Editat de Dr. Gianfranco De Angelis
Este „descurajant să vezi instructori și antrenori personali în săli de sport oferind explicații„ empirice ”pe diverse teme: masa musculară (hipertrofie), creșterea forței, rezistenței etc., fără a avea măcar o cunoaștere aproximativă a structurii histologice și a fiziologiei mușchilor .
Puțini au doar o cunoaștere mai mult sau mai puțin aprofundată a anatomiei macroscopice, de parcă ar fi suficient să știm unde este bicepsul sau pectoralul, ignorând structura histologică și cu atât mai puțin biochimia și fiziologia mușchilor. Faceți o scurtă și simplă discuție a subiectului, accesibilă chiar și profanilor din științele biologice.
Structura histologică
Țesutul muscular diferă de celelalte țesuturi (nervos, osos, conjunctiv), datorită unei caracteristici evidente: contractilitatea, adică țesutul muscular este capabil să se contracte sau să-i scurteze lungimea. Înainte de a vedea cum se scurtează și pentru ce mecanisme, să vorbim despre structura sa. Avem trei tipuri de țesut muscular, diferit atât din punct de vedere histologic, cât și funcțional: țesut muscular striat scheletic, țesut muscular neted și țesut muscular cardiac. Principala diferență funcțională dintre primul și celelalte două este că, în timp ce prima este guvernată de voință, celelalte două sunt independente de voință. Primul este mușchii care mișcă oasele, mușchii pe care îi antrenăm cu bile, gantere și mașini. Al doilea tip este dat de mușchii viscerelor, cum ar fi mușchii stomacului, intestinelor etc. care, așa cum vedem în fiecare zi, nu sunt controlați de voință. Al treilea tip este cel cardiac: inima este de asemenea, este format din mușchi, de fapt, este capabil să se contracte; în special, mușchiul inimii este, de asemenea, striat, deci similar cu cel scheletal, cu toate acestea, o diferență importantă, contracția sa ritmică este independentă de voință.
Mușchiul striat scheletic este cel responsabil pentru activitățile motrice voluntare, deci pentru activitățile sportive. Mușchiul striat este format din celule, la fel ca toate celelalte structuri și sisteme ale organismului; celula este cea mai mică unitate capabilă de viață autonomă. În organismul uman există miliarde de celule și aproape toate au o parte centrală numită nucleu, înconjurat de o substanță gelatinoasă numită citoplasmă. Celulele care alcătuiesc mușchiul se numesc fibre musculare: sunt elemente alungite, dispuse longitudinal față de axa mușchiului și colectate în benzi. Principalele caracteristici ale fibrei musculare striate sunt trei:
- Este foarte mare, lungimea poate ajunge la câțiva centimetri, diametrul este de 10-100 microni (1 micron = 1/1000 de mm.). Celelalte celule ale organismului sunt, cu unele excepții, de dimensiuni microscopice.
- Are multe nuclee (aproape toate celulele au doar unul) și, prin urmare, se numește „sincițiul polinuclear”.
- Este striat transversal, adică prezintă o alternanță de benzi întunecate și deschise. Fibrele musculare au formațiuni alungite în citoplasma sa, dispuse longitudinal față de axa fibrei și, prin urmare, și de cea a mușchiului, numite miofibrile, le putem considera ca niște corzi alungite plasate în interiorul celulei. A dungilor întregii fibre.
Să luăm o miofibrilă și să o studiem: are benzi întunecate, numite benzi A și benzi deschise numite I, în mijlocul benzii I c "este o linie întunecată numită linie Z. Spațiul dintre o linie Z și cealaltă se numește sarcomerul, care reprezintă elementul contractil și cea mai mică unitate funcțională a mușchiului; în practică, fibra se scurtează deoarece sarcomerele sale sunt scurtate.
Acum să vedem cum se face miofibrila, adică ceea ce se numește ultrastructură a mușchiului. Este format din filamente, unele mari numite filamente de miozină, altele subțiri numite filamente de actină. Cele mari se potrivesc împreună cu cele subțiri în așa fel încât banda A este formată din filamentul mare (de aceea este mai întunecat), banda I este formată în schimb din acea parte a filamentului subțire care nu este lipită de filamentul greu (fiind formată din filamentul subțire este mai ușoară).
