FISIOLOGIA - TRAUMATOLOGIA Scuola G. Calcagno Finale Ligure (Ferraro F.)

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1 Si definisce fisiologia, la disciplina che studia il funzionamento degli organismi viventi complessi, infatti l etimologia della parola deriva dal greco e significa : discorso sui fenomeni naturali Gli organismi complessi sono l insieme di più cellule, una singola cellula infatti è definita organismo semplice, il corpo umano è uno dei tanti organismi complessi presenti sulla terra,la fisiologia ci permette di capire, comprendere le leggi di fisica, chimica che ci permettono di esistere. Per quanto ci concerne tratteremo solo alcune delle svariate branche della fisiologia, in particolare: Fisiologia umana Fisiologia dell esercizio: studio dei meccanismi che interessano l attività motoria e sportiva Con la conoscenza delle componenti fisiologiche del nostro corpo, avremo la possibilità di definire il funzionamento dei distretti muscolari, di capire le risposte agli stimoli ed alle sollecitazioni a cui ci sottoporremmo, i così detti carichi di lavoro. L organismo presenta tre tipi distinti di tessuto muscolare: liscio, cardiaco, scheletrico. 1

2 Il tessuto muscolare liscio presenta una contrazione controllata dal sistema nervoso autonomo ( tubo digerente,arterie, funzioni viscerali Il tessuto muscolare cardiaco presenta una contrazione involontaria, gestita dal sistema nervoso autonomo, il tessuto muscolare scheletrico ( tessuto come quello cardiaco cioè striato), viene gestito dal sistema nervoso centrale e presenta una contrazione volontaria Sistema nervoso centrale : cervello, midollo spinale Sistema nervoso periferico: nervi cranici, spinali, strutture nervose periferiche Sistema nervoso autonomo: battito cardiaco, digestione, vasi sanguinei I muscoli striati presentano una concentrazione molto più intensa e veloce dei muscoli lisci, non possono rimanere contratti a lungo ne essere completamente rilassati, infatti anche durante il sonno manteniamo il così detto tono muscolare. I muscoli sono costituiti da cellule di forma allungata, strutturate in fasci,fibre muscolari, che se sollecitate hanno la capacità di accorciarsi, dando cosi origine alla contrazione muscolare. 2

3 Le fibre muscolari possono essere di tre tipi : FIBRE LENTE ROSSE ( primo tipo) = carichi bassi periodi abbastanza lunghi FIBRE INTERMEDIE (secondo tipo 2 A ) FIBRE BIANCHE (veloci secondo tipo 2 B) carichi alti per periodi limitati 3

4 A prescindere dal tipo di fibra impegnata,per un atleta è importante non solo poterne disporre di un numero adeguato ma anche apprendere a reclutare il maggior numero possibile Questo potenziamento /affinamento è reso possibile dagli ALLENAMENTI MIRATI. Per avere maggiore forza in tempi brevissimi (boulder) sarà quindi necessari riuscire a reclutare maggiori fibre bianche, al contrario se lo sforzo fisico sarà continuo e senza intervalli di riposo adeguati, ( maratona) entreranno automaticamente e progressivamente sempre più in azione le fibre rosse. 4

5 Tale contrazione esercita una trazione sull osso su cui si inserisce il muscolo( intersezione può essere diretta o mediata da un tendine)e ne provoca lo spostamento movimento 5

6 Il muscolo può contrarsi secondo due modi: contrazione dinamica(isotonica ) =accorciamento (contentrica) / allungamento progressivo (eccentrica ),cioèsi ha una variazione in lunghezza delle sue estremità a tensione costante es. trazioni contrazione isometrica= l estremità del muscolo non variano e la tensione aumenta es. sospensioni,bloccaggi (questo tipo di contrazione diminuisce notevolmente l irrogazione sanguinea,nella muscolatura flessoria della mano, costretta cosi a lavorare in assenza di ossigeno, anaerobiosi( generazione di acido lattico) e quindi si avrà una sempre minor capacita di contrazione da parte del muscolo stesso. ghisata ) 6

