fisiologia apparato locomotore per istruttori di atletica leggera

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FISIOLOGIA APPARATO LOCOMOTORE PER ISTRUTTORI DI ATLETICA LEGGERA

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FISIOLOGIA APPARATO LOCOMOTORE PER ISTRUTTORI DI ATLETICA LEGGERA ALDO CASTO Lecce ORTOPEDICO E TRAUMATOLOGO PRESIDENTE F.I.D.A.L -Lecce www.aldocasto.it

APPARATO LOCOMOTORE:

APPARATO LOCOMOTORE Ossa 200 Muscoli 400 www.aldocasto.it

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ossa e muscoli sostengono il nostro corpo, gli fanno assumere una particolare forma, proteggono gli organi interni e ci consentono di muoverci. www.aldocasto.it

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Muscoli Rivestono quasi interamente lo scheletro e rappresentano gli organi attivi del movimento www.aldocasto.it

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I muscoli volontari eseguono movimenti che dipendono dalla nostra volontà; quelli involontari , invece, lavorano autonomamente e indipendentemente dal fatto che noi lo vogliamo o no. Un'eccezione è rappresentata dal cuore. volontari (striati)‏ muscoli involontari (lisci)‏ www.aldocasto.it

TENDINI:

TENDINI I tendini sono formazioni anatomiche di colorito madreperlaceo, consistenza fibro-elastica poste tra ossa e muscoli: formando una giunzione osteotendinea ( entesi ) e una giunzione muscolo-tendinea. www.aldocasto.it

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www.aldocasto.it

Inserzione dei muscoli allo scheletro:

Inserzione dei muscoli allo scheletro MUSCOLI MONOARTICOLARI Le inserzioni tendinee estreme uniscono due segmenti ossei articolati fra loro. Eseguono di solito uno o due movimenti. Il movimento può avvenire solo su un'articolazione (esempio: muscolo adduttore) CONOSCERE IL CORPO UMANO: INSERZIONI MUSCOLARI GRANDE ADDUTTORE www.aldocasto.it

Inserzione dei muscoli allo scheletro:

Inserzione dei muscoli allo scheletro SARTORIO MUSCOLI BIARTICOLARI Il muscolo è collegato a tre segmenti ossei articolati in sequenza fra loro. Sono muscoli, il cui ventre di solito si ripartisce in due o più tendini da un lato ed uno solo dall'altro ( Bicipite, Tricipite, Quatricipite ). Di solito, dalla parte della ripartizione almeno un tendine rimane monoarticolare e gli altri divengono biarticolari. Il muscolo agisce su due articolazioni (esempio: Retto Anteriore del Muscolo Quadricipite femorale, che flette la coscia ed estende la gamba ). CONOSCERE IL CORPO UMANO: INSERZIONI MUSCOLARI www.aldocasto.it

Inserzione dei muscoli allo scheletro:

Inserzione dei muscoli allo scheletro SACROSPINALI MUSCOLI PLURIARTICOLARI Il muscolo ha inserzioni tendinee su più segmenti ossei (esempio: il Muscolo Sacrospinale estende e inclina lateralmente la colonna vertebrale articolando tra loro più vertebre ). Sono muscoli molto lunghi che solitamente sono disposti lungo la colonna vertebrale ripartendo le loro fibre su ogni vertebra. Permettono movimenti di estensione, flessione e rotazione della colonna supportandola durante i diversi movimenti del corpo. CONOSCERE IL CORPO UMANO: INSERZIONI MUSCOLARI www.aldocasto.it

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“Datemi un punto d’appoggio e vi solleverò il mondo…” “Archimede” CONOSCERE IL CORPO UMANO: MUSCOLI e LEVE LE LEVE www.aldocasto.it

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Le leve sono dispositivi che, eseguendo un semplice movimento, riescono a svolgere in modo efficace e con minor fatica un lavoro. CONOSCERE IL CORPO UMANO: MUSCOLI e LEVE www.aldocasto.it

LE LEVE del CORPO UMANO:

