FISIOLOGIA dell ALLENAMENTO. dai processi fisiologici alle metodiche di allenamento

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Valerio Rossa
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1 FISIOLOGIA dell ALLENAMENTO dai processi fisiologici alle metodiche di allenamento

2 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

3 Introduzione alla fisiologia Organizzazione dell organismo Cellule Tessuti Organi Sistemi

4 Introduzione alla fisiologia Cellule 1 - neuroni 2 - cellule muscolari 3 - cellule epiteliali 4 - cellule connettivali

5 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

6 Introduzione alla fisiologia

7 Introduzione alla fisiologia Ambiente esterno Esiste una continuità tissulare che isola l ambiente esterno Cute, polmoni, apparato gastro-intestinale sono insieme un unico sistema

8 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

9 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

10 Introduzione alla fisiologia Un meccanismo di adattamento: la termoregolazione

11 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

12 Introduzione alla fisiologia

13 Introduzione alla fisiologia

14 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

15 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.

16 Metabolismo cellulare Reazioni metaboliche di base: idrolisi condensazione fosforilazione defosforilazione ossidazione riduzione

17 Metabolismo cellulare L ossidazione del glucosio è la principale reazione del metabolismo energetico C6H12O6 + 6 O2 > 6 CO2 + energia

18 Metabolismo cellulare L ATP è il mezzo utilizzato per scambiare energia (Adenosin-Tri-Pfosfato) ADP + Pi + energia > ATP

19 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

20 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

21 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

22 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

23 Metabolismo cellulare Riserve energetiche Le proteine sono una catena complessa di amminoacidi Quando un amminoacido è privato di un gruppo amminico forma il Piruvato

24 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

25 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

26 Il sistema cardiovascolare: funzione cardiaca Il CUORE il cuore è formato da 4 camere: due superiori chiamate ATRI e due inferiori detti VENTRICOLI

27 Il sistema cardiovascolare: I vasi sanguigni funzione cardiaca 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

28 Il sistema cardiovascolare: Il sangue funzione cardiaca 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.

29 Il sistema cardiovascolare: funzione cardiaca La circolazione sanguigna

30 Il sistema cardiovascolare: funzione cardiaca Il sistema di conduzione del cuore

31 Il sistema cardiovascolare: vasi, flusso, pressione

32 Il sistema cardiovascolare: vasi, flusso, pressione

33 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

34 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.

35 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

36 L apparato respiratorio: la ventilazione polmonare

37 L apparato respiratorio: la ventilazione polmonare

38 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

39 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

40 Risposte fisiologiche integrate all esercizio fisico Le richieste metaboliche nell esercizio fisico Per sforzi molto brevi il nostro corpo utilizza substrati energetici (ATP, creatinfosfato, glucosio e glicogeno) presenti nel muscolo Attività prolungate richiedono un aumento dell apporto di ossigeno e dei substrati energetici (glicogeno e acidi grassi) ai muscoli

41 Risposte fisiologiche integrate all esercizio fisico Il passaggio dallo stato di riposo a quello di inizio attività La sensazione di stretta al cuore prima di iniziare un attività fisica: mordi o fuggi 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

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