Campioni si nasce o si diventa?

Biologia cellulare del muscolo Giandomenico Pellegrino Coordinatore CSFQT FIGH

I muscoli scheletrici

Sono il tessuto più abbondante del corpo umano E anche uno dei più adattabili Giandomenico Pellegrino Coordinatore CSFQT FIGH

Allenamenti intensivi

Possono raddoppiare o triplicare la massa di un muscolo Possono modificare le fibre in modo da adattarle all’esercizio Giandomenico Pellegrino Coordinatore CSFQT FIGH

Il totale riposo, un infortunio

Possono ridurre la massa muscolare del 20% in 14 giorni Possono modificare la forma e l’aspetto delle fibre Giandomenico Pellegrino Coordinatore CSFQT FIGH

Cos’è un muscolo

Un fascio di cellule tenute insieme da tessuto connettivo Giandomenico Pellegrino Coordinatore CSFQT FIGH

Una singola fibra

È formata da una membrana Da molti nuclei sparsi lungo la fibra, subito sotto la membrana Da migliaia di filamenti, le miofibrille, che costituiscono il citoplasma Giandomenico Pellegrino Coordinatore CSFQT FIGH

Grandezza

Le più grandi fibre raggiungono 30 cm. di lunghezza e 0,05-0,15 mm. di diametro Contengono diverse migliaia di nuclei Giandomenico Pellegrino Coordinatore CSFQT FIGH

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 Giandomenico Pellegrino Coordinatore CSFQT FIGH

Numero dei motoneuroni

Nei muscoli della gamba un solo motoneurone innerva oltre un migliaio di fibre Nei muscoli che esprimono precisione un motoneurone controlla poche fibre Giandomenico Pellegrino Coordinatore CSFQT FIGH

La contrazione

È 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 Giandomenico Pellegrino Coordinatore CSFQT FIGH

La miosina

Determina le caratteristiche funzionali della fibra muscolare con tre differenti varietà di isoforme:    I lenta II a intermedia II x veloce Giandomenico Pellegrino Coordinatore CSFQT FIGH

Ibridi

Oltre ai tre tipi base ci sono ibridi contenenti due isoforme di miosina.

Le fibre ibride possono avere una qualsiasi proporzione delle due isoforme Le caratteristiche funzionali sono vicine a quelle del tipo dominante Giandomenico Pellegrino Coordinatore CSFQT FIGH

Velocità di contrazione

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 velocità fibra I Fibra II a Fibra II 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 Giandomenico Pellegrino Coordinatore CSFQT FIGH

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 identica Negli sprinter la distribuzione varia considerevolmente Giandomenico Pellegrino Coordinatore CSFQT FIGH

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 Giandomenico Pellegrino Coordinatore CSFQT FIGH

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 Giandomenico Pellegrino Coordinatore CSFQT FIGH

L’allenamento

Provoca la sintesi di proteine messaggere che attivano i geni che inducono le fibre a produrre più proteine contrattili Induce la trasformazione delle cellule staminali che prendono il posto delle cellule muscolari distrutte Giandomenico Pellegrino Coordinatore CSFQT FIGH

Cellule satelliti

O staminali, proliferano in risposta alle sollecitazioni del training L’esercizio intenso provoca ministrappi Le aree danneggiate attraggono le cellule satellite che si incorporano nel tessuto muscolare aumentando il numero di nuclei e producendo proteine Giandomenico Pellegrino Coordinatore CSFQT FIGH

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

E

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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 ATP I meccanismi di risintesi sono   Anaerobico – Aerobico – in assenza di ossigeno con l’utilizzo di ossigeno Giandomenico Pellegrino Coordinatore CSFQT FIGH

Processo anaerobico

Alattacido

E

Lattacido

E

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Processo Aerobico

ADP Glucosio o grassi+Ossigeno

E

Molecole di ATP Anidride carbonica Acqua Giandomenico Pellegrino Coordinatore CSFQT FIGH

Genetica

Molti campioni Keniani hanno più fibre II di alcuni velocisti bianchi Tutti i campioni Keniani provengono dalla stessa ristretta zona Giandomenico Pellegrino Coordinatore CSFQT FIGH