PF1 anatomia e fisiologia applicate allo sport

importanza dell’alimentazione

5 maggio 2015

Dott.ssa Francesca Romana de Jorio

Classificazione Le ossa

• Lunghe

• Piatte

• Brevi

Le articolazioni

• Fisse ( sincondrosi)

• Mobili (diartrosi) due capi articolari + capsula articolare + liquido sinoviale

Rachide presenta delle curvature per ottimizzare

l’equilibrio e ammortizzare gli urti migliorando la resistenza

Arto superiore

Braccio

Avambraccio

Mano

Arto inferiore

Coscia

Gamba

Piede

Rachide Cervicale (Lordosi)

Dorsale (Cifosi)

Lombare (Lordosi)

Sacrale (Cifosi)

Forma la parete del

cuore

Contrazione

involontaria (controllo

Pace Maker, sistema

vegetativo)

Presenta contrazione

rapida e intensa

Muscolo cardiaco

Muscoli lisci

Fibre presenti negli

organi interni

( es. tubo

digerente, vene,

arterie…)

Le contrazioni sono

lente e progressive

(peristalsi)

Contrazione

involontaria

Muscoli scheletrici

(striati)

Formano un CORPO

MUSCOLARE

collegato allo scheletro

tramite i TENDINI,

avvolto da tessuto

connettivo, vasi e fibre

nervose

Il Muscolo Striato è

volontario (è innervato

dal SNC)

Deltoide

Braccio

Avambraccio

VIE AFFERENTI ( ASCENDENTI )

Trasportano stimoli sensitivi dalla periferia al centro: dolorifiche termiche tattili

VIE EFFERENTI ( DISCENDENTI )

Trasportano stimoli motori dal centro alla periferia. Gli stimoli motori nascono nella corteccia motoria del lobo frontale.

Sinapsi I NEURONI sono formati da un corpo cellulare ( PIRENOFORO ) e da

ramificazioni e prolungamenti ( DENDRITI e ASSONE: quest’ultimo può essere molto lungo e avere ramificazioni)

Non sempre le terminazioni nervose finiscono su altri neuroni, quando finiscono su altri elementi cellulari hanno nome e funzioni diverse:

PLACCA MOTRICE su cellule muscolari

TERMINAZIONI DI SENSO:

Recettori degli organi di senso

Corpuscoli di Pacini Vater ( pressione ) corpuscoli di Meissner ( stimoli tattili ) , di Krause e Ruffini ( caldo e freddo )

ARCO RIFLESSO

Il midollo spinale media la via di trasmissione sensitivo / motoria chiamata arco riflesso.

Questo arco entra ed esce nel/dal midollo allo stesso livello, e pertanto non necessita di viaggiare verso l’alto o il basso.

I riflessi sono automatici ed hanno la funzione di proteggere il nostro organismo.

I nervi spinali, che comprendono fibre sensitive e motorie, mediano i riflessi tendinei profondi ( contrazioni involontarie dei muscoli dopo un brusco stiramento del suo tendine ) ed i riflessi superficiali di allontanamento ( stimolazione dannosa di cute, cornee e mucose ).

La ripetuta stimolazione di un riflesso tende ad attenuarne la risposta.

Adrenalina e Noradrenalina(midollare surrene): l’aumento della secrezione è proporzionale all'intensità del lavoro. Lo scopo è il miglioramento della funzione cardiaca, l'aumento della glicogenolisi nel fegato e la stimolazione della lipolisi nel tessuto adiposo.

Cortisolo(corticale surrene): risulta elevato nel plasma dopo aver svolto esercizi fisici. Il cortisolo ha un'azione antagonista rispetto a quella dell'insulina e accelera direttamente la quota epatica di neoglicogenesi, stimola la demolizione delle proteine ed aminoacidi specie a livello del muscolo scheletrico. Un aumento della produzione di cortisolo si verifica in corso di: freddo, dolore, digiuno, traumi fisici, interventi chirurgici, gravidanza e parto, situazioni ansiose (un esame, una competizione, ecc.).

