Il muscolo scheletrico
Il muscolo scheletrico costituisce il 50% del peso corporeo e attinge ad una quota variabile della gittata cardiaca. Il muscolo esiste in due condizioni diverse:
- i muscoli a riposo ed in attività non hanno lo stesso fabbisogno energetico
- il muscolo in attività ha bisogno di molto ossigeno e molti nutrienti e la parte della gittata cardiaca che attingerà i muscoli varia da un minimo di 3 ml x Kg di massa tissutale al minuto, fino a 150 ml x Kg al minuto. Può quindi aumentare di 50 volte la quantità di sangue che raggiunge il muscolo e questo varia unicamente in funzione dell’esercizio fisico. L’attività muscolare può impegnare in maniera notevole le risorse dell’organismo.
Come sono fatti i muscoli scheletrici
I muscoli scheletrici sono costituite da fibre polinucleate, che possono avere lunghezza di vari cm e un diametro compreso tra 10 e 100 micron, ottenute da processori miocenici chiamati mioblasti nel feto, e cellule satellite nell’adulto, una sorta di cellule staminali, che quando vi è danno tissutale, le cellule si attivano, si riproducono e riparano il tessuto danneggiato. La condizione che più di tutte danneggia i muscoli scheletrici, è l’attività fisica.
L’attività fisica e i muscoli scheletrici
Se vi è un grande allenamento, le cellule satellite contribuiscono all’iperplasia del muscolo; dopo un allenamento vi sono più proteine contrattili nel muscolo, vi sono più sarcomeri, e forse più fibre muscolari. Tempo fa il dogma in questo campo era che il muscolo è un tessuto post-mitotico e che non vi è una nuova formazione di fibre. Oggigiorno non vi è una grande sicurezza in questo dogma.
Come si comporta il muscolo scheletrico nel post-allenamento
Sicuramente nel post-allenamento vi è un ingrossamento della fibra muscolare, vi è un’ipertrofia del muscolo e le cellule satellite hanno un ruolo in questo procedimento. Il compito principale del muscolo scheletrico è quello di muovere le articolazioni e i movimenti sono volontari, decisi dal S.N.C. I muscoli sono innervati dai motoneuroni, situati nel corno anteriore del midollo spinale, vi sono fondamentalmente due gruppi di motoneuroni, uno anteriore ed uno posteriore.
Il muscolo scheletrico si contrae grazie allo scorrimento dei filamenti di actina su quelli di miosina, che è un evento dipendente dal calcio, che serve nell’interazione tra i filamenti, si lega alla troponina, sposta la tropomiosina, scoprendo i siti di legame actina-miosina, ATP serve allo scivolamento effettivo dei filamenti.
Primo principio della termodinamica
Nella legge fisica denominata “1° principio della termodinamica” si riferisce che dove una forma di energia viene trasformata in un’altra forma di energia, vi è la formazione di calore. Nel muscolo l’energia chimica si trasforma in energia meccanica, in quanto vi è qualcosa che si muove e disperde calore. Il rendimento del muscolo è un rendimento medio, circa il 20% dell’energia dell’ATP viene trasformata in lavoro utile, il rimanente 80% verrà ceduto all’ambiente sotto forma di calore.
Il fatto che si generi calore è una reazione fisiologica; il non permettere a questo calore di disperdersi può avere conseguenze, in quanto il calore o viene disperso o si accumula, dunque se il calore si accumula l’organismo può andare incontro a quello che si chiama “colpo di calore” una condizione patologica abbastanza grave, che può portare anche a morte; in quanto se la temperatura corporea sale troppo, l’organismo non riesce a stare dietro ad un ritmo metabolico così elevato.
La forza del muscolo
La forza è proporzionale alla sua area trasversa, ovvero 2-3 kg per cm2 di area trasversa, dovuti a molti sarcomeri disposti in parallelo
Il muscolo per contrarsi in linea di massima si accorcia, con una velocità che dipende dal numero di sarcomeri ci sono in serie, proporzionale dunque alla lunghezza del muscolo, non al suo diametro: un muscolo lungo 10 cm in situ, si accorcia con una velocità massima di 15 cm al secondo; se ogni sarcomeri di accorcia di 50 nanometri, 3 sarcomeri in serie, si accorciano di 150 nanometri.
Il muscolo si contrae e raggiunge tensione quando regge un carico; contraendosi, il muscolo si può accorciare a muovere l’articolazione. Il muscolo può essere stirato, ma non si allungherà mai da solo, ma verranno ri-distesi dall’attività del muscolo antagonista. Il muscolo può essere accorciato, ma rilasciato; per quanti riguarda il braccio, se lo pieghiamo, il muscolo flessore si accorcia, se tenuto su un tavolo, il muscolo può essere rilasciato e accorciato.
Il muscolo può anche essere stirato e contratto, come quando si scende le scale, i muscoli si contraggono in allungamento, questa è una condizione di lavoro particolare. Il muscolo sviluppa tensione quando si contrae, ma poi può essere accorciato e allungato indipendentemente dalla contrazione.