7 Le contrazione muscolari necessitano di energia, la quale viene generata dall organismo grazie a delle particolari reazioni chimiche che danno origine ad una molecola chiamata ATP.(acido adenosintrifosfato) ATP=ATPasi ADP + P + ENERGIA ATP = ACIDO ADENOSINTRIFOFSATO CONTIENE TRE MOLECOLE DI FOSFATO ATPasi= è il catalizzatore, l enzima,che determina l accelerazione della reazione chimica ADP= ACIDO ADENOSINDIFOSFATO CONTEIENE SOLO 2 MOLECOLE DI FOSFATO P =ACIDO FOSFORICO (RADICALE FOSFORICO) =LEGAME AD ELEVATA ENERGIA I meccanismi che portano alla formazione dell ATP sono: 7

8 La scissione delle molecole di ATP avviene ad inizio contrazione permettendo solo poche contrazioni in un tempo limitato circa a 4/6 secondi dopo di che l energia prodotta viene esaurita, per continuare il lavoro muscolare e necessario che le molecole di ADP tornino alla loro forma iniziale (RISINTESI ATP) Tale trasformazione è resa possibile dall introduzione di fosfato (fosfocreatina) CP CP cretinfofochinasi ATP + CREATINA Questa reazione è molto importante perché garantisce il mantenimento dei livelli di ATP e quindi, per eventuali contrazioni fa si di mantenere lo stesso livello di potenza anche se per un tempo sempre limitato La risintesi dell ATP avviene senza l utilizzo di ossigeno quindi in condizioni di anaerobiosi e senza la produzione di acido lattico : REAZIONE ALATTACIDA A secondo dell intensità, e della durata dello sforzo vengono attivati sistemi diversi di produzione d energia. Se l Impegno sarà massimale entrerà in funzione il meccanismo ANAEROBICO ALATTACIDO (vedi sopra) durata 20/30 sec. max. Nel caso l attività continui si avrà la GLICOSI ANAEROBICA, meccanismo ANAEROBICO LATTACIDO Questo meccanismo sfruttando la scissione di una molecola di glicogeno, genera energia, lasciando però scorie come l ACIDO LATTICO che interferisce pesantemente con l azione contrattile delle miofibrille, ghisata durata max 120 sec. Per la fornitura della successiva energia necessaria per continuare il lavoro di contrazione muscolare subentra il meccanismo AEROBICO, quindi si ha consumo d ossigeno, ossidazione di zuccheri,grassi e parte dell acido lattico, durata anche infinita ma con livelli di forza molto inferiori rispetto ai precedenti meccanismi. Diventa qui, fondamentale, la preparazione atletica dell individuo, in quanto con un corpo ben allenato si avrà VO2 omax di ossigeno maggiori e si tenderà ad incrementare anche la soglia anaerobica individuale ( punto d equilibrio tra acido lattico prodotto e smaltito) 8

9 L ALLENAMENTO regolare, provoca una serie di stimoli che producono modificazioni ed adattamenti strutturali e funzionali che rappresentano la base sulla quale si costruisce una maggior capacità di prestazione dell atleta.. Il corpo umano se stimolato, consuma energia per reagire allo stress,fisico o psichico dopo di che si riorganizza per ricercare la omeostasi,ovvero la condizione di equilibrio, Nel corso di millenni,il cammino evolutivo del genere umano ha stabilito legami profondi tra attività muscolare e meccanismi adattativi, al punto che ogni esercizio fisico determina una risposta d adattamento ( es. lavori non abituali se fatti più costantemente genereranno sempre minori disagi zappare la terra tagliare la legna ect ) Nelle fasi successive allo sforzo, il nostro organismo va a rigenerare, (fase anabolica) quello si è precedentemente distrutto ( fase catabolica).. il processo primario della disintegrazione provoca o potenzia sempre la reazione responsabile della risintesi Il processo di risintesi delle sostanze e dell energia consumate nel corso del lavoro muscolare prende il nome di SUPERCOMPENSAZIONE. Il processo di affaticamento e deterioramento indotto dall'esercizio fisico, viene così compensato da una serie di reazioni, atte ad incrementare i processi rigenerativi anabolici. 9

