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Le capacità del corpo umano di muoversi e di mantenere l'equilibrio nelle diverse posizioni sono rese possibili dai muscoli, che sono gli organi composti da tessuto: muscolare capaci di contrarsi. Grazie ai muscoli e ai tendini, robuste strutture di tessuto connettivo che collegano i muscoli alle ossa, è possibile il movimento dello scheletro. L'insieme dei muscoli, che sono 752, si definisce sistema muscolare.
LA CLASSIFICAZIONE DEL TESSUTO MUSCOLARE
Muscoli scheletrici
Muscoli scheletrici
I MUSCOLI SCHELETRICI, ovvero quei muscoli che sono collegati alle ossa tramite i tendini, sono striati. Essi sono muscoli volontari: la loro contrazione, cioè, dipende dalla nostra volontà.
Muscolatura liscia
Muscolatura liscia
La MUSCOLATURA LISCIA è presente negli organi interni, per esempio nel tubo digerente, nelle vene e nelle arterie. La sua attività dipende dal sistema nervoso autonomo ed è involontaria.
Muscolo cardiaco
Muscolo cardiaco
IL MUSCOLO CARDIACO si trova solo nel cuore; ha una contrazione involontaria controllata da un proprio sistema autonomo.
Caratteristiche del muscolo cardiaco sono la contrazione intensa e rapida e l'assenza di fenomeni di affaticamento.
ANATOMIA TESSUTO MUSCOLARE
ANATOMIA TESSUTO MUSCOLARE
I muscoli scheletrici sono collegati alle ossa dello scheletro dai tendini. Ogni muscolo scheletrico è costituito da più fasci, a loro volta formati da numerose fibre muscolari, che sono disposte parallelamente tra loro e si prolungano con le fibre dei tendini in cui termina il muscolo.
La fibra muscolare è a sua volta suddivisa in miofibrille. Se osservate al microscopio, le miofibrille appaiono formate da strisce chiare e strisce scure alternate: per questo il tessuto dei muscoli scheletrici è chiamato anche striato. Questo effetto è dovuto al fatto che le miofibrille sono costituite da due tipi di filamenti: uno più sottile, fatto di molecole di actina, e uno più spesso, fatto di molecole di miosina.
LA CONTRAZIONE MUSCOLARE
LA CONTRAZIONE MUSCOLARE
Quando parte un impulso da una cellula nervosa motoria, tutte le fibre muscolari appartenenti a quell'unità motoria si contraggono.
Durante la contrazione muscolare, i filamenti di actina scorrono fra quelli di miosina, provocando l'accorciamento del muscolo e di conseguenza l'avvicinamento dell'osso a esso collegato.
Al termine della contrazione, i filamenti di miosina e actina si allontanano, ritornando nella posizione iniziale.
La forza della contrazione muscolare dipende dal numero delle fibre attivate contemporaneamente;
La velocità dei movimenti dipende dalla frequenza con cui si susseguono le contrazioni muscolari rispetto allo stimolo ricevuto.
I METABOLISMI ENERGETICI
ATP e ADP
L'energia necessaria affinché la contrazione muscolare possa avvenire è ceduta da una sostanza particolare chiamata ATP (acido adenosintrifosforico), originariamente prodotta dai mitocondri.
L'ATP è presente nei muscoli in piccole quantità, ma può cedere continuamente energia grazie alla possibilità di riformarsi costantemente: dopo che l'ATP ha fornito ai muscoli l'energia per la contrazione, la sostanza che rimane, chiamata ADP (aci-do adenosindifosforico), riacquista velocemente energia diventando di nuovo ATP
La ricarica dell'ATP
La continua trasformazione di ADP in ATP viene chiamata ricarica dell'ATP, la quale per avvenire ha bisogno di sfruttare una fonte di energia che può essere ottenuta tramite diversi sistemi: il meccanismo anaerobico alattacido, anaerobico lattacido e aerobico.
Nella maggior parte delle situazioni motorie i sistemi di ricarica dell'ATP lavorano insieme per fornire, in momenti differenti, il particolare tipo di energia di cui l'atleta ha bisogno. Non sono quindi sistemi non comunicanti, ma processi che l'organismo attiva a seconda delle necessità energetiche.
I combustibili dei muscoli
Gli zuccheri rappresentano il carburante più adatto a mantenere attivi i muscoli; in caso di necessità, tuttavia, i muscoli possono sfruttare anche i grassi e le proteine.
