FISIOLOGIA - TRAUMATOLOGIA
Scuola G. Calcagno Finale Ligure (Ferraro F.)
Si definisce fisiologia, la disciplina che studia il funzionamento degli organismi
viventi complessi, infatti l’etimologia della parola deriva dal greco e significa :
discorso sui “fenomeni naturali”
Gli organismi complessi sono l’insieme di più cellule , una singola cellula infatti è
definita organismo semplice, il corpo umano è uno dei tanti organismi complessi
presenti sulla terra ,la fisiologia ci permette di capire, comprendere le leggi di fisica ,
chimica che ci permettono di esistere .
Per quanto ci concerne tratteremo solo alcune delle svariate branche della
fisiologia, in particolare:
• Fisiologia umana
• Fisiologia dell’esercizio: studio dei meccanismi che interessano l’attività
motoria e sportiva
Con la conoscenza delle componenti fisiologiche del nostro corpo, avremo la
possibilità di definire il funzionamento dei distretti muscolari , di capire le risposte
agli stimoli ed alle sollecitazioni a cui ci sottoporremmo, i così detti carichi di lavoro.
L’organismo presenta tre tipi distinti di tessuto muscolare: liscio, cardiaco,
scheletrico.
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Il tessuto muscolare liscio presenta una contrazione controllata dal sistema nervoso
autonomo ( tubo digerente ,arterie, funzioni viscerali
Il tessuto muscolare cardiaco presenta una contrazione involontaria , gestita dal
sistema nervoso autonomo,
il tessuto muscolare scheletrico ( tessuto come quello cardiaco cioè striato), viene
gestito dal sistema nervoso centrale e presenta una contrazione volontaria
• Sistema nervoso centrale : cervello , midollo spinale
• Sistema nervoso periferico: nervi cranici, spinali, strutture nervose periferiche
• Sistema nervoso autonomo: battito cardiaco, digestione, vasi sanguinei
I muscoli striati presentano una concentrazione molto più intensa e veloce dei
muscoli lisci, non possono rimanere contratti a lungo ne essere completamente
rilassati, infatti anche durante il sonno manteniamo il così detto tono muscolare .
I muscoli sono costituiti da cellule di forma allungata , strutturate in fasci ,fibre
muscolari , che se sollecitate hanno la capacità’ di accorciarsi , dando cosi origine
alla “contrazione muscolare”.
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Le fibre muscolari possono essere di tre tipi :
• FIBRE LENTE ROSSE ( primo tipo) = carichi bassi periodi abbastanza lunghi
• FIBRE INTERMEDIE (secondo tipo 2 A )
• FIBRE BIANCHE (veloci secondo tipo 2 B) carichi alti per periodi limitati
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A prescindere dal tipo di fibra impegnata ,per un’atleta è importante non solo
poterne disporre di un numero adeguato ma anche ”apprendere” a reclutare il
maggior numero possibile
Questo potenziamento /affinamento è reso possibile dagli ALLENAMENTI
MIRATI.
Per avere maggiore forza in tempi brevissimi (boulder) sarà quindi necessari
riuscire a reclutare maggiori fibre bianche , al contrario se lo sforzo fisico sarà
continuo e senza intervalli di riposo adeguati, ( maratona) entreranno
automaticamente e progressivamente sempre più in azione le fibre rosse.
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Tale contrazione esercita una trazione sull’osso su cui si inserisce il muscolo(
intersezione può essere diretta o mediata da un tendine)e ne provoca lo
spostamento “ movimento”
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Il muscolo può contrarsi secondo due modi:
contrazione dinamica(isotonica ) =accorciamento (contentrica) / allungamento
progressivo (eccentrica ),cioèsi ha una variazione in lunghezza delle sue estremità a
tensione costante es. trazioni
contrazione isometrica= l’estremità del muscolo non variano e la tensione aumenta
es. sospensioni ,bloccaggi (questo tipo di contrazione diminuisce notevolmente l’
irrogazione sanguinea ,nella muscolatura flessoria della mano, costretta cosi a
lavorare in assenza di ossigeno , anaerobiosi( generazione di acido lattico) e quindi si
avrà una sempre minor capacita di contrazione da parte del muscolo stesso .