10 Tali reazioni possono essere interpretate come un sistema di difesa dell'organismo che, tramite esse, cerca di ricostruire l'equilibrio Per sfruttare tale caratteristica, l'esercizio fisico deve prendere in considerazione vari parametri, quali: intensità, durata, densità, volume e frequenza dello stimolo, obiettivi, metodi, contenuti e mezzi dell'allenamento. Questi elementi caratterizzano il carico ESTERNO (oggettivo), ma esiste anche un carico INTERNO, variabile da persona a persona, che rappresenta il tipo di effetti che l'esercizio induce su un determinato organismo (importanza del monitoraggio continuo tramite note scritte) Se il carico di allenamento è eccessivo e non viene compensato da un adeguato periodo di recupero, si crea un pericoloso stato di SOVRALLENAMENTO con declino o ristagno prestativo. 1= processi di rigenerazione brevi (secondi o minuti); per es. ATP 2= processi di rigenerazione di media durata (pochi secondi/10minuti), per es lattato,glicogeno. 3=processi di rigenerazione di lunga durata (da ore a giorni); per esempio enzimi, mitocondri e proteine strutturali 10

11 Oltre ad indurre modificazioni nello stato chimico-fisico dei muscoli,delle ghiangole e nelle funzioni regolatorie del sistema nervoso l allenamento, entro un periodo di alcune settimane porta a delle trasformazioni strutturali,funzionali nei tessuti attivi del metabolismo del sistema neuromuscolare, mentre risulta ancora maggiore il periodo di adattamento nei tessuti dell apparato osteo-tendineo circa 1/3 in più di quello muscolare. Il sistema muscolare si adatta IN BASE AL TIPO DI STIMOLO FORNITO IN ALLENAMENTO, cioè se dedicheremo tutto il nostro tempo ad esercizi che sviluppano la forza massimale chiaramente dopo un determinato periodo avremo dei risultati positivi su di essa, ma non sulla forza resistenza, in quanto non stimolata. Un aspetto da non sottovalutare è quello relativo a migliorare anche la soglia aerobica oltre che alla forza /massimale, o la resistenza, in quanto se l organismo raggiunge il suo limite massimo di smaltimento d acido lattico questo inizierà ad accumularsi delle fasce muscolari impedendone la contrazione. Nello svolgersi della nostra preparazione fisica possono insorgere alcuni dolori muscolari da indolenzimento, che possono essere attribuiti a due cause ben specifiche : indolenzimento acuto a fine esercizio: è dovuto essenzialmente alla formazione di acido lattico, che come già visto se non smaltito provoca un irrigidimento dei movimenti ed un senso di gonfiore nei muscoli interessati, indolenzimento acuto cessa poco dopo la fine dell esercizio con l adeguato recupero. Indolenzimento a distanza di ore : avviene successivamente al danneggiamento delle cellule muscolare del tessuto connettivo DOMS (dolore muscolare a comparsa ritardata). Questi dolori insorgono,specialmente su chi non allenato, (ma anche su chi pur essendo allenato compie nuove gestualità ) quando la resistenza del muscolo è superiore alla forza generata ( lavoro eccentrico)cioè il muscolo si allunga nonostante sia in contrazione, o (lavoro concentrico) quando la resistenza opposta da un oggetto è minore alla forza generata dal muscolo,quindi le estremità dell ultimo tendono ad avvicinarsi 11