Insulina (cell beta pancreas): fa diminuire il livello ematico di glucosio. Durate l’attività motoria la captazione di glucosio da parte dei muscoli è aumentata

Glucagone(cell alfa pancreas) ha effetti esattamente opposti a quelli dell'insulina

Durante l’esercizio fisico il glucagone aumenta e l'insulina diminuisce.

Diabete mellito: assenza di produzione insulina

L'esercizio fisico aumenta l'azione dell'insulina per diverse ore dopo l'esercizio con conseguente rischio prolungato di ipoglicemia.

L'assorbimento sottocutaneo di insulina può essere aumentato dall'esercizio se l'iniezione avviene in una zona coinvolta dall'attività muscolare.

Il rischio di ipoglicemia è più alto quando l'esercizio è praticato nel periodo post-prandiale

L'attività fisica al pomeriggio o alla sera può portare la comparsa di ipoglicemia notturna

Se possibile programmare l'attività fisica lontano dalle iniezioni di insulina

Ridurre la dose di insulina quando l'esercizio fisico è programmato.

Adattamento all’allenamento

Modificazioni indotte

1. Dimensioni del cuore

2. Diminuzioni frequenza

3. Aumento volume gittata sistolica

4. Aumento volume sangue ed emoglobina

5. Modificazione muscoli scheletrici

1- Cardiomegalia

Ingrandimento armonico

Interessa tutte le cavità

Normalità degli indici di

funzione ventricolare

sinistra

Ipertrofia cardiaca

Sport di durata

Eccentrica

Grande cavità

Spessore parete

normale

Sforzi prolungati con

gittata elevata

Stress di volume

Ipertrofia cardiaca

Sport di potenza

Concentrica

Cavità normale

Parete ispessita

Sforzi isometrici

Gittata normale

Stress di pressione

Cardiomiopatia ipertrofica

Notevole ipertrofia miocellulare

Disorganizzazione delle miofibrille

Ipertrofia asimmetrica (setto)

Riduzione della cavità

Compromissione riempimento diastolico

(Cardiomiopatia dilatativa)

Irreversibile

2- Bradicardia

Frequenza cardiaca: numero di contrazione in un minuto

Riduzione FC : reperto più frequente

40 – 60 bpm

Cause

Aumento del tono vagale

Diminuzione del tono simpatico

Effetto combinato di entrambi

3- Aumento volume gittata sistolica

= Quantità di sangue pompata in circolo ad ogni contrazione

A riposo

Allenato: 120 – 130 ml/b

Non allenato: 70 – 80 ml/b

sport di resistenza

Aumento ritorno venoso

Aumento riempimento ventricolo

4- Distribuzione flusso ematico

Flusso ematico muscolare

Riposo: 20 % totale

Esercizio max: 85 – 90 %

Vasocostrizione aree inattive

Vasodilatazione arteriole

muscolari

Vasodilatazione muscolare da

aumento temperatura, CO2,

acido lattico

5- Modificazione muscoli scheletrici

Aumento del numero e delle dimensioni delle

miofibrille (max 20%)

Aumento della quantità delle proteine contrattili

Aumento della densità dei capillari

Aumento della quantità dei tessuti connettivi

Aumento del numero delle fibre

Aumento del numero e volume dei mitocondri

Ipertrofia

IMPORTANZA DELL'ATP

reazioni cellulari e i processi

dell'organismo alimentati dalla

conversione di ATP in ADP:

trasmissione degli impulsi nervosi

contrazione muscolare

trasporti attivi attraverso le membrane plasmatiche

sintesi delle proteine e la divisione cellulare

Creatinfosfato

Riserva di fosfati ad alta energia ed immediatamente disponibile,

il creatinfosfato (CP) cede il suo gruppo fosfato all’ADP per

formare ATP.

La cellula a riposo contiene una quantità di creatinfosfato sufficiente a fornire una quantità di ATP pari a 4-5 volte quella utile per il metabolismo basale.