I muscoli scheletrici (che rappresentano l'elemento attivo del movimento), inserendosi sulle ossa (che rappresentano l'elemento passivo del movimento), per mezzo della contrazione muscolare determinano il movimento. Questo è possibile grazie anche alle articolazioni (che rappresentano l'elemento di congiunzione e perno delle ossa). Tutto l'apparato locomotore è basato su un sistema di leve . Questa situazione determina che, tutte le volte che c'è movimento, si produce una leva che può essere di primo , di secondo o di terzo tipo. CONOSCERE IL CORPO UMANO: MUSCOLI e LEVE LE LEVE del CORPO UMANO www.aldocasto.it

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CONOSCERE IL CORPO UMANO: MUSCOLI e LEVE Articolazione di appoggio del capo Atlanto – Occipitale. Leva di 1° GENERE In questo caso SVANTAGGIOSA bP è < di bR FULCRO = ARTICOLAZIONE Resistenza = PESO del CAPO POTENZA = MUSCOLI SPLENICI (posteriori del collo) ALLA RICERCA DELLE LEVE NEL CORPO UMANO www.aldocasto.it

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Sollevamento sugli avampiedi Flessione plantare del piede dalla stazione eretta Leva di 2° GENERE VANTAGGIOSA bP è > di bR CONOSCERE IL CORPO UMANO: MUSCOLI e LEVE FULCRO = DITA RESISTENZA = PESO che grava sulla CAVIGLIA POTENZA = MUSCOLI GEMELLI (esercitano una trazione sul Tendine di Achille) ALLA RICERCA DELLE LEVE NEL CORPO UMANO www.aldocasto.it

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Articolazione del Gomito Flessione dell’avambraccio sul braccio Leva di 3° GENERE SVANTAGGIOSA CONOSCERE IL CORPO UMANO: MUSCOLI e LEVE bP è < di bR FULCRO = ARTICOLAZIONE del GOMITO RESISTENZA = PESO dell’AVAMBRACCIO e della eventuale massa sostenuta dalla mano POTENZA = Forza esercitata dal M. BICIPITE BRACHIALE ALLA RICERCA DELLE LEVE NEL CORPO UMANO www.aldocasto.it

muscolo scheletrico: funzioni:

muscolo scheletrico: funzioni movimenti volontari delle diverse parti dello scheletro mantenimento della postura contenzione e protezione degli organi interni controllo degli orifizi mantenimento della temperatura corporea www.aldocasto.it

osservazione del muscolo scheletrico:

osservazione del muscolo scheletrico dall’aspetto morfologico macroscopico… …alla struttura microscopica… …all’ultrastruttura www.aldocasto.it

Fibre muscolari scheletriche in sezione longitudinale:

Fibre muscolari scheletriche in sezione longitudinale queste cellule possono essere MOLTO lunghe (fino ad alcuni cm) l’immagine non è molto suggestiva (per il momento); proviamo invece ad osservare una sezione trasversale www.aldocasto.it

sezione trasversale di muscolo scheletrico:

sezione trasversale di muscolo scheletrico www.aldocasto.it

muscolo scheletrico in sezione trasversale:

muscolo scheletrico in sezione trasversale fascetto muscolare supporto connettivale (perimisio) www.aldocasto.it

muscolo scheletrico in sezione trasversale:

muscolo scheletrico in sezione trasversale cellula muscolare scheletrica ogni cellula presenta molti nuclei, disposti eccentricamente, in prossimità della membrana plasmatica (detta sarcolemma ) www.aldocasto.it

organizzazione generale del muscolo:

organizzazione generale del muscolo muscolo Fascetto muscolare Fibra (cellula) muscolare riassumendo… www.aldocasto.it

Muscolo, fasci e fibre muscolari e rispettivi involucri connettivali:

Muscolo , fasci e fi bre muscolari e rispettivi involucri connettivali muscolo fascio fibra perimisio endomisio epimisio www.aldocasto.it

perché il muscolo scheletrico è anche detto “striato”?:

perché il muscolo scheletrico è anche detto “striato”? www.aldocasto.it

Fibre muscolari scheletriche in sezione longitudinale:

