieme formano il cosiddetto «homunculus».
10. Fisiologia della contrazione
Una volta originati, i
motoneuroni, si organizzano in
fasci che attraversano tutto
l’encefalo, entrano nel midollo
spinale, occupando la parte
anteriore del midollo, per poi
arrivare ai muscoli grazie alle
placche motrici.
11. Fisiologia della contrazione
Tutti i motoneuroni
del SN scheletrico
vanno direttamente
dal SNC al muscolo,
dove entrano in
contatto grazie alle
placche motrici.
Al contrario i
neuroni del SN
Autonomo, prima di
arrivare ai visceri,
prendono sinapsi con
altri neuroni a
formare i gangli
12. Fisiologia della contrazione
Le fibre nervose motorie si
ramificano ripetutamente in
seno al connettivo muscolare
terminando a ridosso di siti
specifici delle fibre muscolari,
siti chiamati «placche
motrici».
A livello della placca motrice
la fibra nervosa perde la
guaina mielinica e si divide in
200-300 piccole ramificazioni
che si adagiano sulla
superficie del sarcolemma.
Nei terminali assonici sono
presenti numerose vescicole
contenenti Acetilcolina (Ach)
13. Fisiologia della contrazione
Quando un neurone è stimolato, si crea un potenziale d’azione che decorre lungo
tutta la fibra fino alle placche motrici.
Qui l’onda di depolarizzazione determina la liberazione quantica di Ach dalla fibra
nervosa all’interno della fessura sinaptica.
Un «quanto» di Ach corrisponde alla quantità di questa molecola contenuta in una
singola vescicola.
L’Ach è sintetizzata nel corpo cellulare del neurone e poi trasportato lungo l’assone
fino alle sue terminazioni mediante un processo noto come «flusso assonico»
14. Fisiologia della contrazione
Nello spazio intersinaptico l’Ach si lega a recettori specifici distribuiti sulla
mambrana postsinaptica; in seguito a questo legame il recettore subisce una
modificazione conformazionale.
15. Fisiologia della contrazione
Na K
Il cambiamento sterico del recettore determina l’apertura dei canali ionici che fanno defluire
il Na dall’esterno all’interno e il K dall’interno all’esterno del sarcolemma (depolarizzazione).
L’ultimo evento che provoca la contrazione del muscolo è la diffusione dell’impulso dal
sarcolemma all’interno della fibra e l’attivazione del sistema miosina-actina.
L’onda di depolarizzazione si propaga dal sarcolemma ai tubuli T e, tramite giunzioni di bassa
resistenza che connettono questi tubuli alle cisterne terminali, invade tutto il sistema di
cisterne che avvolgono le singole miofibrille.
16. Fisiologia della contrazione
Una volta avvenuta la
depolarizzazione del reticolo
sarcoplasmatico, si ha la
liberazione di ioni Ca dal reticolo
stesso; il Ca diffonde all’interno
delle miofibrille ed attiva il
sistema contrattile.
Terminato l’impulso nervoso, per
mezzo di una pompa, il Ca è
catturato di nuovo nelle cisterne
terminali del reticolo
sarcoplasmatico.
L’acetilcolina è rapidamente
scissa dall’acetilcolinesterasi che
è un enzima localizzato a livello
della placca motrice (MP
dell’assone e della fibra
muscolare)
17. L’apparato muscolare: riassumendo…
Quando un impulso nervoso arriva
alla giunzione neuromuscolare, esso
provoca la liberazione, da parte del
neurone, di acetilcolina nella
fessura sinaptica. Il legame
dell’acetilcolina ai recettori
presenti sulla MP della fibra
muscolare genera, in quest’ultima,
un potenziale d’azione che si
irradia dalla superficie della fibra
muscolare, attraverso i tubuli
trasversi, al reticolo
sarcoplasmatico, inducendo il
rilascio nel citoplasma della fibra
muscolare di ioni Ca immagazzinati
nel reticolo. Sono gli ioni Ca così
liberati che fanno sì che i filamenti
scorrano gli uni sugli altri con
conseguente contrazione. Subito
dopo, una pompa del Ca, azionata
dall’ATP, immagazzina di nuovo gli
ioni Ca nel reticolo sarcoplasmatico,
rendendo la fibra muscolare pronta
ad effettuare una nuova
contrazione
18. La contrazione muscolare: fonti di ATP
Perché avvenga la contrazione, è necessario ATP.
