Adattamenti nel muscolo scheletrico in seguito ad

allenamenti di forza

PIRAS ALESSANDRODottorando Fisiologia Applicata

Preparatore Atletico Professionistaalessandro.piras3@unibo.it

ADATTAMENTO

Il muscolo scheletrico è un tessuto ad elevata

plasticità, secondo solo al quello nervoso. Esso

si adatta con sorprendente facilità ai cambiamenti ambientali e agli stimoli differenti che modificano la sua

attività contrattile

Integrazione sensori-motoria:

•Midollo spinale

•Tronco encefalico

•Corteccia cerebrale

La “Bi-direzionalità” del sistema neuromuscolare è alla base dell’adattamento

Allenamento della Forza

La resistenza alla quale un muscolo genera forza aumenta in modo progressivo!!

Differenti modalità di contrazione:

• isometrica

• isotonica (conc/ecc)

• isocinetica

Lunghezza constante

Massima forza

Lunghezza variabile

Forza costante

Velocità costante

Carico Variabile

La forza Muscolare aumenta in modo proporzionale ai livelli iniziali

Gli adattamenti riguardano…

• Modificazioni Metaboliche

• La componente neurale

• Ipertrofia

• Grado di Pennazione

• Conversione delle isoforme

• Accoppiamento E-C

Modificazioni Metaboliche

• ↓→Densità mitocondriale e capillare

• ↑→ [ATP] & [PCr]

• ↑→ Attività degli enzimi glicolitici ed ossidativi

• ↑↑↑ Forza Muscolare, Potenza & Resistenza alla Forza

Adattamenti Neurali

• Maggiore sincronizzazione delle unità motorie

• Maggiore reclutamento (tasso di scarica di oltre 100 Hz, normalmente è tra 10-60 Hz)

• Riduzione dell’inibizione autogena (rifl. miotatico inverso)

• Potenziamento dell’inibizione reciproca

• Potenziamento anatomico e funzionale della placca

Adattamento Muscolare: Ipertrofia

Adattamento Muscolare: Grado di Pennazione

Cambio dell’architettura:

• ↑ Spessore muscolo

• ↑ Grado di Pennazione delle fibre (PCA > CSA)

La figura mostra l’angolo di pennazione delle fibre muscolari ottenuto nel muscolo vasto laterale a 50% dilunghezza (pre e post l’allenamento).P. Aagaard et al. (2001) Journal of Physiology

Adattamento Muscolare: Grado di Pennazione

P. Aagaard et al. (2001) Journal of Physiology

Immagine sagittale ottenuta nel muscolo quadricipite del femore a 50% di lunghezza. L’angolo di pennazione delle fibre muscolari del VL (θp) fu definito come l’angolo tra il VL e la profonda aponeurosi che lo separa dal VI

Adattamento Muscolare: Conversione delle Fibre

“Vennero identificati degli ibridi delle isoforme delle MHC, ovvero di fibre che contengono due o più forme di miosina (J. H. Willmore, D.

L. Costill, 2005):

• fibre di tipo 1 che contengono l'isoforma MHC-1; • fibre di tipo 2a che contengono l'isoforma MHC-2a; • fibre di tipo 2x che contengono l'isoforma MHC-2x; • fibre di tipo 1/2a che contengono l'isoforma MHC-1/2a; • fibre di tipo 1/2x che contengono l'isoforma MHC-1/2x; • fibre di tipo 1/2a/2x che contengono l'isoforma MHC-1/2a/2x; • fibre di tipo 2a/2x che contengono l'isoforma MHC-2a/2x"

queste isoforme ibride potrebbero essere responsabili della cosiddetta "riserva di adattamento muscolare" indotta dalla

specializzazione sportiva.

Adattamento Muscolare: Conversione delle Fibre

Dopo 19 settimane di allenamento

Adattamento Muscolare: Accoppiamento Eccitazione-Contrazione

Adattamenti in seguito a contrazioni eccentriche

Esistono due tipi di segni di danno muscolare che provocano una caduta di tensione

muscolare (60%) dopo che l’atleta viene sottoposto a contrazioni eccentriche:

• “Distruzione” dei sarcomeri

• Danneggiamento del sistema di accoppiamento eccitazione contrazione (E – C).

• Delayed Onset Muscle Soreness

– Causato da:• Infiammazione acuta• Alterazione nella regolazione cellulare di C++

• Cambiamenti nella pressione Osmotica (ritenzione idrica)

• Spasmi muscolari

DOMS

• Ogilvie et all. 1988. Dopo corsa in discesa trovarono scioglimento delle linee Z nelle fibre muscolari del soleo del ratto e distruzione delle bande A;

• Friden & Lieber (1998) scoprirono nei conigli un danneggiamento del citoscheletro e regioni con fibre ipercontratte;

• Warren et al. (2001): il 75% della diminuzione di tensione dopo un esercizio eccentrico era da attribuire al processo eccitazione-contrazione (sistema dei tubuli T);

• Miglioramento del segnale da parte dei fusi neuromuscolari (aumenta il livello di attività a riposo per una data lunghezza muscolare)

• La soglia di tensione e la sensibilità degli organi tendinei del Golgi non hanno subito cambiamenti, suggerendo che, l’esercizio non aveva disturbato il normale funzionamento dei recettori

Adattamenti in seguito a contrazioni eccentriche

Muscle damage from eccentric exercise: mechanism, mechanical signs, adaptation and clinical applications. Proske U. & Morgan L. Journal of Physiology, 2001, 537 (2).

Conclusioni• Miglioramento della lunghezza ottimale dei

sarcomeri in serie;

• Incremento del numero di sarcomeri in serie nelle fibre muscolari;

• Il numero medio di sarcomeri fu dell’11% più elevato nei muscoli degli animali sottoposti a corsa in discesa rispetto alla corsa in salita

Adattamenti in seguito a contrazioni eccentriche

Muscle damage from eccentric exercise: mechanism, mechanical signs, adaptation and clinical applications. Proske U. & Morgan L. Journal of Physiology, 2001, 537 (2).

Grazie Per l’attenzione!!