Fibre muscolari scheletriche in sezione longitudinale Sono visibili diversi nuclei ed è appena percepibile la caratteristica striatura trasversale del muscolo scheletrico www.aldocasto.it

cos’è la striatura trasversale?:

cos’è la striatura trasversale? per comprenderlo, è necessario studiare l’ultrastruttura della fibra muscolare… www.aldocasto.it

striato TEM:

striato TEM Z I A al microscopio elettronico la striatura si rivela piuttosto articolata nucleo www.aldocasto.it

miofibrille:

miofibrille …miofibrilla… www.aldocasto.it

riassumendo… fibre muscolari e miofibrille:

riassumendo … fibre muscolari e miofibrille ciascuna fibra muscolare scheletrica… …contiene numerosissime miofibrille www.aldocasto.it

fibra muscolare e miofibrille:

fibra muscolare e miofibrille nucleo miofibrille ciascuna miofibrilla presenta il pattern di striatura trasversale www.aldocasto.it

fibre e miofibrille:

fibre e miofibrille ciascuna componente della bandeggiatura è definita convenzionalmente con una lettera la porzione di miofibrilla compresa fra due linee Z si definisce sarcomero www.aldocasto.it

miofibrille e miofilamenti:

miofibrille e miofilamenti 1-2 µm sarcomero le miofibrille sono a loro volta costituite da fasci di filamenti di natura proteica, detti miofilamenti www.aldocasto.it

sarcomero:

sarcomero banda A banda I banda I linea Z linea M linea Z banda H www.aldocasto.it

sarcomero e miofilamenti:

sarcomero e miofilamenti esistono due tipi di miofilamenti: spessi sottili www.aldocasto.it

schema strutturale del sarcomero:

schema strutturale del sarcomero linea Z linea M linea Z banda I banda I banda A www.aldocasto.it

componenti strutturali del sarcomero:

componenti strutturali del sarcomero filamenti spessi: miosina filamenti sottili: actina banda I banda I banda A www.aldocasto.it

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miosina actina M Z www.aldocasto.it

Allineamento ad elica :

Allineamento ad elica www.aldocasto.it

Visione di insieme:

Visione di insieme www.aldocasto.it

nel citoplasma, nello spazio fra una miofibrilla e l’altra…:

nel citoplasma, nello spazio fra una miofibrilla e l’altra… reticolo sarcoplasmatico tubuli T granuli di glicogeno mitocondri www.aldocasto.it

reticolo sarcoplasmatico:

reticolo sarcoplasmatico tubulo T www.aldocasto.it

Sezione fibra muscolare:

Sezione fibra muscolare www.aldocasto.it

Placca neuromuscolare:

Placca neuromuscolare www.aldocasto.it

Fisiologia della contrazione :

Fisiologia della contrazione L’elemento fondamentale della contrazione È l’unità motoria formata dal singolo motoneurone E dalle fibre che innerva. La graduazione della forza dipende dal numero delle Unità motorie richiamate e dalla frequenza di contra- Zione. Durante l’esercizio le unità motorie vengono reclutate Secondo la dimensione ( prima le piccole poi le grandi ). I fattori ereditari influenzano fortemente la composizione Delle fibre muscolari. RECLUTAMENTO Per reclutamento si intende la capacità Del sistema nervoso di chiamare a Raccolta il maggior numero di unità motorie ed attivarle per compiere una Contrazione muscolare. L’impulso nervoso deve rispettare la legge del tutto o nulla. SINCRONIZZAZIONE La sincronizzazione è la capacità del sistema nervoso di coinvolgere il maggior numero di unità motorie nell’unità di tempo www.aldocasto.it

ANATOMIA UMANA – fibre muscolari:

ANATOMIA UMANA – fibre muscolari www.aldocasto.it

intensità della forza:

intensità della forza LEGGE DEL TUTTO O NULLA L’attivazione di un numero più o meno elevato di motoneuroni, unitamente alla frequenza di contrazione, determina l’esplicazione della intensità della forza risultante www.aldocasto.it

Fisiologia del Movimento – contrazione muscolare:

Fisiologia del Movimento – contrazione muscolare SEQUENZA DEGLI EVENTI IMPLICATI NELLA CONTRAZIONE MUSCOLARE - Arrivo dell’impulso nervoso con depolarizzazione della membrana della fibra muscolare ( sarcolemma ) Propagazione del segnale lungo il sistema tubulare trasverso Migrazione degli ioni Ca++ dal reticolo sarcoplasmatico Legame tra gli ioni Ca++ e le subunità TnC della Troponina -Rimozione della repressione sulla contrazione esercitata dalla Troponina-tropomiosina -Attivazione della attività adenosintrifosfatica della miosina con idrolisi dell’ATP -Scorrimento dei filamenti sottili su quelli spessi www.aldocasto.it

