53 Sistemi Energetici Contrazione Muscolare
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7/21/2019 53 Sistemi Energetici Contrazione Muscolare
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Caronno Varesino 19 Febbraio 2013
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PRODUZIONE DI ATPOssidazione (demolizione) alimenti
Energia
ATP(energia IMMAGAZZINATA nelle cellule)
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Utilizzo di dell
ATP
Sistema AnaerobicoAlattacido (AA)
Sistema Anaerobico
Lattacido (AL)
Sistema Aerobico
(A)
Risintesi diATP
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SISTEMA AA - 1
1. Scissione di ATP =ADP+ Pi+ Energia (per lacontrazione muscolare)
2. Scissione di PC = Pi + C + Energia (per la sintesi diATP e per la contrazione muscolare)
3. Ricostruzione dellAdenosintrifosfato nellintervallo diriposo: ATP = Energia derivata dalla scissione della PC+ADP+ Pi
4. Ricostituzione della fosfocreatina tramite alimenti, negli
intervalli di riposo tra gli allenamenti.
5. Lavoro di circa 7- 8. Capacit max 15
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SISTEMA AL 1
1. Glicogeno/Glucosio = ADP + Pi + Energia (per lacontrazione muscolare/ATP)
2. Acido Piruvico
3.
Ossigeno insufficiente
4. Acido Lattico
5. Fatica
6.
Recupero
7. Lavoro compreso tra 30a 3 minuti (es.10 rincorsedattacco + difesa con cadute a terra).
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SISTEMA A e glicogeno
1. Glicogeno/Glucosio = ADP + Pi + Energia (per lacontrazione muscolare/ATP)
2. Acido Piruvico
3.
Ossigeno sufficiente
4. No acido lattico
5. Produzione di CO2 + H2O + ATP
6. Lavoro compreso tra 3 minuti 1ora.
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SISTEMA A e grassi
Glicogeno/Glucosio = ADP + Pi + Energia (per la contrazionemuscolare/ATP)
Acido Piruvico
Ossigeno sufficiente
No acido lattico
Produzione di CO2 + H2O + ATP
Lavoro maggiore di 1ora
Utilizzo dei grassi grazie al rapporto Glucagone/Insulina
Dimunizione di potenza rispetto al sistema aerobico orientatoallutilizzo esclusivo di glucosio/glicogeno
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Capacit e potenza
ATP ATP
Contenitore 1 Contenitore 2
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La diminuzione della potenza nelpassaggio ai differenti sistemi energetici
Potenza
Tempo
AA
AL
A
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Il debito di ossigeno
L
energia fornita
dai sistemi
Anaerobici creando
un debitodi O2
Equilibrio
tra O2
consumato e O2
inspirato
Avvio attivit Steady state Fine attivit
Pagamento del
debito di O2 a fine
attivit tramite il
sistema aerobico
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Lenergia fornitadai sistemi
Anaerobici creando
un debito
di O2
Lenergia fornita
dai sistemi
Anaerobici creando
un debito
di O2
Lenergia fornita
dai sistemi
Anaerobici creando
un debito
di O2
INTENSITA
ALTAINTENSITA
MEDIAINTENSITA
BASSAINTENSITA
Il debito di ossigeno
e lintensita
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TEMPO
BASSAINTENSITA
MEDIAINTENSITA
ALTAINTENSITA
Il pagamento del debito di ossigeno e lintensit
INTENSITA
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Tempi di recupero per il ripristino energetico
dopo esercizio intenso
Sistema AnaerobicoAlattacido (AA)
Sistema Anaerobico
Lattacido (AL)
Sistema Aerobico
(A)
Risintesi diATP
Esercizio intermittente
< 15 sec
Es. 100m Atletica
Esercizio intermittente
>15 sec - 3 min
Es. 100m nuoto
Esercizio aerobico
prolungato > 3 min
Es. 10.000m Atletica
Tempo di recupero
2 - 3 min
Tempo di recupero
5 - 24 ore
Tempo di recupero
10 - 46 ore
Fox E., Fisiologia dello sport, Editoriale Grasso, Bologna 1988, p. 71
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I processi di recupero dei substrati
energeticiIl recupero tra gli esercizi e tra le varie sedute diallenamento determinano levolversi della prestazione diun individuo.
Qualunque sia lo sportivo in questione diventaimportante comprendere i tempi di ripristino dei materialienergetici consumati durante lattivit, in funzione deltempo di applicazione dellesercizio proposto.
A + B = stress (esercizio) + recupero =allenamento
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1 - Rigenerazione del sistema
dei Fosfati
Secondo Fox, Bowers, Foss 1995, tale sistema, che permette di
eseguire gesti alla massima potenza, ma in pochi secondi, viene
rigenerato in due, tre minuti in modo completo.
Ricordiamo che la risintesi di ATP-PC durante la fase di recupero
avviene grazie al sistema aerobico sfruttando per produrre energia
carboidrati e grassi.
