I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Anno Scolastico 2012-2013 Preparazione Fisica Come sicuramente saprete, il corpo umano è un sistema biologico complesso, composto da molte parti, e come altri organismi complessi è fatto di milioni cellule, che rappresentano l’unità di base, ognuna specializzata per un suo compito . Il nostro corpo possiede più di cento tipi cellulari che vengono classificati a secondo della loro origine e delle loro caratteristiche. I quattro tipi fondamentali sono: epiteliale, connettivo, muscolare, nervoso. Cellule simili per struttura e funzione si uniscono e formano dei tessuti; ad esempio più cellule nervoso si uniscono a formare il tessuto nervoso. Tessuti diversi, riuniti e coordinati, danno vita ad un complesso funzionale unitario, ad esempio il cuore. I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Prof. Luciano Mazzon 21/05/2013

Apparato Respiratorio Apparato Digerente Apparato Escretorio Sistema Nervoso Apparato Endocrino Apparato Respiratorio Apparato Digerente Apparato Escretorio Apparato Cardiovascolare (circolatorio) Gli organi, lavorando insieme per realizzare una funzione specifica, formano i diversi Sistemi e Apparati Apparato Riproduttore Apparato Locomotore I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Prof. Luciano Mazzon 21/05/2013

Sistema Nervoso Centrale Cervello Mesencefalo Cervelletto Il sistema nervoso è unico ma diviso in Centrale e Periferico: Il S.N. Centrale rappresenta la centrale di comando e si trova nella cavità cranica e nel canale vertebrale Encefalo è il centro di regolazione della maggior parte delle attività del cervello, ed è composto da varie parti: Telencefalo (emisferi cerebrali) in esso sono state individuate diverse aree tra cui quella motoria. L’area sx regola il lato destro del corpo e viceversa, in quanto i fasci nervosi si incrociano a livello del bulbo rachideo; inoltre ogni zona sovraintende una determinata parte del corpo. Mesencefalo contiene i centri della respirazione e dell’apparato cardiovascolare. Cervelletto pur non dando avvio a movimenti volontari, è responsabile della loro regolazione, coordinazione e precisione: inoltre è importante per la regolazione del tono muscolare. Midollo spinale è contenuto nella colonna vertebrale, è collegato al cervello tramite il midollo allungato e termina a livello lombare. Soffermiamoci un attimo sulla rappresentazione di un emisfero cerebrale che indica le aree della corteccia motoria. Notare la parte particolarmente estesa dell’area associata alla bocca e alla mano, fatto questo legato da una parte all’importanza di queste parti del corpo nei primi mesi di vita, e alla particolare precisione dei movimenti richiesti. Midollo I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Prof. Luciano Mazzon 21/05/2013

Sistema Nervoso Periferico Abbiamo poi un Sistema Nervoso Periferico (SNP), delegato alla trasmissione degli impulsi, ed è composto da tutte le strutture nervose (gangli e nervi) che si trovano fuori dal cervello e dal midollo spinale. Fa parte di esso anche il cosiddetto sistema nervoso Autonomo (SNA) o vegetativo, che possiede speciali fibre che corrono nel SNP e servono quasi tutti gli organi di cui regola le funzioni, e i suoi centri sono generalmente collocati nella parte inferiore del cervello. Partecipa agli adattamenti al carico fisico durante gli allenamenti, ed è suddiviso in simpatico (blu) e parasimpatico (rosso) che hanno effetti antagonisti sugli organi che innervano: il simpatico in genere intensifica l’attività, il parasimpatico la rallenta. Inoltre si inibiscono a vicenda (cioè inibiscono gli organi eccitati dall’altro sistema). Solitamente vi è equilibrio tra simpatico e parasimpatico, con prevalenza dell’uno a seconda delle necessità. Un eccesso di carico può alterare questo equilibrio facendo prevalere il simpatico. Le fibre del s. simpatico hanno origine nelle regioni toraciche e lombari, mentre quelle del s. paras. dalla base del cervello e dalla regione sacrale Adattamento L’allenamento porta ad un maggior equilibrio ed economia dei processi nervosi a seguito dello sviluppo di automatismi e azione riflesse condizionate. - miglioramento dell’ampiezza e rapidità dell’azione della corteccia cerebrale - adattamento più rapido al carico per attivazione del sistema simpatico - diminuzione dei tempi di recupero e ritorno ai valori normali per azione del parasimpatico - aumento delle capacità funzionali del sistema nervoso e quindi dell’intero organismo I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Prof. Luciano Mazzon 21/05/2013

I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Coordinazione La capacità di eseguire un movimento semplice, o una serie di movimenti, nella maniera più semplice, con il minor dispendio di energie, senza interferenze negative di movimenti accessori e secondari I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Prof. Luciano Mazzon 21/05/2013

I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Dipende dal SNC Sensibilità profonda Dipende dal sistema nervoso centrale e nasce dalla combinazione di tre diversi fattori: La capacità di sentire la posizione del corpo e dei vari segmenti rispetto allo spazio circostante (sensibilità profonda) La capacità di inserire al tempo giusto, e nell’esatta successione, e con la giusta intensità, lo stimolo di contrazione per i muscoli interessati (tempismo motorio) La capacità di saper comprendere qual è la giusta dinamica per realizzare nella maniera corretta, e nel tempo più breve possibile, il gesto richiesto (intelligenza motoria) Tempismo motorio Intelligenza motoria I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Prof. Luciano Mazzon 21/05/2013

