Metabolismo cellulare

FISIOLOGIA
dell’ALLENAMENTO
dai processi fisiologici alle metodiche di allenamento
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Introduzione alla fisiologia
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Metabolismo cellulare
•
Il sistema cardiovascolare:
•
•
•
funzione cardiaca
•
vasi, flusso, pressione
L’apparato respiratorio
•
la ventilazione polmonare
•
la regolazione del respiro
Risposte fisiologiche integrate all’esercizio fisico
Introduzione alla fisiologia
•
Organizzazione dell’organismo
•
Cellule
•
Tessuti
•
Organi
•
Sistemi
Introduzione alla fisiologia
•
Cellule
•
1 - neuroni
•
2 - cellule muscolari
•
3 - cellule epiteliali
•
4 - cellule connettivali
Introduzione alla fisiologia
•
Tessuti ed organi
•
Cellule simili si raggruppano a formare un
tessuto
•
Due o più tessuti che si uniscono a svolgere
una particolare funzione, formano un organo
Introduzione alla fisiologia
Introduzione alla fisiologia
•
Ambiente esterno
•
Esiste una continuità
tissulare che isola
l’ambiente esterno
•
Cute, polmoni, apparato
gastro-intestinale sono
insieme un unico sistema
Introduzione alla fisiologia
•
Ambiente interno
•
Si noti che la maggior
parte delle cellule non
scambia sostanze
direttamente con
l’esterno
•
Le cellule dell’ambiente
interno non sono a diretto
contatto con le cellule
che isola dall’ambiente
esterno
Introduzione alla fisiologia
•
L’omeostasi: un principio organizzativo
fondamentale della fisiologia
•
Le cellule del nostro corpo sono
sensibilissime al cambiamento delle
condizioni dell’ambiente esterno
•
Tuttavia il nostro corpo si adatta a un’infinità
di condizioni ambientali grazie a
meccanismi regolatori
Introduzione alla fisiologia
•
Un meccanismo di adattamento: la termoregolazione
Introduzione alla fisiologia
•
L’omeostasi alla prova: l’integrazione dei sistemi di organi
durante l’esercizio fisico
•
L’utilizzo delle risorse in risposta all’attività fisica
avviene secondo una precisa gerarchia
•
Il cervello ha la massima priorità
•
Il cuore deve ricevere sufficienti risorse per
mantenere l’irrorazione sanguigna del cervello
•
Reni e fegato devono smaltire gli scarti affinché
cuore e cervello funzionino al meglio
Introduzione alla fisiologia
Introduzione alla fisiologia
•
Introduzione alla fisiologia
•
Metabolismo cellulare
•
Il sistema cardiovascolare:
•
•
•
funzione cardiaca
•
vasi, flusso, pressione
L’apparato respiratorio
•
la ventilazione polmonare
•
la regolazione del respiro
Risposte fisiologiche integrate all’esercizio fisico
Metabolismo cellulare
•
Metabolismo: è l’insieme di tutte le reazioni
chimiche che hanno luogo nelle cellule. Le reazioni
coinvolte nell’immagazzinamento e nell’utilizzo di
energia costituiscono il metabolismo energetico.
•
Reazioni cataboliche: determinano la rottura di
molecole grandi in molecole più piccole
•
Reazioni anaboliche: determinano la
produzione di molecole complesse a partire
dalle più semplici.
Metabolismo cellulare
•
Reazioni metaboliche di base:
•
idrolisi
•
condensazione
•
fosforilazione
•
defosforilazione
•
ossidazione
•
riduzione
Metabolismo cellulare
•
L’ossidazione del glucosio è la principale
reazione del metabolismo energetico
C6H12O6 + 6 O2 —> 6 CO2 + energia
Metabolismo cellulare
•
L’ ATP è il mezzo utilizzato per scambiare
energia (Adenosin-Tri-Pfosfato)
ADP + Pi + energia —> ATP
Metabolismo cellulare
•
Fasi dell’ossidazione del glucosio:
•
Glicolisi:ogni molecole di zucchero viene divisa in
PIRUVATO
•
Ciclo di Krebs: il privato viene trasformato in CoA
(coenzimaA) ed entra in una reazione ciclica per
essere trasformato in CO2 e ATP
•
Due prodotti di scarto del ciclo di Krebs
subiscono la Fosforilazione Ossidativa per
formare altro ATP
Metabolismo cellulare
•
L’ossidazione del Glucosio
•
Per ogni molecola di glucosio vengono
prodotte 38 molecole di ATP
•
Le reazioni di trasformazione del piruvato
producono il lattato
Metabolismo cellulare
•
Riserve energetiche
•
Il GLICOGENO è una molecola a catena
ramificata formato da molecole di glucosio
•
Quando dopo un pasto ricco di carboidrati
vi è glucosio libero in abbondanza, questo
viene immagazzinato sottoforma di
glicogeno
Metabolismo cellulare
•
Riserve energetiche
•
Anche i GRASSI possono essere utilizzati per
produrre energia
•
I lipidi sono immagazzinati sottoforma di
trigliceridi, tre acidi grassi tenuti assieme dal
glicerolo
•
Il glicerolo, staccato dagli acidi grassi,
costituisce il CoA che entra nel ciclo di Krebs
Metabolismo cellulare
•
Riserve energetiche
•
Le proteine sono una catena complessa di
amminoacidi
•
Quando un amminoacido è privato di un
gruppo amminico forma il Piruvato
•