Fisiologia del Movimento – meccanismi energetici:

Fisiologia del Movimento – meccanismi energetici www.aldocasto.it

Fisiologia del Movimento – resintesi energetica:

Fisiologia del Movimento – resintesi energetica CAPACITA’ Quantitativo indipendente dal tempo POTENZA Quantità di LAVORO espresso nell’unità di tempo La demolizione dell’ATP libera energia che viene utilizzata per la contrazione muscolare. Dentro ogni cellula è presente una limitata quantità di ATP che viene costantemente usata e rigenerata. Occorre energia per rigenerare ATP,energia che può essere fornita da tre sistemi: SISTEMA ANAEROBICO ALATTACIDO, anche detto ATP-PC o del fosfageno SISTEMA ANAEROBICO LATTACIDO, o della glicolisi anaerobica o dell’acido lattico SISTEMA AEROBICO, o ciclo di Krebs www.aldocasto.it

Fisiologia del Movimento – resintesi energetica:

Fisiologia del Movimento – resintesi energetica www.aldocasto.it

LA GLICOLISI:

LA GLICOLISI Avviene nel citoplasma; non ha bisogno di ossigeno partendo dal GLU (6C), attraverso una serie di reazioni, tutte controllate da enzimi specifici, arriva all’ ACIDO PIRUVICO (3C), che è un composto più ossidato; contemporaneamente si riducono 2 NAD + in NADH 2 si consumano 2 ATP nella prima parte; se ne formano 4 di ATP nella seconda parte; C 6 H 12 O 6 + 2NAD + +4ADP+ 4Pi + 2ATP = 2C 3 H 4 O 3 +2 NADH 2 +2ADP+2Pi + 4ATP www.aldocasto.it

Ciclo di Krebs:

Ciclo di Krebs Alla fine del ciclo tutto il carbonio che costituiva il glucosio è ossidato a CO 2 e l’idrogeno è stato accettato dal NAD + e dal FAD + . L’acetilcoenzimaA entra nei mitocondri, il coenzima A si stacca ed esce dal mitocondrio il composto a due atomi di carbonio che rimane Si lega ad un composto a quattro atomi di carbonio, formando un composto a sei atomi di carbonio Attraverso una serie di passaggi si riforma il composto a quattro atomi di carbonio di partenza, i due atomi di carbonio entrati con il CoA, si ossidano a CO 2 , contemporaneamente si formano 3NADH 2 1FADH 2 e un ATP (o GTP nucleotide simile) www.aldocasto.it

CATENA RESPIRATORIA:

CATENA RESPIRATORIA La terza fase della respirazione cellulare è denominata fosforilazione ossidativa , e avviene a livello delle creste mitocondriali , ossia dei ripiegamenti della membrana interna. Essa consiste nel trasferimento degli elettroni dell’idrogeno del NADH a una catena di trasporto (detta catena respiratoria), formata da citocromi (particolari pigmenti), fino all’ossigeno, che rappresenta l’accettore finale, con formazione di acqua. Il passaggio degli elettroni comporta la liberazione di energia che viene immagazzinata nei legami di molecole di ADP , tramite il legame di gruppi fosfato e la sintesi di molecole di ATP. ADP+P ATP ADP+P ATP ADP+P ATP O 2 H 2 H 2 H 2 H 2 H 2 O NADH 2 FADH 2 www.aldocasto.it

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LA DISPONIBILITA’ DI ENERGIA Per poter lavorare, i muscoli usano una sola “benzina”, l’ATP, formato dall’adenosina e da tre fosfati: adenosina-----P--*--P--*--P Gli ultimi due fosfati sono connessi con legami detti “altamente energetici”; quando si spezzano, liberano notevole quantità di energia. Dall’ATP si forma una molecola che con due fosfati (ADP), una di fosfato (P) e l’energia che serve ai muscoli per lavorare: ATP = ADP + P + energia. www.aldocasto.it

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LA DISPONIBILITA’ DI ENERGIA La scorta di ATP nei muscoli è minima. Ma nella maratona essi consumano 50 kg di ATP e in una partita di calcio 10 kg! Per poter continuare a lavorare, devono produrre nuovo ATP. Lo fanno (mentre lo sforzo è in corso) partendo da ADP e P e fornendo energia secondo questo schema: • ADP + P + energia = ATP. www.aldocasto.it