Esistono tre sistemi che forniscono ATP alle fibre
muscolari:
- Un sistema immediato
- Un sistema a medio termine
- Un sistema a lungo termine
19. La contrazione muscolare: fonti di ATP
SISTEMA IMMEDIATO
Energia disponibile all’istante per un’attività breve (fino a 1
minuto) e intensa (es. lancio del peso).
Questo sistema sfrutta:
- Creatinfosfato, molecola ad alta E immagazzinata in
maggiore quantità rispetto all’ATP nella fibra muscolare
(SISTEMA ANAEROBICO ALATTACIDO)
SISTEMA A MEDIO TERMINE
Energia per attività fisiche che durano da 1 a
3 minuti (per es. 800 m di corsa, 200 m stile
libero di nuoto).
Questa E viene ricavata dalla glicolisi
(SISTEMA ANAEROBICO LATTACIDO)
SISTEMA A LUNGO TERMINE
Energia per attività muscolari che durano più di 3 minuti,
a lunga durata e intensità moderata (per es. footing o
bicicletta…).
Questo sistema attinge E dalla respirazione cellulare
(SISTEMA AEROBICO)
20. Classificazione delle fibre muscolari
Le fibre muscolari non utilizzano tutte quante lo stesso sistema di rifornimento
energetico.
In base al tipo di sistema energetico che le fibre utilizzano, queste possono
essere classificate in: fibre muscolari rosse e fibre muscolari bianche
21. Le fibre muscolari «rosse» o «lente» o «di tipo I»
- Sono piccole e danno contrazioni poco intense ma di lunga durata
- Conferiscono resistenza al muscolo
- Ricavano l’E dal Sistema a Lungo Termine (dalla respirazione cellulare)
- Sono fortemente irrorate
- Contengono numerosissimi mitocondri
- Contengono grandi quantità di mioglobina (proteina rossa) che immagazzina
l’ossigeno
- Svolgono funzioni importanti per la sopravvivenza .
- Sono predominanti in atleti che praticano discipline sportive di resistenza
(maratoneti, ciclisti su strada, sciatori di fondo…)
Il petto d’anatra è carne scura
perché è fatta di fibre muscolari
rosse che, per la loro resistenza alla
fatica, sono capaci di sostenere il
prolungato battito delle ali nei
lunghi voli di migrazione
22. Le fibre muscolari «bianche» o «veloci» o «di tipo II»
- Sono lunghe e danno contrazioni intense ma di breve durata
- Conferiscono potenza al muscolo
- Ricavano l’E dal Sistema a Medio Termine (dalla glicolisi)
- Sono poco irrorate
- Contengono pochi mitocondri
- Contengono poca mioglobina
- Contengono moltissimi filamenti di actina e miosina (bianchi) .
- Sono predominanti in atleti che praticano discipline sportive in cui serve la
potenza piuttosto che la resistenza: sollevatori di pesi, velocisti, lanciatori
del peso….
La carne bianca del petto di
pollo è costituita da fibre
bianche che forniscono la
potenza necessaria e
permettono a questo
animale di volar via di colpo
all’avvicinarsi di un nemico,
quale per es. una volpe
23. Le fibre muscolari intermedie
Affianco alle fibre veloci che sviluppano forze elevate ma si affaticano
facilmente, esistono altre fibre con una velocità di contrazione leggermente
inferiore ma dotate di maggiore resistenza : fibre di transizione.
Tale transizione è stimolabile attraverso allenamenti specifici
L’allenamento può modificare le caratteristiche delle fibre muscolari
Anche se i tipi di fibre muscolari sono determinati geneticamente, un
allenamento costante può modificarne le caratteristiche: per es. un allenamento
volto ad incrementare la resistenza muscolare può far sì che sia le fibre rosse
che le bianche sviluppino una maggiore capacità di ricorrere alla respirazione
cellulare.
Viceversa un allenamento volto a incrementare la forza muscolare aumenta
l’efficienza del Sistema di rifornimento a breve e medio termine, riducendo
l’efficienza del Sistema a Lungo Termine che si basa sulla respirazione
cellulare.
24. Ordine di reclutamento dei vari di fibre
In risposta ad uno stimolo intenso si attivano prima le unità motorie
più piccole, cioè le fibre lente e, man mano che l’intensità aumenta, si
ha un progressivo reclutamento delle fibre veloci.
Le fibre veloci si attivano solo quando il reclutamento delle fibre
lente è massimo.