Mecanismul de contracție
Acum, după ce cunoaștem structura histologică și ultrastructura, putem face aluzie la mecanismul de contracție. În contracție, filamentele ușoare curg între filamentele grele, astfel încât benzile I scad în lungime; astfel sarcomerul scade și în lungime, adică distanța dintre o bandă Z și cealaltă: prin urmare contracția se produce nu pentru că filamentele s-au scurtat, ci pentru că au scăzut lungimea sarcomerului prin alunecare. lungimea miofibrilelor, prin urmare întrucât miofibrilele constituie fibra, lungimea fibrei scade, prin urmare mușchiul, care este format din fibre, este scurtat. Evident, pentru ca aceste filamente să curgă, este nevoie de energie și aceasta este dată de o substanță: l "ATP ( adenozin trifosfat), care constituie moneda energetică a organismului. ATP se formează din oxidarea alimentelor: energia pe care o are alimentul este transmisă la ATP care apoi o transferă în filamente pentru a le face să curgă. are loc contracția și un alt element este necesar , ionul Ca ++ (calciu). Celula musculară păstrează stocuri mari de interior și o face disponibilă sarcomerului atunci când trebuie să apară contracția.
Contracția musculară din punct de vedere macroscopic
Am văzut că elementul contractil este sarcomerul, să examinăm acum întregul mușchi și să-l studiem din punct de vedere fiziologic, dar macroscopic. Pentru ca un mușchi să se contracte, trebuie să sosească un stimul electric: acest stimul vine de la motor nervos, pornind de la măduva spinării (așa cum se întâmplă în mod natural); sau poate proveni dintr-un nerv motor resecat și stimulat electric sau prin stimularea electrică a mușchiului direct; în acest moment îl stimulăm electric; mușchiul se va contracta, adică se va scurta ridicând greutatea; această contracție se numește contracție izotonică. Dacă, pe de altă parte, legăm mușchiul cu ambele capete de două suporturi rigide, atunci când îl stimulăm, mușchiul va crește în tensiune fără a se scurta: aceasta se numește contracție izometrică. În practică, dacă luăm bara de pe sol și o ridicăm, aceasta va fi o contracție izotonică; dacă îl încărcăm cu o greutate foarte mare și, în timp ce încercăm să-l ridicăm, prin urmare, în timp ce contractăm mușchii la maxim, nu-l mutăm, aceasta se va numi contracție izometrică. În contracția izotonică, am efectuat lucrări mecanice (lucru = forță x deplasare); în contracția izometrică lucrarea mecanică este zero, deoarece: lucru = forță x deplasare = 0, deplasare = 0, lucru = forță x 0 = 0
Dacă stimulăm mușchiul cu o frecvență foarte mare (adică numeroase impulsuri pe secundă), acesta va dezvolta o forță foarte mare și va rămâne contractat la maxim: se spune că mușchiul în această stare se află în tetanos, prin urmare contracția tetanică înseamnă maxim și contracție continuă. Un mușchi poate fi contractat puțin sau foarte mult, după bunul plac; acest lucru este posibil prin două mecanisme: 1) Când un mușchi nu se contractă puțin, se contractă doar unele fibre; crescând intensitatea contracției, se adaugă alte fibre.2) O fibră se poate contracta cu o forță mai mică sau mai mare în funcție de frecvența descărcării, adică de numărul de impulsuri electrice care ajung la mușchi în unitatea de timp. Modulând aceste două variabile, sistemul nervos central controlează cât de puternic trebuie să se contracte mușchiul. Când comandă o contracție puternică, aproape toate fibrele mușchiului nu numai că se scurtează, dar toate se vor scurta cu multă forță: când comandă o contracție slabă, doar câteva fibre se scurtează și cu o forță mai mică.
Să abordăm acum un alt aspect important al fiziologiei musculare: tonusul muscular. Tonusul muscular poate fi definit ca o stare continuă de ușoară contracție musculară, care are loc independent de voință. Ce factor cauzează această stare de contracție? Înainte de naștere, mușchii au aceeași lungime ca și oasele, apoi, pe măsură ce se dezvoltă, oasele se întind mai mult decât mușchii, astfel încât aceștia din urmă să fie întinși. Când un mușchi este întins, datorită unui reflex spinal (reflex miotatic) acesta se contractă, prin urmare întinderea continuă la care este supus mușchiul determină o stare continuă de contracție ușoară, dar persistentă. Cauza este un reflex și întrucât caracteristica principală a reflexelor este lipsa de voluntariat, tonul nu este guvernat de voință. Tonul este un fenomen pe bază de reflex nervos, așa că, dacă tai nervul care merge de la sistemul nervos central la mușchi, acesta devine flasc, pierzându-și complet tonul.
Forța de contracție a unui mușchi depinde de secțiunea transversală a acestuia și este egală cu 4-6 kg.cm2. Dar principiul este valabil în principiu, nu există un raport precis de proporționalitate directă: la un sportiv, un mușchi care este puțin mai mic decât cel al altui sportiv poate fi mai puternic. Un mușchi își mărește volumul dacă este antrenat. este principiul pe care se bazează gimnastica cu greutate); trebuie subliniat faptul că volumul fiecărei fibre musculare crește, în timp ce numărul fibrelor musculare rămâne constant. Acest fenomen se numește hipertrofie musculară.