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LA SINTESI DI NUOVO ATP L’energia per la reazione di produzione dell’ATP (ADP + P + energia = ATP) da dove deriva? L’origine può essere: • aerobica (= con l’ossigeno), • anaerobica alattacida (= senza ossigeno e senza formazione di acido lattico), • anaerobica lattacida (= senza ossigeno e con formazione di acido lattico). www.aldocasto.it

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IL MECCANISMO AEROBICO Nella reazione ADP + P + energia = ATP, l’energia si produce perché si “bruciano” (ossia si combinano con l’ossigeno) glucosio o acidi grassi liberi: • glucosio + ossigeno = anidride carbonica + acqua + energia; • acidi grassi liberi + ossigeno = anidride carbonica + acqua + energia. Queste reazioni avvengono nei mitocondri. www.aldocasto.it

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IL MECCANISMO ANAEROBICO ALATTACIDO Nei primi metri di uno scatto (nei 100 m in atletica, in una partita di calcio o di basket) i muscoli dapprima usano il poco ATP di cui già dispongono (ATP preformato). Poi si può produrre ATP perché l’energia deriva da una molecola che contiene già un legame altamente energetico, la fosfocreatina (CP): creatina--*--P + ADP = ATP + creatina www.aldocasto.it

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IL MECCANISMO ANAEROBICO LATTACIDO Nella reazione ADP + P + energia = ATP, l’energia si produce perché il glucosio, in assenza di ossigeno, si scinde fino ad acido lattico: • glucosio (in assenza di ossigeno) = acido lattico + energia L’acido lattico si scinde in ioni lattato carichi negativamente ( LA- ) e ioni idrogeno carichi positivamente ( H+ ). Gli uni e gli altri escono dalle fibre produttrici e vanno nelle fibre vicine o nel sangue. www.aldocasto.it

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LA POTENZA LIPIDICA I muscoli possono consumano zuccheri o grassi, in proporzioni diverse: • alle basse velocità, più della metà dell’energia deriva dai grassi; • sopra la velocità di soglia anaerobica, quasi tutta (o tutta) l’energia deriva dagli zuccheri; • dagli zuccheri ne deriva, alla velocità della maratona, fra i due terzi e i tre quarti dell’energia; un po’ di più nella 20 km di marcia. www.aldocasto.it

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LA POTENZA LIPIDICA Se già dall’inizio della maratona si consumano tanti carboidrati, si esaurisce presto il glicogeno dei muscoli e si va in crisi, anche se si è seguita la dieta iperglicidica. E’ importante, invece, che i muscoli – a pari velocità - consumino più grassi. La “potenza lipidica” è, appunto, la quantità di grassi consumata per ogni minuto. E’ una caratteristiche che l’allenamento migliora. www.aldocasto.it

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I DIVERSI MECCANISMI ENERGETICI La successione dell’intervento dei diversi meccanismi energetici in uno scatto: • nei primi centesimi l’ATP preformato; • poi si aggiunge il CP; • già dopo pochi decimi interviene il meccanismo lattacido (se serve). Fin dal primo istante, però, c’è una piccola produzione di ATP aerobico che via via aumenta. www.aldocasto.it

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LA VELOCITÀ DI SOGLIA ANAEROBICA Si può dire – per semplificare – che è la massima velocità in cui c’è ancora un equilibrio fra il lattato che arriva nel sangue e quello che viene smaltito (si è attorno a 4 mmol/l). Può essere tenuta per alcune decine di minuti consecutivi. Si può migliorare il “ periferico ” con ripetute di pochi minuti, oppure con un tratto unico di molti minuti o poche decine di minuti. www.aldocasto.it

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A CHI SERVE MIGLIORARE L’AEROBICO L’aerobico più efficiente serve nelle discipline (a) quando durano almeno varie decine di secondi: più ossigeno è usato per ogni minuto, maggiore e la disponibilità di energia (ATP) prodotta con il meccanismo aerobico nell’unità di tempo; a parità di tutto il resto, l’intensità (= velocità negli sport ciclici) dell’impegno può essere maggiore. www.aldocasto.it