(Tabella da Fisiologia dello Sport Fox 1988 modificata)
Tempo di recupero in secondi : 30 60 90 120 150 180
Percentuale di ripristino: 50% 75% 87% 93% 97% 98%
Minuti: 1 2 3
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2 - Rigenerazione del sistema
dei Fosfati
10
100m
10
100m
10
100m
RECUPERO3
RECUPERO3
RECUPERO3
10
100m
Se si togliesse il recupero, il lavoro complessivo sarebbedi 40
: dato che il sistema anaerobico alattacido sviluppaenergia per al max. 10
-15
, si passerebbe ad un altromodello e quindi ad un altro sistema energetico.
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2 - Rigenerazione del sistema del
Glicogeno Muscolare
Come dovremmo ormai avere acquisito, ilglicogeno muscolare entra a far parte sia delsistema anaerobico che aerobico. La sintesi ditale composto dipende da tre fattori
fondamentali:
1. la durata dellesercizio
2.
lintensit dellesercizio
3.
lalimentazione post seduta di allenamento
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2.1 - Il ripristino del glicogeno muscolare
nellesercizio lattacido di breve e alta intensit
(intermittente).In questi tipi di esercizi una quantit di glicogenoimportante pu essere rigenerata anche senzaassunzione di cibo entro le prime due ore dopo la finedellesercizio.
Non viene richiesta una dieta di carboidrati superiore allanorma
Il completo rigenero dei fosfati dovrebbe avvenire in circa24 ore dopo la fine dellallenamento.
Nelle prime 5 ore di recupero avviene una rigenerazionemolto pi veloce che nelle restanti ore (Fox 1988).
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2.1.a - Il ripristino del glicogeno muscolare
nellesercizio lattacido di breve e alta
intensit (intermittente).
1
30
800m
1
30
800m
1
30
800m
RECUPERO3
RECUPERO3
RECUPERO3
1
30
800m
Per aumentare la resistenza lattacida si ridurr il tempo direcupero tra le serie
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1
30
800m
1
30
800m
130
800m
RECUPERO3
RECUPERO3
RECUPERO3
130
800m
2.1.b - Il ripristino del glicogeno muscolare nelleserciziolattacido di breve e alta intensit (intermittente).
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2.2 - Il ripristino del glicogeno muscolare
nellesercizio prolungato aerobicoRichiede una dieta iperglucidica.
Se questo non avviene e lapporto di carboidrati risulta insufficiente si puarrivare a superare i cinque giorni per il recupero completo.
Se nel frattempo vengono inserite altre sedute di allenamento, si puincorrere in un fenomeno di fatica cronica con conseguenze molto negativesia sulla prestazione che sullo stato di efficienza organica generale.
Nonostante si utilizzi una dieta iperglucidica il tempo stimato per il recuperocompleto dopo attivit aerobica di alta intensit sembrerebbe essere di circaquarantotto ore.
La velocit del ripristino del glicogeno consumato durante lattivit fisicapare sia pi veloce durante le prime ore di recupero post allenamento.
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Riepilogando
Tabella: Tempi di recupero consigliati dopo esercizio massimale (Fox1988, Modificata)
Tipologia di materiali
ripristinatiTempo di recupero minimo Tempo di recupero totale
ATP-PC : fosfageno 2 minuti 3 minutiGlicogeno muscolare dopo
esercizio intermittente5 ore 24 ore
Glicogeno muscolare dopo
esercizio prolungato10 ore 48 ore
Rimozione acido lattico dai
muscoli e dal sangue con
recupero attivo
30 minuti 1 ora
Rimozione acido lattico dai
muscoli e dal sangue con
recupero passivo
1 ora 2 ora
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Fascia 1- Attivit ad impegno
prevalentemente
anaerobico alattacido (di potenza
assoluta): < = 15 secondiFascia 2- Attivit ad impegno
prevalentemente anaerobico
lattacido: 20 sec. 1,5 minuti
Fascia 4- Attivit ad
impegno
prevalentemente
aerobico > 4,5 minuti -
infinito
Fascia 3- Attivit ad impegno
aerobico anaerobico lattacido massimale1,5 minuti 4,5 minuti
Sistemi energetici e tempo di
prestazione
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Domande di autovalutazione
Quali sono i sistemi di utilizzo dellenergia per laproduzione di lavoro meccanico-muscolare ?
Qual la differenza tra Capacit e Potenza ?
Quando si contrae il debito di ossigeno ?
Per convenzione dopo quanto tempo avviene il ripristinodei fosfati?
Quanto tempo impiega lacido lattico ad esseresmaltito?
Quale metabolismi vengono maggiormente utilizzati inun gesto ciclico che porti ad esaurimento in 10 secondi ?
Quali metabolismi vengono maggiormente utilizzati in ungesto ciclico che porti ad esaurimento in 30 secondi ?
