Attività Anaerobica parte 2
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Inizio esercizio Lo stimolo nervoso a livello della placca neuro-muscolare determina l’inizio della contrazione: q il muscolo comincia a contrarsi e utilizza ATP (quello già disponibile) ha la durata 1-2 sec qServe altro ATP, da dove proviene? qDalle riserve di fosfocreatina (per altri 57 sec) q e POI? Glicogenolisi e Glicolisi Fosfocreatina e ATP 5 – 6 sec tempo Ca2+ Attiva la glicogeno -lisi + Glicolisi Glucosio 1P Glucosio 6P Stimolo ormonale Stimolo nervoso Ca2+ 2 4 ADP 4 ATP 2 Surrene Stress Ca 2+ 2 4 ADP 4 ATP 2 Lo stimolo nervoso aumenta la concentrazione di Calcio intracellulare di circa 100 volte attivando la fosforilasi cinasi e inibendo la glicogeno sintetasi Glicolisi Fosforilasi a Anaerobica 3ATP 3ADP Resa glicolisi • La glicolisi anaerobica è molto meno produttiva di quella aerobica: • 3 ATP/mole di Glucosio (Glicogeno) • contro quella aerobica il cui contributo è di: • 38 ATP/mole di glucosio(Glicogeno) • come può sostenere le esigenze del muscolo in contrazione? Glicolisi anaerobica • Può aumentare il quantitativo di ATP aumentando la velocità del processo, ovvero la glicolisi anaerobica è dotata di una “portata” più elevata. • La glicolisi anaerobica è suscettibile di una accelerazione istantanea che consente in pochissimi secondi un aumento del flusso da: • 1 a 1000 volte • La glicolisi aumenta la portata: 1 1000 volte + veloce ØVuol dire che più glicogeno viene demolito ØPiù glucosio sarà disponibile E’ necessario perciò che la glicolisi accolga tutto il glucosio 6P prodotto Può farlo? Glicogeno Glu -1P Glu -6P E’ un’enzima allosterico Frut - 6P PFK1 Frut -1-6P + ATP Ac Lattico Ac Piruvico • La PFK1 è un enzima allosterico controllato da: ØATP, Ac. Citrico e H+ (effettori negativi) ovvero diminuisco l’affinità dell’enzima, questo lavora meno ØAMP (effettore positivo) ovvero aumenta l’affinità dell’enzima, questo lavora di più • E’ necessario pertanto che la PFK1 lavori al massimo, in quanto è disponibile molto fruttosio 6P, perciò deve esserci dell’AMP da dove deriva? Nel muscolo scheletrico c’è un enzima denominato miochinasi che è in grado di: catalizzare una reazione di emergenza, soprattutto in condizioni anaerobiche, in cui un fosfato viene trasferito da una molecola di ADP ad un’altra: ADP + ADP ATP + AMP + AMP Glucosio 1P PFK1 3ADP 3ADP Contrazione 3ATP 3ATP H+ GLICOGENO +H+ • Cosa fa il sistema per impedire che gli H+ annullino l’effetto del AMP? • E’ necessario tamponare l’acidità, ovvero è necessario mettere a disposizione delle sostanze basiche! • In che modo? • E’ ancora l’AMP che interviene Glucosio 1P GLICOGENO PFK1 3ADP 3ADP Contrazione 3ATP 3ATP H+ Nucleotidasi AMP deaminasi Adenosina deamimasi NH3 + H+ NH4+ Smaltimento Ac. lattico • Un ultimo problema è legato all’allontanamento dell’acido lattico! • Le fibra contraendosi stringono i capillari e pertanto l’acido lattico ha difficoltà ad uscire! • L’accumulo di acido lattico potrebbe bloccare la contrazione muscolare! • Bisogna eliminarlo! Come? • E’ ancora l’AMP che interviene! • Infatti per intervento della nucleotidasi si ha la trasformazione dell’AMP in adenosina: AMP Adenosina + P L’adenosina si libera negli spazi intercellulari, si lega alle arteriole provocando vasodilatazione e pertanto si favorisce il rilascio di ac. Lattico • Se questo non avvenisse, perché l’esercizio è molto intenso alla VO2 max, si può avere una diminuzione del pH intracellulare: da 7,1 a 6,6 con aumento di circa 5 volte della concentrazione intracellulare di H+, con rallentamento dell’interazione tra actina e miosina e diminuzione dell’attività della ATP – asica della miosina Esercizio 4,6 28,2 88,0 1,1 7,1 6,6 Riposo 30 60 90 120 180 sec Disponibilità di glicogeno • Per questo tipo di attività è importante che ci siano disponibili grandi quantità di glicogeno! • Il senso di affaticamento che sopraggiunge in tempi piuttosto brevi nell’esercizio anaerobico si può attribuire alla deplezione del glicogeno, ma soprattutto alla diminuzione del pH e alla perdita di fosfocreatina • Cosa succede all’acido lattico rilasciato dalle fibre bianche? • Due possibilità: 1. Viene assorbito dalle fibre rosse che lo possono metabolizzare 2. Viene riversato nel sangue e portato al fegato, dove può essere convertito in glucosio Gluconeogenesi Debito di Ossigeno o meglio EPOC (extra consumo di O2 post esercizio) Il debito di O2 si paga con gli interessi Consumo di O2 • Serve per riformare quanto consumato! • In particolare viene subito riformata la fosfocreatina (componente veloce del debito) Tempo di recupero (in secondi) Fosfocreatina reintegrata % del totale 30 90 120 180 50 87 93 98 • Alla fine dell’esercizio le attività metaboliche non ritornano immediatamente al livello di riposo. • Se si tratta di attività leggere il ritorno alle condizioni iniziali è abbastanza rapido • Se si tratta di attività aerobiche, con un impegno maggiore, il ritorno alle condizioni normali è un fenomeno che richiede un tempo più lungo! • Durante il riposo, la disponibilità di ATP e di glucosio (dal fegato) attraverso il Ciclo di Cori, vengono utilizzati per reintegrare le scorte di glicogeno: Fegato Glucosio Attraverso il ciclo di Cori Glicogeno Muscolo Glu – 6P Glu – 1P UDP - Glucosio UTP ATP 2P APD