“ghisata”)
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Le contrazione muscolari necessitano di energia , la quale viene generata
dall’organismo grazie a delle particolari reazioni chimiche che danno origine ad una
molecola chiamata ATP .(acido adenosintrifosfato)
ATP=ATPasi – ADP +
P + ENERGIA
ATP = ACIDO ADENOSINTRIFOFSATO CONTIENE TRE MOLECOLE DI FOSFATO
ATPasi= è il catalizzatore , l’enzima ,che determina l’accelerazione della reazione
chimica
ADP= ACIDO ADENOSINDIFOSFATO CONTEIENE SOLO 2 MOLECOLE DI FOSFATO
P =ACIDO FOSFORICO (RADICALE FOSFORICO)
=LEGAME AD ELEVATA ENERGIA
I meccanismi che portano alla formazione dell’ ATP sono:
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La scissione delle molecole di ATP avviene ad inizio contrazione permettendo solo
poche contrazioni in un tempo limitato circa a 4/6 secondi dopo di che l’energia
prodotta viene esaurita , per continuare il lavoro muscolare e’ necessario che le
molecole di ADP tornino alla loro forma iniziale (RISINTESI ATP)
Tale trasformazione è resa possibile dall’introduzione di fosfato (fosfocreatina) CP
CP cretinfofochinasi ATP + CREATINA
Questa reazione è molto importante perché garantisce il mantenimento dei livelli di
ATP e quindi , per eventuali contrazioni fa si di mantenere lo stesso livello di
potenza anche se per un tempo sempre limitato
La risintesi dell’ATP avviene senza l’utilizzo di ossigeno quindi in condizioni di
anaerobiosi e senza la produzione di acido lattico : REAZIONE ALATTACIDA
A secondo dell’ intensità , e della durata dello sforzo vengono attivati sistemi diversi
di produzione d’energia. Se l’ Impegno sarà massimale entrerà in funzione il
meccanismo ANAEROBICO ALATTACIDO (vedi sopra) durata 20/30 sec. max.
Nel caso l’attività continui si avrà la GLICOSI ANAEROBICA , meccanismo
ANAEROBICO LATTACIDO
Questo meccanismo sfruttando la scissione di una molecola di glicogeno , genera
energia , lasciando però scorie come l’ACIDO LATTICO che interferisce
pesantemente con l’azione contrattile delle miofibrille , “ghisata” durata max 120
sec .
Per la fornitura della successiva energia necessaria per continuare il lavoro di
contrazione muscolare subentra il meccanismo AEROBICO , quindi si ha consumo
d’ossigeno, ossidazione di zuccheri ,grassi e parte dell’acido lattico, durata “anche
infinita” ma con livelli di forza molto inferiori rispetto ai precedenti meccanismi.
Diventa qui, fondamentale , la preparazione atletica dell’individuo, in quanto con un
corpo ben allenato si avrà VO2 omax di ossigeno maggiori e si tenderà ad
incrementare anche la soglia anaerobica individuale ( punto d’equilibrio tra acido
lattico prodotto e smaltito)
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L’ALLENAMENTO “regolare, provoca una serie di stimoli che producono
modificazioni ed adattamenti strutturali e funzionali che rappresentano la base
sulla quale si costruisce una maggior capacità di prestazione dell’atleta ..”
Il corpo umano se stimolato, consuma energia per reagire allo stress ,fisico o
psichico dopo di che si riorganizza per ricercare la “omeostasi “ ,ovvero la
condizione di equilibrio,
Nel corso di millenni ,il cammino evolutivo del genere umano ha stabilito legami
profondi tra attività muscolare e meccanismi adattativi, al punto che ogni esercizio
fisico determina una risposta d’adattamento ( es. lavori non abituali se fatti più
costantemente genereranno sempre minori disagi…zappare la terra tagliare la
legna ect…)
Nelle fasi successive allo sforzo, il nostro organismo va a rigenerare , (fase anabolica)
quello si è precedentemente “distrutto”( fase catabolica) ..”…il processo primario
della disintegrazione provoca o potenzia sempre la reazione responsabile della
risintesi…”
Il processo di risintesi delle sostanze e dell’energia consumate nel corso del lavoro
muscolare prende il nome di SUPERCOMPENSAZIONE.