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Bibliografia
Dal Monte A., Faina M., Valutazione dellAtleta, Ed.UTET, Torino 1999
Fox E.L., Fisiologia dello sport, Ed. Grasso, Bologna1988
Fox, E.L., Mathews D.K., Interval Training, Ed. Vigot,Parigi 1977
Fox E.L., Bowers R.W., Foss M.L, Le basi fisiologichedelleducazione fisica e dello sport, Ed. Pensieroscientifico, Roma 1995
McArdle W.D., Katch F.I., Katch V.L., Fisiologia
applicata allo sport, Ed. Casa Ambrosiana, Milano1998
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La Contrazione
muscolare
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Fibra nervosa + Fibre muscolari innervate =UNITA
MOTORIA
Tutte le fibre servite da ununica fibra
nervosa motoria si contraggono o si
rilasciano simultaneamente
Legge del tutto o del nulla
SNC Lunit motoria
Fox L.D., Bowers W.R., Foss L.M., Le basi fisiologiche delleducazione fisica edello sport, Ed. Pensiero Scientifico, Roma 1995, pp. 105 -107
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Il fenomeno del reclutamento(Fox, Bower, Foss, 1995)
Tramite due
meccanismi
Sommazione di unit
motorie in sincronia
Aumentando il numerodi unit
motorie attive
Sommazione di unit
motorie in asincronia
Si Alternano le unit motorieche sicontraggono, cio alcune lavorano
mentre altre recupero
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Tipologia delle fibre muscolari(Howald 1984)
! TIPO I: OSSIDATIVE - ST - LENTE - ROSSE RESISTENZA (poco ipertrofizzabili)
! TIPO II: GLICOLITICHE - FT - VELOCI - BIANCHE - POTENZA (moltoipertrofizzabili)
1. IIA GLICOL. OSSIDATIVE
2.
IIB GLICOLITICHE
3. IIC INTERMEDIE (ORIENTABILI): CONTRIBUTO 2 - 5 %
IIc IIaI IIb
Pu un ottimo maratoneta diventare un ottimocentometrista?
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carico ridotto carico medio carico massimale
tipo I tipo I
tipo I
tipo IIa
tipo I
tipo IIa
tipo IIa
tipo I
tipo IIb
tipo IIb
50 %
100 %
30 %
80 %
Reclutamento delle fibre
in funzione del carico(Costill 1984, mod.)
Forza Massima
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Classificazione delle
contrazioni Anisometriche
" Contrazione Concentrica
" Contrazione Eccentrica
"
Concentrica/Eccentrica
" Contrazione Pliometrica o combinata
" Contrazione Auxotonica
"
Contrazione Isocinetica" Contrazione isometrica
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Classificazione dei muscoli in base
alla loro funzioneAgonista: rappresenta il motore primario di un determinatomovimento,contraendosi partecipa attivamente allazione dacompiere, fornisce il maggior contributo in termini di forza o diresistenza.
Antagonista: a funzione uguale ma opposta al precedente
Sinergico: sono muscoli che collaborano in misura minore con ilmuscolo agonista (primo motore) eseguendo gli stessi movimenti.
Fissatore: i muscoli fissatori stabilizzano le articolazioni evitando imovimenti indesiderati. Bloccando una o pi ossa permettono adaltri muscoli di compiere le loro azioni agendo su posizioni stabili.
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DOMS(Delayed onset muscle soreness)
Esercizi non abituali
Esercizi di forte intensit
Aumento irrazionale del carico di allenamento
Scatenano i DOMS = dolori a scoppio ritardato
Causa prioritaria
dei DOMS
CONTRAZIONE ECCENTRICA
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DOLORE MUSCOLARE AINSORGENZA RITARDATA
CARATTERISTICHE
Rigidit muscolare
Dolore nei movimenti
Dolore al tatto epalpazione
Gonfiore, ritenzione
CONSEGUENZE
Perdita forza
Perdita produzionepotenza
Difficolt allungamento
Momentaneamodificazionemorfofunzionale
Dolore avvertito dopo circa 8 ore, presenta un picco tra le 24 e le 72 ore, perscomparire entro il 5-7 giorno dallesercizio .
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Andamento dei DOMS
0
20
40
60
80
100
120
1 GIOR 2 GIOR 3 GIOR 4 GIOR 5 GIOR 6 GIOR 7 GIOR
%DoloresecondoVas
1.
Insorgenza 8 - 12 ore (!giornata)
2.
Acutizzazione 24 - 48 ore (1 -
2 giorni)
3.
Diminuzione 48 - 72 ore (2 -
3 giorni)
4. Scomparsa 72 - 120 ore (3 - 5giorni)
Cfr, M.P. Miles, P.C. Clarkson, Dolore muscolare ed esercizio fisico, SDS, anno XIV, n 32,
Gennaio-Marzo 1995, pp. 9-17.Cfr, G.N. Bisciotti, Lapplicazione terapeutica delle micro correnti nel dolore muscolare post
esercizio, Sport e Medicina n6, 2004, pp. 44-48.
Cfr, R.G. Eston, C. Byrne, La sindrome del giorno dopo, Sport e Medicina n6, 2004, pp.
17-23.
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Acido lattico o DOMS ?
(Fox, Bower, Foss, 1995)
Dopo 25 minuti di recupero passivo si smaltiscecirca il 50% dellacido lattico prodotto.
RecuperoPassivo : 95%
in un ora e 15
RecuperoAttivo : 95%
in circa 30