12 Semplificando, la comparsa della doms avviene quando il muscolo contratto, si allunga o si accorcia, effetto frenata, esempio durante una corsa/camminata in discesa, o per l arrampicata il momento frenante dopo aver effettuato un lancio, generando una ottura delle strutture del muscolo con fuoriuscita di sostanze che con il passare del tempo 12/16 ore generano stati infiammatori. Anche l arrampicata come qualsiasi attività sportiva, se praticata male (errato gesto atletico, eccessivo carico di lavoro, carenza nel recupero ecc.) o dopo un certo periodo di tempo può generare condizioni di usura degli apparati muscolo tendinei generando alcune patologie tipiche. SPALLA, BRACCIO,AVAMBRACCIO.E MANO, SONOGLI ARTI SUPERIORI MAGGIORMENTE UTILIZZATI IN ARRAMPICATA LA CONOSCENZA STRUTTURALE E FUNZIONALE PUO ESSERCI UTILE A SCOPO PREVENTIVO D INFOTUNIO La spalla è formata da ossa,( clavicola, acromion, scapola,) muscoli, (deltoide, sovraspinato ecc). e dai relativi tendini e articolazioni 12

13 La scapola è legata al tronco dall articolazione acromion claveare e mediante i propri distretti tendinei muscolari permette la realizzazione di numerosi movimenti ( muscoli collegati es. pettorali, dorsali ecc.) Movimenti fondamentali, come l elevazione vengono gestiti dal muscolo deltoide, dal muscolo sovraspinato, la rotazione, dalla cuffia dei rotatori, combinazione di tre muscoli che s inseriscono sulla scapola e permettono la rotazione dell omero. Fra la cuffia dei rotatori e l omero è posto acromion cioè una sporgenza ossea posta sulla parte terminale esterna della clavicola alla quale è legata l articolazione acromion claveare, il muscolo deltoide ecc. L omero è l unico osso della parte superiore del braccio ed è collegato alla spalla, quindi al tronco, da un articolazione, su di esso sono collegati i muscoli : bicipite, brachiale, ( muscoli flessori), tricipite muscolo estensore. Bicipite: permette la rotazione esterna del gomito a cui è collegato mediante un articolazione ed è provvisto di un tendine che s inserisce sul radio (osso dell avanbraccio ) 13

14 Brachiale: posto sotto il bicipite va ad inserirsi con un proprio tendine sull ulna ( osso dell avanbraccio) concorre al movimento,ma soprattutto a mantenere la posizione raggiunta. Come già detto l omero è collegato all avanbraccio mediante un articolazione (articolazione del gomito), avanbraccio, formato da due ossa, ulna e radio, è collegato a sua volta alla mano da unì altra articolazione (articolazione del polso). Chi determina la forza della mano non sono i piccoli muscoli delle dita, ma certamente i muscoli dell avambraccio che trasmettono attraverso opportuni tendini alle ossa e ai legamenti. Tra i più significativi troviamo i muscoli flessori ed estensori ed i relativi tendini, fissati ad alcuni punti specifici,mediante intersezioni su ossa, radio.ulna,ed in parte sull omero a carico degli epicondili punti ossei sporgenti del gomito suddivisi in : epicondilo laterale, epicondilo mediale o epitroclea 14

15 Tutte le intersezioni tendinee sulle ossa sono punti molto delicati che spesso,se caricati in maniera non opportuna, danno origine a fastidiosissime infiammazioni tendiniti (epicondilite,epitrocleite) Il collegamento tra la mano ed il polso ( articolazione del polso ) avviene mediante i nove tendini flessori delle dita ed il nervo mediano, tuti passanti all interno del tunnel carpale uno stretto canale che a volte riducendo la sua sezione, causa d infiammazione tendinea,può creare diversi problemi alle funzionalità manuali. Il collegamento del carpo con la mano eè costituito da legamenti che si agganciano alle cinque ossa metacarpali,che a loro volta sono legate mediante articolazioni alle falangi delle dita.( pollice due falangi tutte le altre dita tre falangi) 15