Meccanismi energetici e ATP nella prova massimale

Meccanismi energetici e ATP nella prova massimale

Metabolismo aerobico

Formazione ATP (ciclo di Krebs) con scarto non tossico di:

H2O (sudore, urine, circolo)

CO2 (espirazione)

Glicolisi aerobica: 1 mole glicogeno = 39

moli ATP

Metabolismo anaerobico

Produzione di ATP con scarto tossico:

Via glicolitica: acido lattico

Via ossidativa: corpi chetonici

Glicolisi anaerobica:1 mole glicogeno = 3

moli ATP

Alimentazione e sport

Nutrizione

Alimentazione: Assunzione di alimenti al fine di nutrire

l’organismo e garantire l’apporto di tutte le sostanze

necessarie allo sviluppo delle funzioni vitali

Nutrienti:

Funzione energetica = energia calorica

Funzione plastica = crescita e riparazione dei tessuti

Funzione regolatrice = svolgimento reazioni metaboliche

Nutrienti

Macronutrienti:

Glucidi

Lipidi

Proteine

Acqua

Micronutrienti:

Vitamine

Sali minerali

Energetici:

Glucidi

Lipidi

Proteine

Non energetici:

Vitamine

Sali minerali

Acqua

Nutrienti e relative funzioni

Principale Secondaria

Glicidi energetica plastica

Lipidi energetica regolatrice

Proteine plastica energetica

Vitamine regolatrice protettiva

Sali minerali regolatrice regolatrice

Acqua plastica regolatrice

Composizione della dieta

Glicidi 55-65 %

Proteine 20 %

Grassi 30 %

Fibre vegetali

Glicidi = 3,75 Kcal

Lipidi = 9 Kcal

Protidi = 4 Kcal

1- Glicidi

Principale fonte energetica dell’organismo

Nei muscoli e nel fegato vengono immagazzinati

sotto forma di glicogeno (350 g)-(13-15g/kg massa)

Funzione plastica secondaria

costituzione delle strutture cellulari (DNA, RNA)

costituzione delle membrane cellulari

Nella dieta quotidiana la quantità di glucidi deve rappresentare il 55-65% della quota energetica totale

80% zuccheri complessi

20% zuccheri semplici

Glicidi semplici assorbimento = glicemia = insulina

Aumentata sintesi acidi grassi e glicerolo Aumento deposito nel tessuto adiposo

Indice glicemico

Misura della velocità con la quale un

alimento provoca l'aumento della

glicemia, quindi l'entità della risposta

insulinica

Si valuta mettendo in relazione la

curva di assorbimento con quella del

glucosio

Indice glicemico

Si esprime in percentuali prendendo il glucosio come punto di

riferimento (100%)

Un indice glicemico pari a 50 indica che l'alimento preso in esame

innalza la glicemia con una velocità che è la metà di quella del

glucosio

ALTO : glucosio, miele, pane bianco, patate cereali, cracker, cereali

per la prima colazione. uva banane, carote, riso.

MODERATO : pane integrale, pasta, mais, arance, cereali integrali

per prima colazione, riso brillato.

BASSO : fruttosio, yogurt, piselli, mele, pesche, fagioli, noci, latte.

Indice glicemico - interazioni Fibre idrosolubili. Rallentano l'assorbimento di glucosio a livello intestinale. Mantengono la glicemia costante per lunghi periodi

Proteine. L'indice glicemico diminuisce se si aggiungono proteine

ad un alimento. Le proteine hanno effetti molto simili a quelli di grassi e

fibre

Grassi.

La digestione di un alimento contenente grassi è rallentata; di conseguenza i carboidrati che contiene vengono assorbiti più lentamente.

A prova di ciò basta confrontare l'indice glicemico del latte scremato (IG=32) e di quello intero (IG=27).

2- Lipidi (grassi)

Grande varietà di molecole

Caratteristica comune: insolubili in acqua

Apporto calorico assunto rispetto al totale deve essere:

30 % nell’infanzia e adolescenza

25 % nell’età adulta

Funzione energetica e strutturale

Energetica ( 1 g = 9 cal)

Plastica (membrane cellulari)

Favoriscono assorbimento intestinale delle vitamine

Lipidi Trigliceridi: Grassi neutri, costituiti da glicerolo e acidi grassi,

detti lipidi di deposito (funzione energetica di riserva : tessuto adiposo), nella dieta rappresentano il 90-95% dei grassi alimentari. Isolanti termici contro le basse temperature .