25. - L’ipotalamo invia tutta una serie di
Fisiologia dell’esercizio fisico segnali a vari organi
- Aumento della glicemia e degli acidi
grassi (fonti di energia)
- Aumento della frequenza cardiaca e
della pressione sanguigna (per far
arrivare più carburante ai muscoli)
- Aumento della frequenza
respiratoria (per assorbire più
ADH ossigeno)
- Le ghiandole surrenali secernono
adrenalina (per intensificare e
GH prolungare i vari effetti)
- Rilascio del cortisolo (per la
demolizione delle proteine,
l’immissione degli AA nel sangue e
loro trasformazione in glucosio)
- L’ipofisi secerne l’ormone della
crescita che favorisce la
riparazione dei tessuti che
eventualmente si danneggiano
durante lo sforzo.
- Secrezione dell’ormone
antidiuretico ADH (per indurre i
reni a ridurre l’escrezione dell’acqua
in quanto questa può essere
essenziale in caso di abbondante
sudorazione).
26. Biochimica dell’esercizio fisico
I muscoli sono il motore del nostro corpo e, come tutti i motori necessitano di energia per
funzionare. Tale E è fornita dall’ATP, una molecola che consente di trasformare l’E
chimica in E meccanica. Il cibo ingerito viene prima metabolizzato e «smontato» in
molecole semplici quali glucosio e acidi grassi; questi vengono trasportati nel muscolo e
qui utilizzati per produrre ATP.
Il glucosio viene polimerizzato in glicogeno e immagazzinato nel muscolo.
La prestazione di un muscolo dipende da quanto velocemente esso è in grado di produrre
ATP. La produzione di ATP può avvenire in modo aerobico (ciclo di Krebs) o anaerobico
(glicolisi anaerbia e sistema creatinfosfato/creatina).
I meccanismi aerobici e anaerobici avvengono contemporaneamente e poi, a seconda del
tipo di sforzo, gli uni prevalgono sugli altri e viceversa.
27. Biochimica dell’esercizio fisico
MECCANISMO AEROBIO
Ciclo di Krebs
MECCANISMO ANAEROBIO
Sistema Glicolisi anaerobia
Creatinfosfato/creatina (meccanismo
(meccanismo alattacido) lattacido)
28. Biochimica dell’esercizio fisico
MECCANISMO AEROBIO:
In presenza di Ossigeno,
CICLO DI KREBS
(meccanismo aerobico) dalla
demolizione dei glucidi,
viene prodotta una notevole
quantità di E (36 molecole
di ATP per ogni molecola di
glucosio) grazie al Ciclo di
Krebs.
Il meccanismo aerobico di
produzione di ATP, quindi, è
il più efficiente, ed inoltre,
ha il grande vantaggio di
poter utilizzare anche i
grassi per la sintesi di E.
Ma il suo limite è
rappresentato dal fatto che
l’ossigeno deve essere
trasportato ai muscoli
attraverso il sangue il quale
ha una capacità di trasporto
molto limitata per cui è un
meccanismo lento.
29. Biochimica dell’esercizio fisico
Meccanismo anaerobio lattacido:
glicolisi anaerobia
In assenza di
Ossigeno (meccanismo
anaerobio), i glucidi
possono fornire E
attraverso la glicolisi
anaerobia, con
produzione di 2 ATP e
Piruvato per ogni
molecola di glucosio.
30. Biochimica dell’esercizio fisico
Meccanismo anaerobio lattacido (glicolisi)
Perché la glicolisi
anaerobia non si fermi, è
necessario che le
molecole di Piruvato
vengano allontanate: ciò
avviene tramite la
formazione di acido
lattico ad opera della
lattato deidrogenasi
31. Biochimica dell’esercizio fisico
Meccanismo anaerobio lattacido
L’acido lattico prodotto viene
depositato:
(glicolisi)
- Nelle fibre muscolari
rosse
- Nel cuore che lo utilizza
massivamente
- Nel fegato per la
formazione nuovamente di
glucosio attraverso il ciclo
di Cori
In tutti questi casi il lattato
deve essere prima
riconvertito in Piruvato,
sempre ad opera dell’enzima
lattato-deidrogenasi con
riduzione del NAD+ a NADH
32. Meccanismo anaerobio lattacido: Il calo del pH
dovuto
glicolisi anaerobia
all’accumulo di
acido lattico
inibisce l’enzima
fosfofruttochina
si, enzima che
determina la
velocità della
della glicolisi.
Di conseguenza
un eccessivo calo
di pH dovuto ad
un eccesso di
produzione di
acido lattico,
determina un
rallentamento
della glicolisi.
