Riassunto esame Fisiologia Generale, prof. Veicsteinas, libro consigliato Fisiologia dell'Uomo - cap. 22, 23

Cap 22 energetica del lavoro muscolare

22.1. Processi ossidativi

I processi ossidativi costituiscono la fonte energetica quantitativamente più importante, e a lungo termine unica, per la sintesi dell'adenosin-trifosfato (ATP). A riposo consumiamo: 4 ml di O₂*Kg → circa 200-300 ml per minuto. Il muscolo a riposo consuma il 20-30% del metabolismo a riposo; durante il lavoro muscolare il consumo di O₂ aumenta fino al 90% del totale.

All'inizio di un lavoro di intensità bassa e costante, si ha un incremento del consumo di O₂ entrando in una fase detta stato stazionario notevole per i primi 3 min per poi stabilizzarsi (VO₂s) che può essere mantenuta per lunghi periodi di tempo (>10 min). In queste condizioni dette aerobiche, VO₂s è proporzionale all'intensità del lavoro fino a un massimo, oltrepassato il quale, l'intensità non è più proporzionale al VO₂s, quindi non c'è più un aumento del VO₂s; il VO₂ corrispondente a questo massimo è detto massimo consumo di O₂ (VO₂max).

22.2 Stato stazionario

In questo stato l'ATP viene resintetizzata a spese dei processi ossidativi. Ogni mole di O₂ consumato produce 5.6-6.2 moli di ATP. In questo stadio i parametri cardiocircolatori e ventilatori non variano significativamente. Le scorte di glicogeno, il QR, continuano a modificarsi nel tempo anche se in modo nettamente più lento rispetto ai processi di resintesi dell'ATP attraverso la fosfocreatina.

22.2.1. Combustibile di scelta nel lavoro muscolare aerobico

Proteine circa 4% a riposo; il loro contributo diminuisce con l'aumentare dell'intensità. L'energia per il lavoro muscolare proviene dai glucidi e lipidi:

• L'energia proveniente dai glucidi aumenta con l'intensità dal 25% del totale a riposo al 90% del lavoro prossime a VO₂max.
• Intensità costante, l'utilizzo di glucidi è minore quanto minori sono le riserve di glicogeno.
• Con intensità costante l'utilizzo dei glucidi diminuisce con la durata per la deplezione delle riserve di glicogeno.
• Nei soggetti allenati l'utilizzo di glucidi è inferiore rispetto ai soggetti non allenati.

22.2.2. Tempo di esaurimento

Il tempo durante il quale un esercizio aerobico di intensità costante viene mantenuto, diminuisce con l'aumentare della frazione di VO₂max. In soggetti allenati:

• VO₂max → 5 h
• 60%-100% VO₂max → 7-10 min

Per esercizi di intensità tra il 65% e il 90% di VO₂max, il tempo di esaurimento non dipende solo dall'intensità ma anche dalla quantità di glicogeno muscolare. Per intensità inferiori al 60% di VO₂max il glicogeno non sembra essere un fattore limitante per la durata dell'esercizio, dato che a queste intensità il fabbisogno energetico è sostenuto interamente dall'ossidazione dei grassi. In queste condizioni, altri fattori intervengono, come stanchezza psicologica, microtraumi, termoregolazione.

22.3. Fasi transienti e debito di ossigeno

È la differenza tra il volume di O₂ consumato all'inizio del lavoro e il volume consumato allo stato stazionario. All'inizio di un esercizio "a onda quadra" (che prevede il raggiungimento immediato dell'intensità voluta) l'ATP viene utilizzata istantaneamente fino a raggiungere un livello stazionario per poi cadere bruscamente a fine attività.

Il consumo di O₂ segue il tasso di utilizzazione di ATP con un certo ritardo; esso aumenta fino a raggiungere lo stato stazionario in 2-4 min; quindi nei primi minuti di lavoro il consumo di O₂ è insufficiente alla resintesi di tutto l'ATP, perciò il muscolo deve utilizzare processi differenti per la resintesi di ATP. Il debito di O₂ è una misura della quantità di energia che è presa in prestito da fonti energetiche diverse dal consumo di O₂, anche in un esercizio aerobico. Alla fine del lavoro, mentre l'utilizzo dell'ATP cala istantaneamente, il consumo di O₂ ritorna ai valori di riposo in modo simmetrico all'inizio.

Inizio → debito di O₂ a contrazione
Fine → debito di O₂ a pagamento

22.3.1. Fonti energetiche del debito di ossigeno

• L'idrolisi della Pcr
• Produzione precoce di acido lattico

All'inizio del lavoro la concentrazione di Pcr diminuisce fino a raggiungere un livello costante in circa 3 min. L'idrolisi della Pcr è utilizzata per...