Fosfolipidi: costituenti delle membrane cellulari

Steroidi: colesterolo, acidi biliari, ormoni, vitamine.

Colesterolo :

Componente membrane cellulari

Sintesi ormoni

Precursore vitamine

TG = glicerolo + acidi grassi

Glicerolo:

Metabolizzato nel fegato

Formazione di glucosio

Deposito di glicogeno e/o glicolisi

1 singola molecola di glicerolo

sintetizza un totale di 19

molecole di ATP

TG = glicerolo + acidi grassi

Acidi grassi saturi

Più stabili alla digestione e al calore.

Acidi grassi insaturi

Più instabili

Più facilmente digeribili

Più facilmente assorbibili a livello intestinale

Colesterolo - Lipide strutturale

precursore degli ormoni steroidei, sia maschili che femminili (testosterone, progesterone, estradiolo, cortisolo), della vitamina D, dei sali biliari.

componente essenziale delle membrane cellulari.

deriva sia dall'alimentazione che dalla sintesi endogena.

gli alimenti ad alto contenuto di colesterolo sono quelli di origine animale, generalmente ricchi di grassi saturi come uova, burro, carni, salumi, formaggi ed alcuni crostacei.

circa l'80-90% del colesterolo totale viene prodotto autonomamente dal nostro organismo.

Colesterolo e aterosclerosi

per essere trasportato nel torrente circolatorio necessita si legarsi a specifiche lipoproteine. circa il 60-80% del colesterolo totale è legato alle LDL.

VLDL (very low density lipoproteins): alto contenuto in TG

LDL (low density lipoproteins): trasportano il 60-80% del colesterolo e lo cedono all’endotelio = placche

HDL: high density lipoproteins: ripuliscono le arterie catturando il colesterolo in eccesso e trasferendolo al fegato.

3- Proteine Composte da unità di Aminoacidi

Costituiscono circa il 14-18 % del peso corporeo totale

Funzioni:

Formazione e rigenerazione dei tessuti

Sintesi nuovi aminoacidi

Energia

Regolazione enzimatica

Funzione ormonale

Funzione immunitaria

Genetica

Nutrizione proteica

Non possibilità accumulo di riserva

Costante apporto: 15-25% calorie ingerite

Funzione plastica prevalente

Funzione energetica solo per necessità (digiuno=gliconeogenesi)

La gluconeogenesi è il processo di sintesi del glucosio a partire da

precursori non glucidici:

acido lattico: prodotto dalla glicolisi anaerobica

aminoacidi: derivanti dall’alimentazione o dalla degradazione delle proteine strutturali

glicerolo: ottenuto dall’idrolisi dei trigliceridi

La gluconeogenesi è fondamentale per garantire un adeguato

apporto di glucosio ai tessuti vitali (cervello, globuli rossi, muscoli)

Aminoacidi ramificati valina, leucina, isoleucina

Funzione plastica

Sintesi muscolare

Anabolismo muscolare

Funzione energetica

Tampone acidosi metabolica

Limite al catabolismo

Antagonismo triptofano !!! No

sensazione di fatica a livello

centrale

Inutili per lavori < 50 minuti

Abbondantemente contenuti

nella alimentazione

L’anabolismo ha limiti

fisiologici

L’assunzione NON aumenta

tassi ormonali né la potenza

aerobica

Una errata integrazione

proteica comporta un

sovraccarico di scorie azotate

nocive per il rene

4- Acqua – nutriente non energetico

Elemento essenziale per la vita perché nessun processo

metabolico può svolgersi in assenza di acqua

70-80 % del peso corporeo del bambino

50-60 % del peso corporeo dell’adulto

45-50% del peso corporeo nell’anziano

65-70% intracellulare

Turnover quotidiano: 1,5-2,5 litri

Acqua - funzioni

Fa parte della composizione di varie sostanze

Agisce da solvente per i nutrienti (zuccheri, proteine, vitamine)