33. Biochimica dell’esercizio fisico
L’atleta è in grado di
smaltire l’acido lattico in
un tempo inferiore
rispetto al sedentario.
I livelli di lattemia
ritornano nelle condizioni
basali nel giro di un’ora.
E’ sbagliato attribuire
all’accumulo di acido
lattico l’indolenzimento
muscolare che
accompagna i giorni
successivi ad un
allenamento
particolarmente intenso
34. Biochimica dell’esercizio fisico
Per evitare i dolori
muscolari post attività
L’indolenzimento dopo le fisica occorre:
prime sedute di attività - Aumentare l’intensità
fisica è dovuto molto dell’allenamento molto
probabilmente a: gradualmente
- Microlesioni a livello - Finire ogni seduta di
muscolare allenamento con
- Risposta infiammatoria esercizi di stretching
a tali microtraumi - Alcuni studi hanno
- Eccessive contrazioni e dimostrato l’effetto
spasmi muscolari benefico terapeutico e
- Accumulo di Radicali preventivo di
Liberi nei muscoli. un’integrazione con
Omega 3
(antinfiammatorio
naturale) e Vitamina E
(antiossidante
naturale)
35. Biochimica dell’esercizio fisico
Meccanismo anaerobio Alattacido
(Sistema creatinfosfato/creatina)
Il meccanismo anaerobio del
Sistema
creatinfosfato/creatina
prevede la formazione di ATP
a partire da una molecola di
Creatinfosfato, che cede una
molecola di P, la quale
legandosi all’ADP, formerà
ATP. Dopo la cessione il
creatinfosfato diventa
creatina, la quale, dopo una
serie di reazioni chimiche, si
ritrasformerà in
creatinfosfato, pronto a
innescare la sintesi di altro
ATP.
La quantità di creatinfosfato è molto bassa, pertanto tale meccanismo si esaurisce in
pochi secondi (mediamente, una decina). Nei 100 metri piani, sollevamento pesi, salto in
alto, salto con l’asta, tale meccanismo è quello quantitativamente più importante.
36. Biochimica dell’esercizio fisico I LIPIDI
Per quanto riguarda i lipidi, la quota
di acidi grassi utilizzata per
sintetizzare ATP, dipende da vari
fattori:
- Dalla loro concentrazione ematica
- Dalla disponibilità dei carboidrati
(si dice che i grassi «bruciano» al
fuoco dei carboidrati: quando
finiscono le scorte dei
carboidrati, i grassi NON possono
essere utilizzati come fonte di E)
- Dal tipo di allenamento
I grassi vengono trasformati in ATP
in modo meno rapido rispetto ai
glucidi. Maggiore è lo sforzo,
maggiore deve essere la velocità di
sintesi di ATP, quindi maggiore sarà
la quantità di carboidrati utilizzati e
minore la quantità di grassi.
In una corsa lenta l’E è ottenuta
bruciando zuccheri e grassi in egual
misura; in una corsa veloce, la % dei
grassi scende al di sotto del 5%.
37. Biochimica dell’esercizio fisico LE PROTEINE
Quando le riserve di zucchero
iniziano a scarseggiare, l’organismo
incomincia a cannibalizzare i propri
muscoli, trasformando le proteine
muscolari in glucosio per cercare di
prolungare la prestazione il più
possibile. Tale meccanismo inizia ad
essere quantitativamente
importante solo per sforzi piuttosto
prolungati e di intensità medio alta.
Durante la corsa di un’ora ad alta
velocità, si stima che il 10%
dell’Energia venga prodotta
utilizzando proteine muscolari. Per
questo motivo gli atleti di resistenza
dovrebbero curare in modo
particolare la quantità e la qualità
delle proteine assunte con
l’alimentazione.
38. Successione dei tre meccanismi energetici:
fosforilazione ossidativa, glicolisi anaerobia, ciclo di Krebs
MECCANISMO ANAEROBIO (o ALATTACIDO): Sistema
Creatinfosfato/Creatina
Il meccanismo anaerobico
consente di produrre E
senza Ossigeno e assume
importanza rilevante in 2
casi:
- durante gli sforzi
massimali
- nelle primissime fasi
della prestazione.
Questo sistema, di solito, si
innesca prima della glicolisi
anaerobia perché è una
fonte di E pronta, ma si
esaurisce quasi subito
perché si consuma il
creatinfosfato e da questo
momento in poi subentra la
glicolisi anaerobia con
formazione di acido lattico.