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MECCANISMI ENERGETICI del MUSCOLO ANAEROBICO ALATTACIDO ANAEROBICO LATTACIDO AEROBICO CONOSCERE IL CORPO UMANO: MECCANISMI ENERGETICI www.aldocasto.it

MECCANISMI ENERGETICI del MUSCOLO:

MECCANISMI ENERGETICI del MUSCOLO L'energia per la contrazione muscolare viene fornita dall’ ATP (Adenosin trifosfato) che si scinde in ADP (Adenosin-difosfato) e P (fosfato inorganico) ATP = ADP + P + La quantità di ATP presente nei muscoli è molto limitata per cui è necessario ricostituirla in continuazione. La resintesi dell'ATP avviene attraverso tre diversi meccanismi , ognuno legato alla durata e all'intensità dell'impegno muscolare. Il muscolo può utilizzare tutti e tre i sistemi contemporaneamente oppure privilegiarne maggiormente uno rispetto altri due (Figura 1): 1) Sistema aerobico dal creatinfosfato 2) Sistema anaerobico alattacido glicolisi trasformazione degli zuccheri 3) Sistema anaerobico-lattacido ossidazione degli zuccheri e dei grassi energia CONOSCERE IL CORPO UMANO: MECCANISMI ENERGETICI www.aldocasto.it

1) Sistema ATP-CP (anaerobico alattacido) :

1) Sistema ATP-CP (anaerobico alattacido) Questo meccanismo si innesca in assenza di O 2 e senza formazione di Acido lattico nei muscoli, utilizzando una molecola altamente energetica immagazzinata nel muscolo la creatinfosfato o fosfocreatina - CP , la CP in seguito allo stimolo nervoso libera una grande quantità di energia scindendosi in creatina ( C ) e fosforo ( P ), quest'ultimo con l' ADP va a riformare l' ATP . C CP P + ADP energia liberata ATP Sforzi di breve durata 10” – 20” Contrazioni rapide intensità massimale Molta Potenza CONOSCERE IL CORPO UMANO: ANAEROBICO ALATTACIDO www.aldocasto.it

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Questo processo di ricostruzione di ATP è molto rapido, quasi simultaneo, purtroppo la quantità di CP presente nel muscolo è relativamente limitata e si esaurisce in brevissimo tempo (8-10 secondi). Questo sistema consente al muscolo di eseguire contrazioni molto rapide, anche d’intensità massimale , ma per periodi di tempo assai limitati (corse di velocità fino a 100 mt., salti, lanci etc.) che richiedono un impiego d’energia massimale. L'energia spesa viene ripristinata dopo circa 3 minuti. CONOSCERE IL CORPO UMANO: ANAEROBICO ALATTACIDO www.aldocasto.it

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Quando lo sforzo si protrae nel tempo e l’atleta ha esaurito, tutte le scorte di CP presenti nel muscolo e quindi non può più ricostituire l'ATP con le proprie riserve chimiche, non cessa la sua attività , ma riesce a continuarla perché subentra il sistema dell'acido lattico o glicolisi ( in assenza di O 2 ), che produce una sostanza detta Acido Lattico ( sostanza tossica, il cui accumulo nei muscoli provoca fenomeni di affaticamento che costringono l’atleta a ridurre l’intensità dello sforzo, fino al blocco totale dell’attività muscolare). Questo meccanismo, che utilizza l’ energia liberata dal Ia demolizione delle molecole di GLUCOSIO ( presenti nei muscoli ) e di GLICOGENO ( accumulato nel fegato ) tramite reazioni chimiche accelerate da particolari enzimi , permette la ricostituzione di ATP ma produce anche acido lattico 1) sistema dell’acido lattico : ANAEROBICO LATTACIDO

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ZUCCHERI + ADP energia liberata ATP Sforzi di media durata 15” – 45” Intensità elevata GLICOGENO + ENZIMI ACIDO LATTICO Fegato sotto forma di glicogeno Accumulato nei muscoli Il processo anaerobico lattacido è di fondamentale importanza per compiere prestazioni fisiche nelle seguenti specialità sportive: quelle individuali continuative sub-massimali di durata compresa tra i 40 - 45 secondi e i 4 minuti circa; quelle di squadra con riferimento agli atleti che forniscono un impegno intenso e continuo. CONOSCERE IL CORPO UMANO: ANAEROBICO LATTACIDO www.aldocasto.it