Introduzione alla fisiologia
•
Metabolismo cellulare
•
Il sistema cardiovascolare:
•
•
•
funzione cardiaca
•
vasi, flusso, pressione
L’apparato respiratorio
•
la ventilazione polmonare
•
la regolazione del respiro
Risposte fisiologiche integrate all’esercizio fisico
Il sistema cardiovascolare
•
Si compone di tre elementi:
•
il SANGUE: un fluido che circola per il corpo
portando sostanze alle cellule e sottraendone
altre
•
i VASI SANGUIGNI: condotti attraverso i quali
il sangue può circolare
•
il CUORE: una pompa muscolare che
distribuisce il sangue nei vasi sanguigni
Il sistema cardiovascolare:
funzione cardiaca
•
Il CUORE
•
il cuore è formato da 4 camere: due
superiori chiamate ATRI e due inferiori detti
VENTRICOLI
Il sistema cardiovascolare:
funzione cardiaca
•
I vasi sanguigni
•
Il sangue viaggia dal cuore ai vari organi e ritorna
al cuore
•
Quando lascia il cuore si allontana in vasi
chiamati ARTERIE, che si ramificano in
ARTERIOLE per raggiungere i CAPILLARI
•
Il ritorno al cuore parte dalle VENULE che
diventano vasi più grandi detti VENE che
raggiungono il cuore
Il sistema cardiovascolare:
funzione cardiaca
•
Il sangue
•
La metà del volume sanguigno è costituito da
cellule: gli ERITROCITI o globuli rossi, che
trasportano O2 e CO2, i LEUCOCITI o globuli
bianchi, che difendono il corpo, e le
PIASTRINE che servono a coagulare il
sangue.
•
La parte liquida è costituita da PLASMA una
miscela di acqua, proteine e altri soluti.
Il sistema cardiovascolare:
funzione cardiaca
•
La circolazione sanguigna
Il sistema cardiovascolare:
funzione cardiaca
•
Il sistema di conduzione del cuore
Il sistema cardiovascolare:
vasi, flusso, pressione
Il sistema cardiovascolare:
vasi, flusso, pressione
•
Introduzione alla fisiologia
•
Metabolismo cellulare
•
Il sistema cardiovascolare:
•
•
•
funzione cardiaca
•
vasi, flusso, pressione
L’apparato respiratorio
•
la ventilazione polmonare
•
la regolazione del respiro
Risposte fisiologiche integrate all’esercizio fisico
L’apparato respiratorio: la
ventilazione polmonare
•
La respirazione si divide in respirazione
INTERNA ed ESTERNA
•
la respirazione interna si riferisce all’utilizzo
dell’ossigeno per produrre dell’ATP da parte
dei mitocondri
•
la respirazione esterna si riferisce allo
scambio di ossigeno e anidride carbonica
tra l’atmosfera ed i tessuti del corpo.
L’apparato respiratorio: la
ventilazione polmonare
•
La respirazione esterna si suddivide a sua volta in 4 fasi:
•
La ventilazione polmonare costituita da inspirazione
ed espirazione
•
Lo scambio di ossigeno e anidride carbonica tra
polmone e sangue
•
Il trasporto da parte del sangue di ossigeno e
anidride carbonica dai polmoni agli organi e tessuti
•
Lo scambio di ossigeno e anidride carbonica tra
sangue e organi e tessuti
L’apparato
respiratorio:
la
ventilazione
polmonare
L’apparato respiratorio: la
ventilazione polmonare
L’apparato polmonare: la
regolazione del respiro
•
Le pressioni parziali di ossigeno e anidride carbonica
nel sangue sono i valori che regolano la respirazione.
•
In situazione di riposo l’inspirazione è un
processo attivo che avviene grazie al diaframma
ed i muscoli intercostali esterni, mentre
l’espirazione è passiva
•
In caso di aumentata necessità il nervo frenico
stimola il diaframma ed i nervi intercostali i
rispettivi muscoli intercostali interni ed esterni
•
Introduzione alla fisiologia
•
Metabolismo cellulare
•
Il sistema cardiovascolare:
•
•
•
funzione cardiaca
•
vasi, flusso, pressione
L’apparato respiratorio
•
la ventilazione polmonare
•
la regolazione del respiro
Risposte fisiologiche integrate all’esercizio fisico
Risposte fisiologiche
integrate all’esercizio fisico
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Le richieste metaboliche nell’esercizio fisico
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Per sforzi molto brevi il nostro corpo utilizza
substrati energetici (ATP, creatinfosfato,
glucosio e glicogeno) presenti nel muscolo
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Attività prolungate richiedono un aumento
dell’apporto di ossigeno e dei substrati
energetici (glicogeno e acidi grassi) ai
muscoli
Risposte fisiologiche
integrate all’esercizio fisico
•
Il passaggio dallo stato di riposo a quello di inizio attività
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La sensazione di stretta al cuore prima di iniziare
un’attività fisica: mordi o fuggi
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In base alle necessità vengono mobilizzati substrati
energetici diversi
•
L’anticipazione dei bisogni grazie agli aggiustamenti
cardiovascolari
•
Risposte respiratorie: esiste anche una capacità di
riserva