muscolo - momilab
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L’energia necessaria per qualunque funzione biologica è Contrazione fornita da un Contrazione aerobica unico anaerobica ABEBE BIKILA composto: l’ATP contrazione muscolare (Adenosine Tri-Phosphate) energia ATP ADP + P La quantità di ATP presente nel muscolo può sostenere la contrazione per meno di un secondo! energia contrazione muscolare ADP + P ATP energia Quindi Powell e Tergat devono rifornirsi di ATP mentre corrono, come se un automobile si rifabbricasse continuamente la benzina mentre la consuma I 100 metri piani: una corsa anaerobica Partenza Fase lanciata Recupero Il muscolo contiene una piccola riserva di creatina fosfato (CP) CP + ADP ATP ATP + C ADP + P energia contrazione Diminuisce la creatina-fosfato Jesse Owens Una sola reazione rende quindi immediatamente (quasi istantaneamente) disponibile l’ATP. La contrazione è CP dipendente. La potenza muscolare è la più elevata possibile. Dopo 4 s di corsa la riserva di CP si esaurisce Entra in gioco un’altra fonte di ATP: il glicogeno Carl Lewis La potenza muscolare diminuisce, perché entrano in gioco 12 reazioni. Si accumula lattato contrazione muscolare Glicogeno energia 12 reazioni ATP G L I C O L I S I anaerobica ADP + P Lattato Come viene smaltito l’acido lattico durante il periodo di recupero? M U S C O LO Acido lattico SANGUE Acido lattico Acido lattico Acido lattico FEGATO Il livello ematico di acido lattico nel sangue torna alla norma: l’atleta ha “recuperato”, ed è pronto a correre di nuovo (Hary) Fonti di ATP nei 100 metri piani e recupero fase lanciata partenza 0s 3-4 s recupero arrivo 10 s 1-3 h Il glicogeno diminuisce di poco, perchè la corsa è breve Per quanto tempo Powell può mantenere la velocità massima? Velocità massima in m/s 10 9 Per tempi superiori ai 20s la velocità diminuisce sensibilmente 8 10 40 30 20 Durata della corsa s LA MARATONA: UNA CORSA AEROBICA A) Il muscolo possiede ca. Partenza 400 g di glicogeno. Poiché il maratoneta consuma 5 g di glicogeno al minuto, potrebbe correre per soli 80 minuti. Oltre al glicogeno, quindi, deve esistere un’altra fonte di energia. I grassi (o lipidi) B) Il glicogeno è Arrivo drasticamente diminuito, ma il lattato non è aumentato nel sangue. Quindi il glicogeno muscolare deve essere utilizzato durante la corsa con un meccanismo diverso da quello dei cento metri LA MARATONA glicogeno Il glicogeno viene utilizzato tramite l’intervento dell’O2 Polmoni O2 dell’aria inspirata Sangue Contrazione muscolare Energia ATP MUSCOLO Glicogeno Glicolisi aerobica (20 reazioni) ADP + P CO2 + H2O Mitocondrio (ossidazioni biologiche) O2 Contrazione muscolare aerobica La potenza muscolare diminuisce, ma la durata aumenta. Depositi di lipidi LA MARATONA Anche i lipidi vengono utilizzati tramite l’intervento dell’ O2 Polmoni O2 atmosferico Sangue Depositi di lipidi MITOCONDRIO Nel sangue come acidi grassi Acidi grassi Acidi grassi + O2 ATP ADP + P Energia per la contrazione M U S C O L O CO2 + H2O Almeno 30 reazioni. Quindi la potenza muscolare diminuisce ancora I combustibili della maratona 0 Km 21 Km 42,195 Km acido lattico Dipendenza della velocità dalla durata della corsa 100 metri piani Velocità (m/s) 9,74 s Powell produce ca. 18 mg di ATP al secondo (potenza muscolare). La sua velocità media è di 10,2 m/s 1.000 metri 131,96 s La potenza muscolare dipende dalla capacità di produrre ATP Maratona 42,1095 Km 2 hr 5 min 55 s Tergat produce ca. 9 mg di ATP/sec (potenza muscolare). La sua velocità media è di: 5,6 m/s Durata della corsa (s) Massima produzione di ATP (potenza muscolare) ottenibile dai diversi “combustibili” Combustibile Intervento dell’O2 Creatina-fosfato (3-4 secondi) No (contrazione anaerobica) Una sola reazione Glicogeno (100 metri) Glicogeno (maratona) No (contrazione anaerobica) Lipidi Si (contrazione aerobica) Almeno 12 reazioni Almeno 21 reazioni + intervento dei mitocondri Almeno 30 reazioni + intervento dei depositi lipidici extramuscolari e dei mitocondri Si (contrazione aerobica) Complessità del processo Potenza (capacità di produzione di ATP) 100 70 30 20 Durante la maratona viene consumato il glicogeno muscolare con un meccanismo aerobico (sforzo aerobico) O2 MITOCONDRIO Dall’aria inspirata Glicogeno muscolare CO2 + H2O Glucosio-fosfato CICLO DI KREBS All’aria espirata ATP = ADP + P GLICOLISI AEROBICA piruvato Fosfocreatina La situazione (3) non è identica alla (1). Per tornare a contrarsi l’ADP deve ritrasformarsi in ATP. Lo fa in modo diverso nello sforzo anaerobico e in quello aerobico Qui l’’ATP necessario per la contrazione viene fornito da una semplice reazione: CP + ADP ATP ATP + C (1) ADP + P (2) energia contrazione Diminuisce la creatina fosfato Contrazione anaerobica creatina fosfato dipendente, detta anche contrazione anaerobica alattacida La maratona Come vengono utilizzati i lipidi O2 atmosferico Polmoni Acidi grassi Sangue Lipidi dei depositi Complessi acidi grassialbumina MITOCONDRIO Acidi grassi nel sangue Acidi grassi attivati Acidi grassi attivati + O2 ATP ADP + P Energia per la contrazione CO2 + H2O M U S C O L O Il consumo dei lipidi comporta l’accumulo di acidi grassi nel sangue La maratona 1) Come viene utilizzato il glicogeno 2) Perché la corsa è aerobica O2 atmosferico Polmoni Sangue Glicogeno muscolare Glucosio fosfato 10 reazioni piruvato MITOCONDRIO Ciclo di Krebs 9 reazioni O2 ATP ADP + P Energia per la contrazione CO2 + H2O M U S C O L O