Negli sforzi intensi ma di breve durata, che si svolgono con la produzione di acido lattico (una sostanza tossica per le cellule e correlata alla fatica muscolare), i muscoli usano esclusivamente gli zuccheri. Non essendo sufficienti le scorte di zucchero che il muscolo ha a disposizione, si riscontra un notevole aumento nel sangue della quantità di zucchero destinato alla fibra muscolare. Invece negli esercizi lenti ma di notevole durata, dove predomina la combustione causata dall'ossigeno, quando gli zuccheri cominciano a scarseggiare vengono utilizzati in gran parte i grassi
Dunque l'energia che i muscoli usano per contrarsi deriva, anche se indirettamente, dalla combustione o dalla trasformazione di zuccheri e grassi.
METABOLISMO ANAEROBICO ALATTACIDO
METABOLISMO ANAEROBICO ALATTACIDO
Nel muscolo, come in altre cellule, esiste una riserva importante di gruppi fosforici attivi chiamata fosfocreatina o creatina fosfato (CP). La creatina fosfato si forma nel muscolo a riposo associando ad una molecola di creatina una molecola di fosfato inorganico. Quando il corpo necessita immediatamente di grandi quantità di energia, la fosfocreatina dona il suo gruppo fosfato alla ADP secondo la seguente reazione:
PC + ADP = C + ATP
PC + ADP = C + ATP
dove:
PC = Creatina Fosfato sintetizzata a riposo nel muscolo scheletrico associando ad una molecola di creatina una molecola di fosfato inorganico.
ADP e ATP (visualizza articolo).
C = Creatina.
Nel meccanismo anaerobico alattacido l'ossigeno non interviene e proprio a questa caratteristica si deve l'aggettivo "anaerobico". Anche la produzione di acido lattico è assente ed è per questo che il termine anaerobico viene affiancato dall'aggettivo "alattacido".
Il sistema anaerobico alattacido ha una latenza molto breve, una potenza elevata ed una capacità estremamente ridotta. Le riserve di fosfocreatina, infatti, si esauriscono rapidamente (circa 4-5 secondi). Tali riserve variano comunque da soggetto a soggetto ed aumentano con l'allenamento.
ATP e fosfocreatina stivate nei muscoli vengono usate contemporaneamente nel corso di sforzi brevi ed intensi. Nel complesso danno una autonomia energetica di 4-8 secondi.
METABOLISMO ANAEROBICO LATTACIDO
METABOLISMO ANAEROBICO LATTACIDO
Questo sistema energetico non utilizza ossigeno.
Nel citoplasma delle cellule il glucosio muscolare viene trasformato in acido lattico attraverso una serie di 10 reazioni catalizzate da enzimi. Il risultato finale è la liberazione di energia che viene utilizzata per la resintesi di ATP:
ADP + P + Glucosio = ATP + Lattato
ADP + P + Glucosio = ATP + Lattato
Si tratta di un meccanismo di breve durata (1-2 due minuti), poiché l'assenza di ossigeno, insieme alla produzione di energia determina la formazione di acido lattico nei muscoli. Quando questo supera una certa quantità, la contrazione può diventare dolorosa e subentra la fatica. L'uso di questo meccanismo dipende dunque dalla quantità di acido lattico che il muscolo riesce a tollerare e che può essere aumentata con l'allenamento.
METABOLISMO AEROBICO
METABOLISMO AEROBICO
Quando lo sforzo si protrae per più di 2 minuti e dura sino a qualche ora interviene il meccanismo che brucia l’ossigeno.Questo sistema energetico permette la completa ossidazione dei due principali combustibili: i carboidrati ed i lipidi in presenza di ossigeno che funge da comburente.
È lento ad entrare in azione ma può mantenere il lavoro per molto tempo. Si produce una quantità di energia molto superiore alla forma anaerobica lattacida o alattacida. Non si crea Debito di Ossigeno, poichè l’ossigeno utilizzato è pari a quello fornito e non si creano scorie tossiche ma anidride carbonica (espulsa con la respirazione) e acqua (espulsa con il sudore e le urine).
Ossigeno + Glucosio = ATP + anidride carbonica + acqua
Ossigeno + Glucosio = ATP + anidride carbonica + acqua
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