Partecipa ai fenomeni digestivi facilitando l’assorbimento e trasporto dei nutrienti

E’ il mezzo tramite il quale vengono eliminate le scorie

E’ il mezzo in cui hanno luogo le reazioni metaboliche

Consente il passaggio di sostanze dalle cellule agli spazi intracellulari e ai vasi e viceversa

Aiuta a regolare la temperatura corporea mediante la sudorazione

American College of Sport Medicine “Position stand on exercise and fluid replacement”

Bere spesso nelle 24 ore

Bere 500 ml di acqua 2 ore prima della gara

Bere durante l’attività

Aggiungere modeste quantità di zuccheri e sali solo se la gara dura più di 60 minuti

Durante la fatica preferire bibite ipotoniche

Inutile e sbagliato assumere alte dosi di integratori prima e durante la gara

Con il sudore si perdono sali minerali, soprattutto sodio

Perdita di acqua del 2% (gara di 60 minuti) influisce negativamente

sulla prestazione. Con una perdita del 5% la prestazione cala del 30%

5- Minerali – nutrienti non energetici

Sodio, calcio, potassio, magnesio, cloro…

Fondamentali per:

Equilibrio metabolico ed enzimatico

Contrazione muscolare

Funzione sistema nervoso

Carenza per:

Alterato assorbimento intestinale

Alimentazione scorretta

Eccessiva eliminazione

Malattia

Nessun organismo e' in grado di sintetizzare alcun minerale

6- Vitamine

Devono essere assunte con la dieta quotidianamente poiché non vengono sintetizzate dall'organismo umano

Regolano e facilitano milioni di reazioni chimiche che

avvengono nel corpo

Non forniscono energia al corpo di per sé, ma aiutano la

scomposizione dei macronutrienti per produrre energia

Un’ alimentazione corretta ed equilibrata ne garantisce il

fabbisogno

Le vitamine liposolubili si accumulano nei tessuti

(muscoli, fegato, grasso) e possono dare intossicazioni

anche gravi

Vitamine liposolubili

A,D,E, K

Immagazzinate da fegato e tessuti adiposi.

Per essere veicolate ed assorbite richiedono la presenza di grassi

Quando assunte in eccesso, possono raggiungere livelli tossici

Vitamine liposolubili fonti alimentari

A

retinolo

Fegato, latte, uova, pesce

Piante rosse e gialle

D

Ergo – cole-

calciferolo

Olio fegato di merluzzo

Pesci grassi, uova, latte

E

tocoferolo

Cereali, frutta, ortaggi

K

naftokinone

Vegetali a foglie verdi

Uova, fegato, latte, carne

Vitamine liposolubili

effetti tossicità

A Funzione visiva

Maturazione cellulare

Antiossidante

Disturbi visivi

Distrofia cute e ossa

D Maturazione ossea

Antiossidante

Ipercalcemia

Distrofia ossea

Calcificazioni tessuti

E Riparazione tessuti

Coagulazione

Antiossidante

Disturbi intestinali

K Sintesi protrombina Non chiari

Vitamine idrosolubili fonti alimentari

B1 - tiamina Alimenti di origine animale e vegetale

B2 - riboflavina Ubiquitaria

B3 - ac. nicotinico Alimenti di origine animale e vegetale

B5 - ac.pantotenico Ubiquitaria

B6 - piridossina Alimenti di origine animale e vegetale

B8 - biotina Alimenti di origine animale e vegetale

B9 – ac. folico Verdure a foglia, legumi, uova, frattaglie

B12 - cobalamina Alimenti di origine animale

C – ac.ascorbico Agrumi, vegetali a foglia verde

Non si riesce ad immagazzinarle in quantità sufficienti ed è per

questo motivo che è importante assumerne dosi adeguate

quotidianamente.

Svolgono principalmente la funzione di coenzimi

OK!

NO!

Ricorda

La gara della domenica la si gioca con le

forze accumulate con il lavoro della

settimana e non con le bustine magiche

somministrate prima della partita.