3) Sistema dell’ossigeno (aerobico) :

Se la quantità di ATP richiesta dal muscolo per svolgere la sua attività non è molto elevata , l'ossigeno ( O 2 ) che viene immesso nel nostro organismo per mezzo della respirazione ha la possibilità di ossidare (combinare) le sostanze presenti (zuccheri, proteine e grassi) e di riformare ATP producendo sostanze di rifiuto quali l’anidride carbonica ( CO 2 ) e l’acqua ( H 2 O ) che sono espulsi mediante la respirazione (polmoni) e la sudorazione. In tale situazione il lavoro muscolare può essere protratto più a lungo, teoricamente senza alcun limite. Utilizzando questo sistema, la quantità d’ossigeno trasportata ai muscoli non è mai inferiore a quella necessaria per riformare l'ATP e quindi l'organismo può lavorare in "steady-state" cioè in stato d’equilibrio. 3) Sistema dell’ossigeno (aerobico) CONOSCERE IL CORPO UMANO: AEROBICO

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Il limite di questo processo energetico è la lentezza (ci vuole molto tempo affinchè l’ CO 2 venga espulsa e l’O 2 arrivi ai muscoli. Se lo sforzo si intensifica ( maggiore consumo di O 2 ), si creerà un accumulo di CO 2 e contemporaneamente attraverso il processo di scissione del glicogeno, un accumulo di ac. lattico che costringe il corpo ad una richiesta superiore di O 2 definita: “DEBITO di OSSIGENO” E’ necessario quindi rallentare il lavoro in modo da dare tempo al sangue e ai polmoni di espellere l’ CO 2, di trasportare al fegato l’ac. Lattico e di immettere O 2 con l’inspirazione, si deve raggiungere un equilibrio tra consumo di O 2 e immissione di O 2 per poter riprendere il lavoro muscolare senza accumulo di ac. lattico. CONOSCERE IL CORPO UMANO: AEROBICO

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O 2 + ADP energia liberata ATP Sforzi di lunga durata Superiori a 180” Intensità moderata OSSIDA ZUCCHERI GRASSI PROTEINE CO 2 ESPULSA con L’ESPIRAZIONE Anidride Carbonica H 2 O ESPULSA con LA SUDORAZIONE Acqua CONOSCERE IL CORPO UMANO: AEROBICO www.aldocasto.it

Scambi metabolici tra fegato e muscoli:

Scambi metabolici tra fegato e muscoli Particolare importanza hanno gli scambi che avvengono tra il fegato e i muscoli e che riguardano il metabolismo degli zuccheri. Il fegato può rilasciare nel sangue glucosio che ricava scindendo le sue scorte di glicogeno (glicogenolisi) oppure sintetizzandolo a partire da vari precursori (gluconeogenesi); tra questi, il lattato e l'alanina, forniti principalmente dai muscoli. Il glucosio immesso nel torrente circolatorio può raggiungere le fibre muscolari ed essere impiegato come fonte di energia per la contrazione. Durante un'intensa attività, i muscoli scheletrici ottengono rapidamente energia attraverso il processo anaerobico di glicolisi; l'acido lattico che ne deriva ritorna al fegato, dove viene riconvertito in glucosio. La transaminazione permette la conversione dell'amminoacido alanina in acido piruvico e viceversa. CONOSCERE IL CORPO UMANO: SCAMBI METABOLICI

Sistema ATP-CP (anaerobico alattacido):

Sistema ATP-CP (anaerobico alattacido) Sistema anaerobico lattacido Glicolisi Glicogeno muscolare Sistema aerobico F O N T E d I E N E R G I A MECCANISMI ENERGETICI del MUSCOLO IN RAPPORTO ALLA DURATA NEL TEMPO TEMPO CONOSCERE IL CORPO UMANO: SISTEMI ENERGETICI www.aldocasto.it