Biochimia mușchiului
Să abordăm acum problema reacțiilor care apar la nivelul mușchilor. Am spus deja că este nevoie de energie pentru a avea loc contracția; celula conservă această energie în așa-numitul ATP (adenozin trifosfat), care, atunci când dă energie mușchiului, se transformă în ADP (adenozin difosfat) + Pi (fosfat anorganic): reacția constă în îndepărtarea unui fosfat. Deci reacția care are loc în mușchi este ATP → ADP + Pi + energie. Cu toate acestea, stocurile de ATP sunt puține și este necesar să re-sintetizăm acest element. Prin urmare, pentru ca mușchiul să se contracte, trebuie să apară și reacția inversă (ADP + Pi + energie> ATP), astfel încât mușchiul să aibă întotdeauna ATP disponibil.Energia pentru a face ca resinteza ATP să aibă loc ne este dată de alimente: acestea, după ce au fost digerate și absorbite, ajung la mușchi prin sânge, unde își eliberează energia, tocmai pentru a forma ATP.
Substanța energetică prin excelență este dată de zaharuri, în special de glucoză. Glucoza poate fi descompusă în prezența oxigenului (în aerobioză) și este, așa cum se spune în mod necorespunzător, „arsă”; energia eliberată este preluată de ATP, în timp ce tot ce rămâne din glucoză este apă și dioxid de carbon. 36 molecule de ATP sunt obținute dintr-o moleculă de glucoză. Dar glucoza poate fi atacată și în absența oxigenului, caz în care se transformă în acid lactic și se formează doar două molecule de ATP; acidul lactic, apoi, trecând în sânge, merge la ficat unde este din nou transformat în glucoză. Acest ciclu de acid lactic se numește ciclul Cori. Ce se întâmplă practic atunci când mușchiul se contractă? La început, când mușchiul începe să se contracte, ATP se epuizează imediat și, întrucât nu au existat adaptările cardiocirculatorii și respiratorii care vor avea loc ulterior, oxigenul care ajunge la mușchi este insuficient, astfel glucoza se descompune în absența oxigen care formează acid lactic. În al doilea timp putem avea două situații: 1) Dacă efortul continuă ușor, oxigenul este suficient, atunci glucoza se va oxida în apă și dioxid de carbon: acidul lactic nu se va acumula și exercițiul poate continua ore în șir (acest tip de efort se numește, prin urmare, aerob; de exemplu, alergarea pe teren). 2) Dacă efortul continuă să fie intens, în ciuda faptului că o mulțime de oxigen ajunge la mușchi, o mulțime de glucoză se va împărți în absența oxigenului; o mulțime de acid lactic care va provoca oboseală (vorbim despre efort anaerob; de exemplu o alergare rapidă, cum ar fi 100 de metri). În timpul odihnei, acidul lactic, în prezența oxigenului, se va transforma înapoi în glucoză. La început, chiar și în efortul aerob, ne lipsește oxigenul: vorbim despre datoria de oxigen, care va fi plătită atunci când ne odihnim; acest oxigen va fi folosit pentru a resinteza glucoza din acidul lactic; de fapt, imediat după efort consumăm mai mult oxigen decât în mod normal: achităm datoria. După cum puteți vedea, am citat glucoza ca exemplu de combustibil, deoarece reprezintă cel mai important mușchi; de fapt, chiar dacă grăsimile au o cantitate mai mare de energie, pentru a le oxida sunt necesare întotdeauna o anumită cantitate de glicide și mult mai mult oxigen. În absența acestora există perturbări considerabile (cetoza și acidoză) Proteinele pot fi folosite ca combustibil, totuși, deoarece acestea sunt singurele utilizate pentru antrenarea mușchilor, funcția plastică predomină în ele. Lipidele au caracteristica că, pentru aceeași greutate, au mai multă energie decât zaharurile și proteinele: sunt utilizată în mod ideal ca Deci glicidele sunt combustibilul, proteinele sunt materiile prime, lipidele sunt rezervele.
Am încercat în acest articol despre fiziologia musculară să fiu cât mai clar posibil, fără a neglija cel puțin rigoarea științifică: cred că voi fi obținut un rezultat excelent dacă am stimulat profesioniștii din fitness să se intereseze mai serios de fiziologie, deoarece Cred că noțiunile fundamentale de fiziologie și anatomie trebuie să fie o moștenire culturală indispensabilă pentru a încerca să înțelegem într-un fel acest minunat corp uman.
-cos-cause-sintomi-e-terapia.jpg)
