Appunti fisiologia dell'esercizio

Muscolo e contrazione muscolare

C'è continuo bisogno di ri-sintetizzare ATP. Le vie della ri-sintesi sono tre:

• Fosfocreatina che diventa creatina (splicing della fosfocreatina. PCr -> Cr)
• Glicolisi anaerobica (glicogeno-lattato)
• Ossigeno + glicogeno o grassi che da CO e H₂O (utilizzazione per via aerobica di grassi e glicogeno)

Il glicogeno è un modo per cui il glucosio viene immagazzinato. È un agglomerato di molecole di glucosio immagazzinato all'interno del muscolo. Esistono tre vie perché si sono divise i compiti. (vedi grafico nelle slide)

La fosfocreatina (PCr)

• È più potente degli altri
• È rapida ad entrare in azione e sviluppa subito la sua massima potenza
• Si esaurisce rapidamente

Metabolismo ossidativo (dai 200m in poi)

• Meno potente
• Più lento
• Può sviluppare per più tempo la sua massima potenza per poi calare leggermente nel tempo

Glicolisi anaerobica (100m)

• La via di mezzo tra i due

Principali limitanti dei tre metabolismi

PCr

La concentrazione di PCr nel muscolo (perché non viene dal sangue).

Metabolismo ossidativo

Alla fine del metabolismo aerobico lattacido c'è la produzione di acido lattico. L'acido sposta il pH del muscolo e dell'organismo. È un problema perché tutti gli enzimi lavorano in condizioni di pH alto per cui una condizione di pH basso non permette agli enzimi di lavorare bene. Il pH è il primo fattore limitante. Il secondo fattore limitante è la concentrazione di glicogeno nei muscoli. Le scorte di glicogeno nel muscolo sono particolarmente importanti e per ripristinarle ci vogliono ore (vedi i ciclisti che a fine gara mangiano molti carboidrati per ripristinarlo).

Glicolisi anaerobica

L'ossigeno a livello dei mitocondri. 15 mole di glucosio = 34 ATP.

Per recuperare le scorte di creatina ci vuole un metabolismo ossidativo. Se il muscolo potesse scegliere, sceglierebbe di utilizzare la glicolisi aerobica che è 15 volte più potente, ma il nostro sistema non ha una capacità illimitata di portare ossigeno in tutto l'organismo. Per misurare la quantità di ossigeno consumato basta rilevare la differenza tra la quantità di ventilazione espirata e il flusso di ossigeno in entrata. Facendo aumentare la potenza del lavoro al mio soggetto aumenta anche il mio consumo di ossigeno; ogni 50 watt aumenta in modo circa costante di 0,5 litri al minuto.²

Quando io arrivo al VO₂ max, la mia potenza di lavoro può aumentare (fino a un certo punto), però il consumo di ossigeno rimane costante e l'energia è fornita dagli altri due metabolismi. Nel polmone si presume che la quantità di ossigeno e CO₂ dall'alveolo al muscolo e viceversa siano immagini speculari. Nell'uomo si fa un bilancio del flusso di ossigeno in inspirazione e il flusso in espirazione, e quello che manca è stato usato nei processi ossidativi.

VO₂ = Vi * FIO₂ - VE * FEO₂

• Vi = ventilazione inspirata
• FIO₂ = frazione di ossigeno inspirata
• FEO₂ = frazione di ossigeno espirata

Per la CO₂ basta calcolare quella in uscita perché si considera che in entrata sia uguale a zero.

VO₂ = VE * FEC_O2

Quoziente respiratorio (QR)

Ossidazione