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PROCESSO COMBUSTIBILE POTENZA DURATA TIPO di SPORT REAZIONE di BASE ATP ALTISSIMA FINO A 3 ” GESTI SINGOLI 8salti, lanci, tuffi) ANAEROBICO ALATTACIDO DISGREGAZIONE della Fosfocreatina (CP) ALTA 10 ” – 15 ” ATLETICA LEGERA 100 e 110 hs Lanci (disco, giavellotto, martello, peso) Salti (alto, lungo, triplo, asta) SOLLEVAMENTO PESI -PATTINAGGIO (velocità) ANAEROBICO LATTACIDO SCISSIONE del GLICOGENO GLICOLISI ELEVATA 15 ” – 45 ” ATLETICA LEGERA 800 – 1500 – 400 hs. PATTINAGGIO Ghiaccio 3000 mt. - Rotelle 1500 mt. NUOTO 400 mt. ANAEROBICI AEROBICI MASSIVI SCISSIONE del GLICOGENO GLICOLISI ELEVATA 45 ” – 180 ” ATLETICA LEGERA 200 e 400 piani PATTINAGGIO Ghiaccio 5 - 10 Km. - Rotelle 3 – 20 Km. NUOTO 50 e 100 mt. stile libero AEROBICO OSSIDAZIONE degli ZUCCHERI - GRASSI MODERATA SUPERIORI a 180 ” ATLETICA LEGERA 3.000 siepi, 5.000 mt., 10.000 mt., maratona, marcia PATTINAGGIO Ghiaccio 500 mt. - Rotelle 300 mt. NUOTO 800 mt., 1.500 mt. CICLISMO SU STRADA, CANOA AEROBICO ANAEROBICO ALTERNATO SPORT di SQUADRA – TENNIS - SQUASH CLASSIFICAZIONE BIOENERGETICA DELLE ATTIVITA’ SPORTIVE CONOSCERE IL CORPO UMANO: SISTEMI ENERGETICI

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CONOSCERE IL CORPO UMANO: SISTEMI ENERGETICI

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Le Fonti Energetiche Grassi Zuccheri Aerobico Anaerobico Lattacido Anaerobico Alattacido Potenza Minima Quasi Max Max Durata Illimitata 15” – 45” * 45” – 180” 10” – 15” F.C. 120 - 150 > 160 Norm - > 180 Recupero da 0” a giorni da 2-3’ a giorni da 0” a 120’ Riepilogo CONOSCERE IL CORPO UMANO: SISTEMI ENERGETICI www.aldocasto.it

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- Unità motorie lente: dette anche fibre rosse (prevalentemente aerobie e ricche di mitocondri e mioglobina ) o ST o di tipo I . - Unità motorie rapide: o fibre bianche (aerobie e anaerobie, povere di mioglobina) o FT o di tipo II . Le fibre a contrazione rapida si suddividono a loro volta in: - fibre del tipo II A (o FTa) aerobie e anaerobie ; - fibre del tipo II B (o FTb) anaerobie . Le UNITA' MOTORIE DEL MUSCOLO sono fondamentalmente di due tipi (Figura 1 – Figura 2): Figura 1 In risposta ad uno sforzo fisico intenso si attivano per prime le unità motorie più lente (FI) e, mano a mano che l'intensità aumenta, si ha un progressivo maggior reclutamento delle fibre rapide F IIa – F IIb) CONOSCERE IL CORPO UMANO: UNITA’ MOTORIE del MUSCOLO

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Entità della contrazione muscolare e tipo di fibre attivate Figura 2 CONOSCERE IL CORPO UMANO: UNITA’ MOTORIE del MUSCOLO

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CONOSCERE IL CORPO UMANO: TABELLA DI SINTESI ISOTONICA AUXOTONICA ISOMETRICA MOVIMENTO FLESSORI ESTENSORI ABDUTTORI ADDUTTORI ROTATORI ELEVATORI

Fisiologia del Movimento – accrescimento biologico:

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Teoria dell’Allenamento – auxologia Il testosterone non viene prodotto in quantità rilevanti fino all’età puberale Stesso discorso vale per gli enzimi che partecipano all’attività anaerobica

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…E’ così che si vince la partita della vita, Perché È dentro noi stessi Che si trovano i progetti e la forza per diffondere agli altri le tue verità scaturite da uno studio scientifico, approfondito e quindi validato nell’attività reale. Aldo Casto www.aldocasto.it

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Fisiologia apparato locomotore Nell’insegnare si deve passare: - dal facile al difficile - dal semplice al complesso - dal generale allo specifico www.aldocasto.it

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studiare Amare il prossimo Vivere la vita www.aldocasto.it

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