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maggiore rispetto a quella di un muscolo di un sedentario. Infatti un aumento dei sarcomeri (ipertrofia

muscolare) determina un aumento della tensione. Ricordiamo che i nuclei delle fibre muscolari sono in fase

post mitotica, quindi non possono duplicarsi. Viceversa, il muscolo è in grado di generare nuovi sarcomeri e

questo determina un aumento della tensione muscolare.

La tensione muscolare dipende quindi da:

1) Frequenza di scarica dei potenziali d’azione

2) Dalla lunghezza iniziale

3) Dal diametro della fibra VELOCITA’ DELL’ACCORCIAMENTO Un muscolo può accorciarsi in

modo più o meno veloce. La

velocità è pari a 0 quando la

tensione massima che il muscolo

può sviluppare è uguale al carico.

Se noi abbiamo un carico molto

pesante, che supera la massima

tensione che possiamo sviluppare

col muscolo, il massimo che

possiamo fare è tenerlo, non

possiamo certo accorciare il

muscolo. Quindi, quando il carico è

pari alla nostra tensione isometrica

massimale la velocità è nulla.

Quando il carico è 0 (senza carico)

la velocità sarà massima. Se il

carico è addirittura superiore alla tensione, il muscolo tende ad allungarsi perché non riesce a tenere il

carico. E quando il carico è superiore a 2 volte la tensione muscolare, lo lasciamo: la velocità diventa

negativa. POTENZA

In fisica, la potenza è data dal prodotto velocità x forza. Essa è

nulla quando il carico è nullo, ed è nulla anche quando il carico

equivale alla massima tensione isometrica. Noi riusciamo a

dare al muscolo la massima potenza quando c’è un po’ di

carico, cioè quando la velocità è 1/3 della massima velocità e la

forza è 1/3 della massima tensione isometrica.

CONTROLLO NERVOSO

Il muscolo scheletrico è un muscolo volontario e quindi è innervato da un motoneurone che dal SNC

realizza una sinapsi neuromuscolare (placca motrice che, ricordiamo, è colinergica, nicotinica e eccitatoria).

L’insieme di motoneurone e fibre muscolari da esso innervate forma l’UNITA’ MOTORIA. La principale

caratteristica dell’unità motoria è quella di funzionare come se fosse un’unica fibra perché

contemporaneamente viene attivato un insieme di fibre che si contrae in maniera uniforme. Non tutte le

unità motorie sono uguali. Infatti nei diversi distretti dell’organismo, il rapporto motoneurone-fibre può

cambiare nettamente. Per esempio, a livello del dorso c’è un neurone ogni 100 fibre muscolari; a livello

delle dita c’è un neurone ogni 10 fibre; a livello dei muscoli estrinseci dell’occhio questo rapporto è di 1:1. Il

motivo di queste differenze risiede nel fatto che le dita e l’occhio devono fare dei movimenti molto più fini

e discriminatori rispetto a quelli eseguiti dai muscoli del dorso.

Possiamo ora dire che la tensione dipende anche dal controllo nervoso perché è il SNC che aumenta o

diminuisce la frequenza di scarica dell’unità motoria e, di conseguenza, aumenta la tensione. Il SNC decide

anche quante unità motorie reclutare all’interno dello stesso muscolo.

Il motoneurone riceve l’informazione dalla corteccia motoria cerebrale attraverso il fascio piramidale, che

parte dalla corteccia cerebrale e arriva ai motoneuroni seguendo o una diretta o una vita crociata. Ma

esiste anche il sistema extrapiramidale che invece origina da alcuni nuclei che si trovano lungo il tronco

encefalico. Questo sistema è molto importante perché modula l’attività del sistema piramidale,

contribuendo per esempio alla coordinazione dei movimenti, alla fonazione, ecc. Patologie a livello del

sistema extrapiramidale sono per esempio responsabili del caratteristico modo di camminare e della facias

amimica nel Morbo di Parkinson.