16 Le falangi,si suddividono in basale, media, terminale ( ) e sono unite da un articolazione tenuta in sede dalle capsule articolari le quali hanno anche il compito di generare un liquido lubrificante (liquido sinoviale). Tale liquido viene generato in rapporto allo sforzo sostenuto, troppa concentrazione di liquido ci darà la sensazione di mani gonfie, rigide, intorpidite arrivando addirittura alla distensione della capsula stessa e generando cosi dolore, segnale di disturbo da non sottovalutare Le dita della mano non possono permettersi movimenti estremi ( pollice movimenti più ampi, opposizione ) Nelle dita i tendini per svolgere al meglio la loro funzione sono assistiti da anelli legamentosi (pulegge) entro i quali scorre il tendine con la sua guaina: le pulegge hanno il compito di tenere coeso il tendine all osso ed in linea con l articolazione. Nelle dita della mano ritroviamo cinque pulegge chiamate con numerazione crescente, dalla base all estremità delle dite e precedute dalla lettera A, per le pulegge anulari( più spesse) e dalla lettera C, pulegge cruciformi: A1-A2-(C1)-A3- (C2)-A4-(C3)-A5 16

17 Da un sondaggio compiuto su 284 arrampicatori,negli ultimi 10 anni è emerso che il trauma, da sovraccarico, più ricorrente, è la rottura di una puleggia, che oltre 80 % delle lesioni e delle sindromi da sovraccarico si concentrano negli arti superiori ( di cui il 50 % sono a carico delle mani) La medicina sportiva distingue tra lesioni acute e sindromi da sovraccarico. Le lesioni acute sono causate da traumi, acuti,rottura di un legamento frattura di un osso (es dito in un buco scivola un piede,..) Una sindrome da sovraccarico, si ha dopo un lungo periodo di sollecitazioni, senza alcun recupero es. massimali di trazioni costanti giornaliere senza tempi di recupero appropriati porteranno l insorgere di dolori ai gomiti.) Continuiamo approfondendo, non nello specifico, ma superficialmente il discorso inerente le lesioni, traumi ecc.. : la medicina usa specifici termini per identificare i vari infortunei quali: contusioni :lesioni dei tessuti molli dovute ad una botta,tessuto muscolare leggermente lacerato interessamento dei vasi sanguinei e quindi evidenti ematomi 17

18 stiramenti o strappi muscolari :sono lesioni in cui le fibre muscolari si separano l una dall altra distorsioni si verificano quando un articolazione viene forzata al di là delle sue capacità di movimento, una distorsione severa può comportare la rottura dei legamenti fratture- lussazioni : la frattura è una rottura dell osso e la lussazione è lo spostamento di un osso dalla sua sede, all interno di un articolazione lesioni cutanee : lacerazione dei tessuti superficiali dovuti a strofinamenti tagli ecc..(sbucciature), queste ferite richiedono raramente qualcosa di più di una buona pulizia, ma possono disturbare se non arrestare i nostri allenamenti, particolarmente insidiose risultano le piccole lacerazioni che possono avvenire sotto le unghie in quanto difficili da pulire rischiano di dare origine a d infezioni cutanee ustioni: chiaramente questo genere di lesione nel campo arrampicata sono dovute ad un uso scorretto dei mezzi di assicurazione, quindi da uno scorrimento violento della corda sulle mani (importantissimo proteggersi con i guanti) la conseguenza può essere una grave ustione che a volte può interessare anche i tessuti più profondi come il tendine flessore rimanendo in ambito arrampicatorio, la lesione più frequente, come già detto, è quella che interessa le pulegge delle dita, specialmente il dito anulare. Sfortunatamente l anulare non può avvalersi del sostegno del dito medio ne del dito pollice,come avviene pe il dito indice, ma al suo lato giova solamente del supporto del dito mignoolo. La combinazione della mancanza di supporto, minor lunghezza e posizionamento in certe preselo rende il dito più vulnerabile. Sintomi della rottura della puleggia: suono di schiocco con dolore-gonfiore della falange alla base del dito-ematoma-dolore del movimento del dito-limitazione della mobilità-sporgenza evidente del tendine,a corda d arco Terapia : immobilizzazione con stecca fino a due settimane, farmaci antinfiammatori, ghiaccio,riabilitazione intensiva, astensione dall arrampicata per 4/16 settimane,protezione del ditocon nastro per 6 mesi 18