Il processo di affaticamento e deterioramento indotto dall'esercizio fisico, viene così
compensato da una serie di reazioni, atte ad incrementare i processi rigenerativi
anabolici.
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Tali reazioni possono essere interpretate come un sistema di difesa dell'organismo
che, tramite esse, cerca di ricostruire l'equilibrio
Per sfruttare tale caratteristica, l'esercizio fisico deve prendere in considerazione
vari parametri, quali: intensità, durata, densità, volume e frequenza dello stimolo,
obiettivi, metodi, contenuti e mezzi dell'allenamento. Questi elementi
caratterizzano il carico ESTERNO (oggettivo), ma esiste anche un carico INTERNO,
variabile da persona a persona, che rappresenta il tipo di effetti che l'esercizio
induce su un determinato organismo (importanza del monitoraggio continuo
tramite note scritte)
Se il carico di allenamento è eccessivo e non viene compensato da un adeguato
periodo di recupero, si crea un pericoloso stato di SOVRALLENAMENTO con declino
o ristagno prestativo.
1= processi di rigenerazione brevi (secondi o minuti); per es. ATP
2= processi di rigenerazione di media durata (pochi secondi/10minuti), per es lattato
,glicogeno.
3=processi di rigenerazione di lunga durata (da ore a giorni); per esempio
enzimi, mitocondri e proteine strutturali
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Oltre ad indurre modificazioni nello stato chimico-fisico dei muscoli ,delle ghiangole
e nelle funzioni regolatorie del sistema nervoso l’allenamento, entro un periodo di
alcune settimane porta a delle trasformazioni strutturali ,funzionali nei tessuti attivi
del metabolismo del sistema neuromuscolare, mentre risulta ancora maggiore il
periodo di adattamento nei tessuti dell’apparato osteo-tendineo circa 1/3 in più di
quello muscolare .
Il sistema muscolare si adatta IN BASE AL TIPO DI STIMOLO FORNITO IN
ALLENAMENTO , cioè se dedicheremo tutto il nostro tempo ad esercizi che
sviluppano la forza massimale chiaramente dopo un determinato periodo avremo
dei risultati positivi su di essa , ma non sulla forza resistenza , in quanto non
stimolata.
Un ‘aspetto da non sottovalutare è quello relativo a migliorare anche la soglia
aerobica oltre che alla forza /massimale , o la resistenza, in quanto se l’organismo
raggiunge il suo limite massimo di “smaltimento d’acido lattico questo inizierà ad
accumularsi delle fasce muscolari impedendone la contrazione.
Nello svolgersi della nostra preparazione fisica possono insorgere alcuni dolori
muscolari da indolenzimento, che possono essere attribuiti a due cause ben
specifiche :
indolenzimento acuto a fine esercizio: è dovuto essenzialmente alla formazione di
acido lattico, che come già visto se non smaltito provoca un’ irrigidimento dei
movimenti ed un senso di gonfiore nei muscoli interessati, indolenzimento acuto
cessa poco dopo la fine dell’esercizio con l’adeguato recupero.
Indolenzimento a distanza di ore : avviene successivamente al danneggiamento
delle cellule muscolare del tessuto connettivo DOMS (dolore muscolare a comparsa
ritardata) .
Questi dolori insorgono ,specialmente su chi non allenato, (ma anche su chi pur
essendo allenato compie “nuove gestualità”) quando la resistenza del muscolo è
superiore alla forza generata ( lavoro eccentrico)cioè il muscolo si allunga
nonostante sia in contrazione , o (lavoro concentrico) quando la resistenza opposta
da un oggetto è minore alla forza generata dal muscolo ,quindi le estremità
dell’ultimo tendono ad avvicinarsi
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Semplificando , la comparsa della doms avviene quando il muscolo contratto , si
allunga o si accorcia , “ effetto frenata”, esempio durante una corsa/camminata in
discesa , o per l’arrampicata il momento frenante dopo aver effettuato un lancio,
generando una ottura delle strutture del muscolo con fuoriuscita di sostanze che
con il passare del tempo 12/16 ore generano stati infiammatori.
