Giandomenico Pellegrino Coordinatore CSFQT FIGH

Campioni si nasce o si diventa?

Biologia cellulare del muscolo

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I muscoli scheletrici

Sono il tessuto più abbondante del corpo umanoE anche uno dei più adattabili

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Allenamenti intensivi

Possono raddoppiare o triplicare la massa di un muscoloPossono modificare le fibre in modo da adattarle all’esercizio

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Il totale riposo, un infortunio

Possono ridurre la massa muscolare del 20% in 14 giorniPossono modificare la forma e l’aspetto delle fibre

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Cos’è un muscolo

Un fascio di cellule tenute insieme da tessuto connettivo

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Una singola fibra

È formata da una membranaDa molti nuclei sparsi lungo la fibra, subito sotto la membranaDa migliaia di filamenti, le miofibrille, che costituiscono il citoplasma

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Grandezza

Le più grandi fibre raggiungono 30 cm. di lunghezza e 0,05-0,15 mm. di diametro

Contengono diverse migliaia di nuclei

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Innervazione

Le cellule nervose motorie, i motoneuroni, si estendono dal midollo spinale a un gruppo di fibre muscolari formando l’unità motoria

1. Fibre

2. Nervo motorio

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Numero dei motoneuroni

Nei muscoli della gamba un solo motoneurone

innerva oltre un migliaio di fibreNei muscoli che esprimono precisione un motoneurone

controlla poche fibre

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La contrazioneÈ compiuta dai suoi minuscoli componenti, i sarcomeri, che sono collegati alle estremità a formare la miofibrilla.

All’interno due proteine filamentose, miosina e actina, scivolano l’una dentro l’altra causando accorciamento come in un cannocchiale telescopico

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La miosina

Determina le caratteristiche funzionali della fibra muscolare con tre differenti varietà di isoforme: I lenta II a intermedia II x veloce

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Ibridi

Oltre ai tre tipi base ci sono ibridi contenenti due isoforme di miosina.Le fibre ibride possono avere una qualsiasi proporzione delle due isoformeLe caratteristiche funzionali sono vicine a quelle del tipo dominante

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Velocità di contrazione

0102030405060708090

100

velocità

fibra IFibra I I aFibra I I x

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Negli animali

E’ stata individuato il tipo II b veloce capace di esprimere ancora maggior potenza del II x E’ stata verificata un’altissima specializzazione dei singoli muscoli

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Nell’uomo

La distribuzione delle fibre varia ma nessun muscolo è “bianco” o “rosso”Nei maratoneti l’area trasversale dei tre tipi di fibra è quasi identicaNegli sprinter la distribuzione varia considerevolmente

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Distribuzione delle fibre

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Plasticità muscolare

Con l’allenamento è possibile una conversione tra i tipi II a e II x Vi sono indizi che un intenso allenamento coi pesi può convertire le fibre I in II Non è dimostrato che possa accadere il contrario se non a lunghissimo termine

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Specializzazione

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Trofismo

Le fibre muscolari non possono dividersi, così un muscolo può ingrandirsi solo se le fibre diventano più spesse L’ispessimento è dato dalla creazione di altre miofibrille

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L’allenamento

Provoca la sintesi di proteine messaggere che attivano i geni che inducono le fibre a produrre più proteine contrattiliInduce la trasformazione delle cellule staminali che prendono il posto delle cellule muscolari distrutte

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Cellule satelliti

O staminali, proliferano in risposta alle sollecitazioni del trainingL’esercizio intenso provoca ministrappiLe aree danneggiate attraggono le cellule satellite che si incorporano nel tessuto muscolare aumentando il numero di nuclei e producendo proteine

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Inattesi risultati sperimentali

La miosina II x declina come previsto durante gli allenamenti di resistenza, ma quando l’esercizio cessa anziché tornare ai livelli precedenti cresce.

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Da cosa dipende la velocità di contrazione?

dai differenti modi di decomporre nella catena pesante della miosina, l’ATP, per ricavarne energia

EE

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La resintesi dell’ATP

Poiché l’ATP muscolare è poca, per potere continuare il lavoro è necessario che l’ADP torni a essere ATPI meccanismi di risintesi sono Anaerobico – in assenza di ossigeno Aerobico – con l’utilizzo di ossigeno

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Processo anaerobico

Alattacido

Lattacido

EE

EE

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Processo Aerobico

ADPGlucosio o grassi+Ossigeno

Molecole di ATPAnidride

carbonicaAcqua

EE

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Genetica

Molti campioni Keniani hanno più fibre II di alcuni velocisti bianchi Tutti i campioni Keniani provengono dalla stessa ristretta zona