Dobbiamo sempre pensare che la parte motoria non è staccata da quella sensitiva. Ci sono infatti diversi

recettori sensoriali che portano informazioni direttamente al cervello. Per esempio informazioni

propriocettive (che riguardano la posizione, il tono, l’equilibrio), oppure informazioni visive (vediamo un

ostacolo e alziamo la gamba per non inciampare). Le informazioni sensoriali arrivano, oltre naturalmente

alla corteccia sensoriale, anche alla corteccia motoria e a tutte le aree di associazione motoria. Poi, a livello

delle aree associative dei nuclei della base del talamo, avvengono le cosiddette programmazione e

decisione. A questo punto interviene il cervelletto, organo fondamentale per coordinazione, equilibrio e per

dare i tempi dell’attività motoria che noi andremo a svolgere. Dopo tutte queste informazioni di

elaborazione e decisione, la corteccia motoria, attraverso i sistemi piramidale ed extrapiramidale, dà

informazioni al motoneurone. Solo adesso si avrà la contrazione muscolare.

ENERGETICA MUSCOLARE

La maggior parte dell’energia è data dall’idrolisi dell’ATP. Ci sono diversi processi biochimici che portano

alla sintesi dell’ATP: glicolisi, fosforilazione ossidativa e sistema della fosfocreatina.

Il muscolo, come le altre strutture cellulari, utilizza l’idrolisi dell’ATP. Ma la concentrazione dell’ATP

all’interno della fibra muscolare è sufficiente a mantenere la contrazione solo per 1-2 secondi. Per questo, il

muscolo deve prendere ATP da qualche altra parte.

Nel muscolo l’ATP serve:

 per attivare i ponti trasversali,

 per dissociare l’actina dalla miosina,

 alla pompa ATPasi calcio-dipendente

Nel sistema della fosfocreatina, la fosfocreatina si trasforma in creatina formando il fosfato che con l’ADP

diventa ATP. Questo sistema è molto rapido. Però la fosfocreatina a disposizione è solo 5 volte maggiore

alla quantità di ATP presente nel muscolo, per cui si può avere una contrazione di 5-8 secondi al massimo.

La creatina è prodotta sia dai reni che dal fegato. Viene immagazzinata nelle cellule ed è escreta come

prodotto del catabolismo sotto forma di creatinina. Quest’ultima viene dosata nelle analisi del sangue

perché essa è indice di funzionalità renale. Infatti se la creatinina nel sangue aumenta, significa che il rene

non è in grado di eliminarla.

La creatina circolante viene assorbita dalla cellula muscolare tramite un trasporto di membrana insieme al

sodio. Dopo viene eliminata sotto forma di creatinina.

Dato che la fosfocreatina non è sufficiente per svolgere un’attività più duratura, dobbiamo ricorrere alla

glicolisi. Essa ha diversi vantaggi. Innanzitutto è possibile produrre ATP in assenza di ossigeno e poi forma

un quantitativo di ATP, tale da essere più rapida della fosforilazione ossidativa. Il prodotto finale della

glicolisi è l’acido piruvico. A questo punto, se c’è ossigeno si prosegue nel ciclo di Krebs, altrimenti viene

trasformato in acido lattico(metabolizzato dal fegato). Nel ciclo di Krebs c’è la fosforilazione ossidativa, si ha

la degradazione della molecola in CO e H O e si formano 34 molecole di ATP. Tutto questo piò avvenire o

2 2

attraverso il glucosio (acido piruvico, acetil coenzimaA) o attraverso la beta-ossidazione, cioè attraverso gli

acidi grassi. Arrivati all’acetil coA, si prosegue nel ciclo di Krebs. Quindi glucosio e acidi grassi possono

essere utilizzati dal muscolo come substrati per produrre energia. In casi eccezionali anche le proteine

possono essere usate come substrato, ma questo avviene raramente.

Il cosiddetto “debito di ossigeno” è il consumo addizionale di ossigeno, superiore a quello richiesto dal

metabolismo del glucosio. Esso avviene quando l’esercizio fisico è terminato. Infatti quando terminiamo

un’attività, il consumo di ossigeno è maggiore rispetto a quello che consumavamo prima di iniziare

l’attività. Il debito di ossigeno è proprio questo maggior consumo di ossigeno.


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kalamaj

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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in medicina e chirurgia (a ciclo unico - 6 anni)
SSD:
Università: Foggia - Unifg
A.A.: 2012-2013

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher kalamaj di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Fisiologia Umana I e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Foggia - Unifg o del prof Cibelli Giuseppe.

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