Anche l’arrampicata come qualsiasi attività sportiva, se praticata “male”(errato
gesto atletico , eccessivo carico di lavoro, carenza nel recupero ecc.) o dopo un certo
periodo di tempo può generare condizioni di usura degli apparati muscolo –
tendinei generando alcune “patologie tipiche”.
SPALLA, BRACCIO,AVAMBRACCIO.E MANO, SONOGLI ARTI SUPERIORI
MAGGIORMENTE UTILIZZATI IN ARRAMPICATA LA CONOSCENZA STRUTTURALE E
FUNZIONALE PUO’ ESSERCI UTILE A SCOPO PREVENTIVO D’INFOTUNIO
La spalla è formata da ossa ,( clavicola, acromion, scapola,) muscoli , (deltoide ,
sovraspinato ecc). e dai relativi tendini e articolazioni
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La scapola è legata al tronco dall’articolazione acromion –claveare e mediante i
propri distretti tendinei muscolari permette la realizzazione di numerosi movimenti (
muscoli collegati es. pettorali , dorsali ecc.)
Movimenti fondamentali , come l’elevazione vengono gestiti dal muscolo deltoide,
dal muscolo sovraspinato , la rotazione , dalla cuffia dei rotatori, combinazione di tre
muscoli che s ’inseriscono sulla scapola e permettono la rotazione dell’omero .
Fra la cuffia dei rotatori e l’omero è posto acromion cioè una sporgenza ossea posta
sulla parte terminale esterna della clavicola alla quale è legata l’articolazione
acromion –claveare , il muscolo deltoide ecc.
L’ omero è l’ unico osso della parte superiore del braccio ed è collegato alla spalla ,
quindi al tronco, da un’articolazione ,
su di esso sono collegati i muscoli : bicipite , brachiale, ( muscoli flessori) , tricipite
muscolo estensore.
Bicipite: permette la rotazione esterna del gomito a cui è collegato mediante
un’articolazione ed è provvisto di un tendine che s’inserisce sul radio (osso
dell’avanbraccio )
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Brachiale: posto sotto il bicipite va ad inserirsi con un proprio tendine sull’ulna ( osso
dell’avanbraccio) concorre al movimento ,ma soprattutto a mantenere la posizione
raggiunta.
Come già detto l’omero è collegato all’avanbraccio mediante un ‘articolazione
(articolazione del gomito) , avanbraccio , formato da due ossa , ulna e radio, è
collegato a sua volta alla mano da unì’ altra articolazione (articolazione del polso).
Chi determina la forza della mano non sono i piccoli muscoli delle dita , ma
certamente i muscoli dell’avambraccio che trasmettono attraverso opportuni
tendini alle ossa e ai legamenti.
Tra i più significativi troviamo i muscoli flessori ed estensori ed i relativi tendini ,
fissati ad alcuni punti specifici ,mediante intersezioni su ossa , radio .ulna ,ed in
parte sull’omero a carico degli epicondili punti ossei sporgenti del gomito suddivisi
in : epicondilo laterale, epicondilo mediale o epitroclea
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Tutte le intersezioni tendinee sulle ossa sono punti molto delicati che spesso ,se
caricati in maniera non opportuna , danno origine a fastidiosissime infiammazioni “
tendiniti”(epicondilite ,epitrocleite)
Il collegamento tra la mano ed il polso ( articolazione del polso ) avviene mediante i
nove tendini flessori delle dita ed il nervo mediano , tuti passanti all’interno del
tunnel carpale uno stretto canale che a volte riducendo la sua sezione , causa d
‘infiammazione tendinea ,può creare diversi problemi alle funzionalità manuali.