39. Successione dei tre meccanismi energetici:
fosforilazione ossidativa, glicolisi anaerobia, ciclo di Krebs
Meccanismo anaerobico lattacido:
Glicolisi anaerobia
La glicolisi anaerobia si «accende» a seconda della richiesta di E.
Si possono verificare 3 situazioni:
1) Il meccanismo aerobico è in grado di fornire tutta l’E necessaria: dopo un iniziale
aumento di Acido Lattico, una volta che il meccanismo aerobico è arrivato a regime, la
concentrazione dell’acido lattico torna al livello di riposo.
2) Il meccanismo aerobico non riesce a fornire tutta l’E necessaria, quindi l’E che manca
viene fornita dalla glicolisi anaerobia; in tal caso se la velocità di produzione dell’acido
lattico eguaglia quella di smaltimento, la concentrazione dell’acido lattico rimane
costante e così questo meccanismo può durare x parecchio tempo (da una decina di
minuti a 3 ore).
3) La richiesta di E è troppo alta per cui l’acido lattico prodotto non riesce ad essere
smaltito, la sua concentrazione nei muscoli cresce e l’organismo, per difendersi dal
danno che il lattato provocherebbe, invia segnali al cervello che fanno ridurre la
prestazione e quindi la richiesta di E (bruciore muscolare, nausea)
40. Successione dei tre meccanismi energetici:
fosforilazione ossidativa, glicolisi anaerobia, ciclo di Krebs
MECCANISMO
AEROBIO:
ciclo di krebs
Il meccanismo aerobico è il sistema
più efficiente di produzione di E (36
ATP), ma si innesca lentamente e
lentamente arriva a regime (ci
vogliono 2-4 minuti per arrivare a
regime). L’altro vantaggio è che può
sfruttare sia carboidrati che grassi.
I grassi, però vengono utilizzati in
modo meno rapido rispetto ai
carboidrati, per cui > è lo sforzo, più
veloce deve essere la formazione di
ATP, quindi < sarà il contributo dei
grassi (troppo lenti).
In una corsa lenta, l’E necessaria è
ottenuta bruciando carboidrati e
grassi in egual misura; in una corsa
veloce la % di grassi scende al di
sotto del 5%.
41. Successione dei tre meccanismi energetici:
fosforilazione ossidativa, glicolisi anaerobia, ciclo di Krebs
Sport anaerobici alattacidi (sforzo
massimale fino a 10 sec):
sollevamento pesi, corsa 100 m piani,
salto con l’asta, salto in alto.
Sport anaerobici lattacidi (sforzo
massimale > 10 sec fino a 2 min): Sci
da discesa, corsa 800 m piani, nuoto
200 m stile libero, ciclismo fino a 1
km).
Sport misti aerobici/anaerobici:
basket, calcio, pallavolo…
42.
43. Classificazione bioenergetica degli sport
PROCESSO COMBUSTIBILE POTENZA DURATA TIPO di SPORT
REAZIONE di BASE ATP ALTISSIMA FINO A 3” GESTI SINGOLI 8salti, lanci, tuffi)
ATLETICA LEGERA
DISGREGAZIONE 100 e 110 hs
ANAEROBICO ALATTACIDO della Fosfocreatina ALTA 10” – 15” Lanci (disco, giavellotto, martello, peso)
(CP)
Salti (alto, lungo, triplo, asta)
SOLLEVAMENTO PESI -PATTINAGGIO (velocità)
ATLETICA LEGERA
800 – 1500 – 400 hs.
SCISSIONE PATTINAGGIO
ANAEROBICO LATTACIDO del GLICOGENO ELEVATA 15” – 45”
GLICOLISI Ghiaccio 3000 mt. - Rotelle 1500 mt.
NUOTO
400 mt.
ATLETICA LEGERA
200 e 400 piani
SCISSIONE PATTINAGGIO
ANAEROBICI
del GLICOGENO ELEVATA 45” – 180”
AEROBICI MASSIVI
GLICOLISI Ghiaccio 5 - 10 Km. - Rotelle 3 – 20 Km.
NUOTO
50 e 100 mt. stile libero
ATLETICA LEGERA
3.000 siepi, 5.000 mt., 10.000 mt., maratona, marcia
PATTINAGGIO
OSSIDAZIONE degli SUPERIORI Ghiaccio 500 mt. - Rotelle 300 mt.
AEROBICO MODERATA
ZUCCHERI - GRASSI a 180”
NUOTO
800 mt., 1.500 mt.