19 Con sindrome da sovraccarico s intente un insieme di micro lesioni protratte nel tempo ( come gia visto causa allenamenti stressanti senza adeguati riposi) che generalmente sfociano in una lesione più grave. Generalmente queste piccole lesioni si accumulano nei tendini,nelle guaine tendinee e nelle capsule articolari, perché queste strutture sono meno sviluppate dei muscoli che causano la tensione. La tenovaginite ( infiammazione tendine e sua guaina ) o meglio conosciuta con il termine tendinite ( infiammazione del tendine) è la conseguenza del nostro continuo disinteressamento ai segnali di pericolo che il nostro cervello ci invia per allertarci di un pericolo imminente. Infatti il dolore, anche se lieve, è la prima forma di allarme che il nostro corpo ci invia per allertarci che qualcosa non sta funzionando come deve, continuando ad ignorare questi segnali e ostinandoci ad arrecare stress al nostro corpo, con il passare del tempo, perderemo l equilibrio corretto che vi deve essere per poter 19

20 progredire, andando sicuramente incontro a stadi infiammatori come sopra descritti. Vi sono altre sindromi abbastanza comuni che possono insorgere per chi arrampica, per quanto riguarda gli arti superiori, quali : Sindrome del tunnel carpale :il tunnel carpale è un condotto formato dalle ossa del carpo, polso, dal legamento anulare anteriore,(legamento traverso e contiene al suo interno i tendini flessori delle dita ed il nervo meniano. Una infiammazione ad uno di questi tendini può provocare un aumento di volume con il conseguente schiacciamento di altri componenti, quali il nervo mediano generando cosi,dolore e vari formicolii. Sindrome del supinatore : si ha quando appunto il muscolo supinatore viene stressato maggiormente aumentando cosi il suo volume e andando a comprimere il nervo radiale, causando cosi forti dolori al gomito 20

21 Sindrome del solco ulnare: è data dalla infiammazione del nervo ulnare, nervo che attraversa tutto il braccio passando dietro al gomito, a ridosso dell epitroclea dove si inseriscono i muscoli flessori dell avanbraccio Sindrome di dupuytren: formazione di tessuto cicatriziale nella fascia tendinea del palmo della mano Conflitto di spalla : chiaramente oltre che al braccio,in arrampicata, si possono generare delle forti sollecitazioni, dovuti a movimenti non adeguati, anche sulle articolazioni delle spalle. Movimenti errati,possono dara luogo in questa articolazione, dove la struttura muscolare risulta abbastanza complessa a borsiti, infiammazioni dei tendini che supportano la cuffia dei rotatori soprattutto del tendine sovraspinato. 21

22 Ogni articolazione del corpo ha una sua capacità di escursione condizionata dalla struttura ossea, dalla capsula articolare dai legamenti,dai muscoli e dai tessuti connettivi. La maggior parte di queste strutture ha una capacità fissa di movimento, che però può essere incrementata dall allungamento muscolare, lo stretching. Una scadente flessibilità permette al muscolo di essere usato limitatamente, quindi incrementare l allenamento con esercizi di stretching, fa si che oltre ridurre i rischi d infortuni,andiamo ad utilizzare al meglio i fasci muscolari. 22