Il collegamento del carpo con la mano eè costituito da legamenti che si agganciano
alle cinque ossa metacarpali ,che a loro volta sono legate mediante articolazioni alle
falangi delle dita.( pollice due falangi tutte le altre dita tre falangi)
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Le falangi ,si suddividono in basale , media, terminale ( 1°-2°-3°) e sono unite da un
articolazione tenuta in sede dalle capsule articolari le quali hanno anche il compito
di generare un liquido lubrificante (liquido sinoviale) .
Tale liquido viene generato in rapporto allo sforzo sostenuto , troppa
concentrazione di liquido ci darà la sensazione di mani gonfie, rigide, intorpidite
arrivando addirittura alla distensione della capsula stessa e generando cosi dolore ,
segnale di disturbo da non sottovalutare
Le dita della mano non possono permettersi movimenti estremi ( pollice movimenti
più’ ampi , opposizione )
Nelle dita i tendini per svolgere al meglio la loro funzione sono assistiti da anelli
legamentosi (pulegge) entro i quali scorre il tendine con la sua guaina: le pulegge
hanno il compito di tenere coeso il tendine all’osso ed in linea con l’articolazione .
Nelle dita della mano ritroviamo cinque pulegge chiamate con numerazione
crescente , dalla base all’estremità delle dite e precedute dalla lettera A , per le
pulegge anulari( più spesse) e dalla lettera C , pulegge cruciformi: A1-A2-(C1)-A3(C2)-A4-(C3)-A5
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Da un sondaggio compiuto su 284 arrampicatori ,negli ultimi 10 anni è emerso che il
trauma, da sovraccarico , più ricorrente, è la rottura di una puleggia, che oltre 80 %
delle lesioni e delle sindromi da sovraccarico si concentrano negli arti superiori ( di
cui il 50 % sono a carico delle mani)
La medicina sportiva distingue tra lesioni acute e sindromi da sovraccarico.
Le lesioni acute sono causate da traumi , acuti ,rottura di un’legamento frattura di
un osso (es dito in un buco scivola un piede , …..)
Una sindrome da sovraccarico , si ha dopo un lungo periodo di sollecitazioni , senza
alcun recupero es. massimali di trazioni costanti giornaliere senza tempi di
recupero appropriati porteranno l’insorgere di dolori ai gomiti….)
Continuiamo approfondendo , non nello specifico , ma superficialmente il discorso
inerente le lesioni , traumi ecc.. : la medicina usa specifici termini per identificare i
vari “infortunei “ quali:
• contusioni :lesioni dei tessuti molli dovute ad una botta ,tessuto muscolare
leggermente lacerato interessamento dei vasi sanguinei e quindi evidenti
ematomi
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• stiramenti o strappi muscolari :sono lesioni in cui le fibre muscolari si
separano l’ una dall’altra
• distorsioni si verificano quando un’articolazione viene forzata al di là delle sue
capacità di movimento, una distorsione severa può comportare la rottura dei
legamenti
• fratture- lussazioni : la frattura è una rottura dell’osso e la lussazione è lo
spostamento di un osso dalla sua sede, all’interno di un’articolazione
• lesioni cutanee : lacerazione dei tessuti superficiali dovuti a strofinamenti
tagli ecc..(sbucciature), queste ferite richiedono raramente qualcosa di più di
una buona pulizia , ma possono disturbare se non arrestare i nostri
allenamenti , particolarmente insidiose risultano le piccole lacerazioni che
possono avvenire sotto le unghie in quanto difficili da pulire rischiano di dare
origine a d infezioni cutanee
• ustioni: chiaramente questo genere di lesione nel campo arrampicata sono
dovute ad un uso scorretto dei mezzi di assicurazione , quindi da uno
scorrimento violento della corda sulle mani (importantissimo proteggersi con
i guanti) la conseguenza può essere una grave ustione che a volte può
interessare anche i tessuti più profondi come il tendine flessore
rimanendo in ambito arrampicatorio , la lesione più frequente , come già detto , è
quella che interessa le pulegge delle dita , specialmente il dito anulare .