CICLISMO SU STRADA, CANOA
AEROBICO SPORT di SQUADRA – TENNIS - SQUASH
ANAEROBICO ALTERNATO
44. Regolazione ormonale dell’andamento glicemico durante l’attività fisica
All’inizio della performance si verifica un aumento dell’utilizzazione muscolare del glicogeno,
ma la glicemia rimane costante perché subentra una compensazione sotto il controllo
ormonale.
Infatti all’inizio dello sforzo fisico, si ha una riduzione del rilascio di insulina da parte del
pancreas, ciò comporta un aumento della liberazione epatica del glucosio per compensare
l’aumentata utilizzazione muscolare.
Contemporaneamente, si ha un aumento del rilascio del glucagone e, se l’esercizio si protrae,
anche dell’ormone della crescita e, dopo la 2-3 ora, anche del cortisolo.
Questi ormoni stimolano la glicogenolisi epatica e muscolare per rifornire l’organismo di
glucosio e, quando le scorte di glicogeno cominciano ad impoverirsi, attivano (grazie al
cortisolo) la gluconeogenesi, cioè la sintesi del glucosio a partire da substrati non glucidici.
45. L’attività fisica protegge il cervello
L’attività fisica aerobica ha
un’azione protettiva del cervello e
del tessuto nervoso in genere:
•Incrementa la abilità cognitive
•Attenua i deficit motori
•Stimola la produzione di nuove
cellule nervose (neurogenesi)
•Migliora i deficit neurologici in
malattie neurodegenerative
(l’Alzheimer, sclerosi multipla)
•Blocca la perdita di neuroni
collegata all’età (fattore anti-
invecchiamento)
•Ha effetti del tutto simili ai
farmaci antidepressivi e ansiolitici.
46. Perché l’attività fisica protegge il cervello?
L’attività fisica aumenta la disponibilità cerebrale di un fattore di crescita nervoso
chiamato: BDNF (Fattore Nervoso di Derivazione Cerebrale).
Il BDNF nell’animale da esperimento aumenta la capacità di sopravvivenza dei neuroni,
promuove la crescita di assoni e dendriti, crea nuove sinapsi soprattutto nell’area
ippocampale.
La depressione è collegata ad un deficit di BDNF.
Il movimento dei grossi muscoli comporta l’attivazione di molti centri cerebrali (aree corticali
prefrontali, corteccia motoria, i gangli della base, il cervelletto, il setto, il mesencefalo).
Tali aree cerebrali liberano neurotrasmettitori come acetilcolina e serotonina.
I muscoli in attività, da parte loro, liberano due sostanze neuroattive: IGF-1 e l’Anandamide.
Il cervello, quindi, aumenta l’assorbimento di IGF-1 circolante.
L’IGF-1 stimola la sintesi di BDNF.
L’Anandamide (“felicità interiore”) si lega al recettore cannabinoide di primo tipo, quello a cui
si lega anche la marijuana: l’anandamide è una sostanza grassa che passa facilmente la barriera
emato-encefalica.
47. L’attività fisica migliora la memoria
Un gruppo di medici dell’Università di
Washington ha pubblicato i risultati di
uno studio su 150 malati di Alzheimer,
sottoposti a un programma di attività
fisica di 3 mesi.
Alla fine del programma il gruppo che
aveva esercitato l’attività fisica
presentava uno stato di salute
nettamente migliorato rispetto al
controllo, la qual cosa nell’arco di 2
anni di successivi controlli, ha
prodotto una significativa riduzione
dei ricoveri e dell’istituzionalizzazione
dei pazienti.
Anche la depressione che è sempre
associata all’Alzheimer, ha registrato
una significativa riduzione nei pazienti L. Teri et al. «Exercise plus behavioral management in
allenati. patients with Alzheimer disease. A randomized
controlled trial» JAMA, 2003; 290; 2015-2022
48. L’attività fisica modifica l’attività dei geni
Usando il «microarray», il sistema di
analisi delle modificazioni dell’attività
dei geni, è stato studiato il profilo
dell’espressione genica di quasi 5000
geni cerebrali di animali da
esperimento.
Dopo 3 settimane di esercizio fisico,
numerosi geni cerebrali hanno
modificato la loro attività:
- 37% dei geni attivati riguarda la
crescita e riorganizzazione del
cervello (plasticità cerebrale)
- 24% i processi metabolici
- 15% proteine antinvecchiamento
- 11% attività immunitaria
L. Tong et al. «Effects of exercise on gene expression
- 10% altre funzioni profile in the rat hippocampus» Neurobiol Dis, Dicembre
2001; 8(6): 1046-56