Glicogenolisi e Glicolisi Fosfocreatina e ATP. 5 6 sec tempo

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1 Inizio esercizio Lo stimolo nervoso a livello della placca neuro-muscolare determina l inizio della contrazione: il muscolo comincia a contrarsi e utilizza ATP (quello già disponibile) ha la durata 1-2 sec Serve altro ATP, da dove proviene? Dalle riserve di fosfocreatina (per altri 5-7 sec) e POI?

2 Glicogenolisi e Glicolisi Fosfocreatina e ATP 5 6 sec tempo

3 Ca2 + Attiva la glicogeno -lisi

4 + Glicolisi Glucosio 1P Glucosio 6P

5 Stimolo ormonale Stimolo nervoso Ca2+

6 2 4 ADP 4 ATP 2

7 Surrene Stress Ca 2+

8 2 4 ADP 4 ATP 2

9 Lo stimolo nervoso aumenta la concentrazione di Calcio intracellulare di circa 100 volte attivando la fosforilasi cinasi e inibendo la glicogeno sintetasi

10 Fosforilasi a Glicolisi Anaerobica 3ADP 3ATP

11 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?

12 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

13 La glicolisi aumenta la portata: volte + veloce Vuol dire che più glicogeno viene demolito Più glucosio sarà disponibile E necessario perciò che la glicolisi accolga tutto il glucosio 6P prodotto Può farlo?

14 Glicogeno Glu -1P Glu -6P Frut - 6P E un enzima allosterico PFK1 Frut -1-6P + ATP Ac Lattico Ac Piruvico

15 La PFK1 è un enzima allosterico controllato da: ATP, Ac. Citrico e H + (effettori negativi) ovvero diminuisco l affinità dell enzima, questo lavora meno AMP (effettore positivo) ovvero aumenta l affinità dell enzima, questo lavora di più

16 E necessario pertanto che la PFK1 lavori al massimo, in quanto è disponibile molto fruttosio 6P, perciò da dove deriva? deve esserci dell AMP Nel muscolo scheletrico c è un enzima denominato miochinasi che è in grado di:

17 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

18 + AMP

19 Glucosio 1P GLICOGENO PFK1 3ADP 3ATP 3ADP Contrazione 3ATP H+

20 +H+

21 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

22 Glucosio 1P GLICOGENO PFK1 3ADP 3ATP 3ADP Contrazione 3ATP H+ Nucleotidasi Adenosina deamimasi AMP deaminasi NH 3 + H + NH 4

23 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!

24 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

25 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

26 Esercizio Riposo 4,6 28,2 88,0 1,1 7,1 6,6

27 sec

28 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

29 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

30 Gluconeogenesi

31 Debito di Ossigeno o meglio EPOC (extra consumo di O 2 post esercizio) Il debito di O 2 si paga con gli interessi

32 Consumo di O 2 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

33 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!

34 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 Glu 6P Muscolo Attraverso il ciclo di Cori Glu 1P UTP ATP Glicogeno UDP - Glucosio 2P APD