Sfortunatamente l’anulare non può avvalersi del sostegno del dito medio ne del
dito pollice ,come avviene pe il dito indice , ma al suo lato giova solamente del
supporto del dito mignoolo.
La combinazione della mancanza di supporto, minor lunghezza e posizionamento in
certe preselo rende il dito più vulnerabile.
Sintomi della rottura della puleggia: suono di schiocco con dolore-gonfiore della
falange alla base del dito-ematoma-dolore del movimento del dito-limitazione della
mobilità-sporgenza evidente del tendine ,a corda d’arco
Terapia : immobilizzazione con stecca fino a due settimane , farmaci
antinfiammatori, ghiaccio,riabilitazione intensiva , astensione dall’arrampicata per
4/16 settimane ,protezione del ditocon nastro per 6 mesi
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Con sindrome da sovraccarico s’intente un’ insieme di micro lesioni protratte nel
tempo ( come gia’ visto causa allenamenti stressanti senza adeguati riposi) che
generalmente sfociano in una lesione più grave.
Generalmente queste piccole lesioni si accumulano nei tendini ,nelle guaine
tendinee e nelle capsule articolari, perché queste strutture sono meno sviluppate
dei muscoli che causano la tensione.
La tenovaginite ( infiammazione tendine e sua guaina ) o meglio conosciuta con il
termine tendinite ( infiammazione del tendine) è la conseguenza del nostro
continuo disinteressamento ai segnali di pericolo che il nostro cervello ci invia per
allertarci di un pericolo imminente .
Infatti il dolore, anche se lieve, è la prima forma di allarme che il nostro corpo ci
invia per allertarci che qualcosa non sta funzionando come deve , continuando ad
ignorare questi segnali e ostinandoci ad arrecare stress al nostro corpo, con il
passare del tempo, perderemo l’equilibrio corretto che vi deve essere per poter
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progredire , andando sicuramente incontro a stadi infiammatori come sopra
descritti.
Vi sono altre sindromi abbastanza comuni che possono insorgere per chi arrampica ,
per quanto riguarda gli arti superiori , quali :
• Sindrome del tunnel carpale :il tunnel carpale è un condotto formato dalle
ossa del carpo , polso , dal legamento anulare anteriore ,(legamento traverso
e contiene al suo interno i tendini flessori delle dita ed il nervo meniano . Una
infiammazione ad uno di questi tendini può provocare un’ aumento di volume
con il conseguente schiacciamento di altri componenti , quali il nervo mediano
generando cosi ,dolore e vari formicolii .
• Sindrome del supinatore : si ha quando appunto il muscolo supinatore viene
“stressato” maggiormente aumentando cosi il suo volume e andando a
comprimere il nervo radiale , causando cosi forti dolori al gomito
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• Sindrome del solco ulnare: è data dalla infiammazione del nervo ulnare ,
nervo che attraversa tutto il braccio passando dietro al gomito , a ridosso
dell’epitroclea dove si inseriscono i muscoli flessori dell’avanbraccio
• Sindrome di dupuytren: formazione di tessuto cicatriziale nella fascia tendinea
del palmo della mano
• Conflitto di spalla : chiaramente oltre che al braccio ,in arrampicata , si
possono generare delle forti sollecitazioni , dovuti a movimenti non adeguati,
anche sulle articolazioni delle spalle . Movimenti errati ,possono dara luogo in
questa articolazione , dove la struttura muscolare risulta abbastanza
“complessa” a borsiti , infiammazioni dei tendini che supportano la “cuffia dei
rotatori” soprattutto del tendine sovraspinato .
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Ogni articolazione del corpo ha una sua capacità di escursione condizionata dalla
struttura ossea, dalla capsula articolare dai legamenti ,dai muscoli e dai tessuti
connettivi.
La maggior parte di queste strutture ha una capacità fissa di movimento, che però
può essere incrementata dall’allungamento muscolare , lo stretching.
Una scadente flessibilità permette al muscolo di essere usato limitatamente , quindi
incrementare l’allenamento con esercizi di stretching , fa si che oltre ridurre i rischi
d’ infortuni ,andiamo ad utilizzare al meglio i fasci muscolari.
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