I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Abilità Motorie di base La realizzazione di un qualsiasi gesto, dal più semplice al più complesso, è il risultato di un processo di coordinazione che richiede, in pochissimo tempo, di elaborare moltissime informazioni provenienti da svariati recettori, e di organizzare le risposte motorie più idonee utilizzando le abilità motorie di base, tecniche e tattiche in possesso. Abilità motorie di base: camminare, correre, saltare, lanciare, colpire, prendere, calciare, salire, scendere, rotolare, schivare, cadere, ecc. Abilità tecniche: sono specifiche di ogni disciplina sportiva Abilità tattiche: capacità di scegliere ed utilizzare una abilità tecnica individuale, o di gruppo, in situazioni non prevedibili Ad esempio, il lanciare è un’abilità motoria di base, ma lanciare una palla utilizzando il palleggio alto è un’abilità tecnica della pallavolo, effettuare un palleggio corto o lungo a seconda della disposizione in campo degli avversari è un’abilità tattica Tecniche Tattiche I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Prof. Luciano Mazzon 21/05/2013

I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Classificazione Riflessa In base al tipo di risposta può essere classificata come: Riflessa quando deriva dalla risposta motoria riflessa ad uno stimolo. Per esempio se tocco con la mano una superficie calda, reagisco immediatamente togliendo il contatto. Automatica è quella che una volta imparata per ripetizione rimane nella memoria motoria, e viene eseguita senza un intervento specifico della volontà. Esempi possono essere: scrivere, camminare, correre, andare in bicicletta; dopo aver imparato il gesto, si riproduce meccanicamente l’azione e si interviene solo se cambiano le condizioni od occorrono delle modifiche. Quando ci si alza dal letto non è necessario pensare a tutti i movimenti necessari per camminare. Volontaria implica un intervento cosciente che seleziona il tipo di esecuzione e le modalità del gesto, facendo riferimento anche alle coordinazioni già acquisite. Un esempio può essere eseguire dei movimenti diversi con gli arti superiori, magari camminando (coordinazione già acquisita) Automatica Volontaria I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Prof. Luciano Mazzon 21/05/2013

I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Fase sensibile Nuovi stimoli Risolvere nuovi problemi Il periodo migliore per sviluppare la coordinazione va dai sei ai tredici anni; questo non vuol dire che dopo non possa più essere sviluppata, ma solo che se opportunamente stimolata in tale periodo può raggiungere anche livelli molto elevati, in caso contrario possono permanere delle carenze difficili da colmare. In ogni caso, negli anni seguenti occorre continuare ad esercitarle perché i cambiamenti di peso e statura, modificando i rapporti tra i segmenti corporei impegnano l’adolescente a continui aggiustamenti rispetto alle coordinazioni preesistenti e lo obbligano ad un sensibile sforzo nel raggiungimento di quelle nuove o più differenziate. Se si vuole migliorare la coordinazione si devono eseguire movimenti combinati, che uniscono dapprima movimenti elementari riguardanti più segmenti ossei poi movimenti sempre più complessi e variati. Secondo Le Boulche, per migliorare la coordinazione generale occorre: Sottoporsi a stimoli sempre nuovi e diversificati Risolvere problemi nuovi senza avere indicazioni per la soluzione Effettuare percorsi misti con piccoli e grandi attrezzi Continue variazioni che stimolino l’intelligenza motoria (riconoscere il problema-impostare una soluzione-risolvere il problema) Allenamento ideo-motorio (pensare alle possibili soluzioni che si potrebbero attuare, a quelle che si adotterebbero, e le possibili conseguenze) Allenamento simmetrico (utilizzare entrambi gli arti). È un grande stimolo per il sistema nervoso e l’apparato muscolare, e migliora anche le prestazioni dell’arto dominante (miglioramento della lateralità) Percorsi misti Continue variazioni Allenamento ideomotorio Allenamento simmetrico I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Prof. Luciano Mazzon 21/05/2013

Apparato Escretorio Pelle Polmone Rene Uretere Vescica Uretra Gli organi Escretori servono ad eliminare i prodotti di rifiuto del metabolismo, quindi è evidente la loro importanza nella vita di tutti i giorni, ma ancor di più durante e al termine dell’attività fisica, Anche se ne parleremo diffusamente più avanti, per ora vorrei solo chiarire il concetto di Metabolismo: termine con cui si intendono tutte le reazioni chimiche attraverso le quali l’energia contenuta negli alimenti è convertita in energia chimica, meccanica o termica Uretere Vescica Uretra I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Prof. Luciano Mazzon 21/05/2013

Apparato Endocrino Epifisi Ipofisi Tiroide Timo Ghiandole Surrenali Pancreas Il Metabolismo è regolato da sostanze chimiche (ormoni) prodotte dalle ghiandole a secrezione interna che formano l’Apparato Endocrino, e che, oltre al metabolismo, regolano anche la crescita dei diversi organi, e la funzione riproduttiva Ghiandole Sessuali I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Prof. Luciano Mazzon 21/05/2013

Apparato Digerente I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Per quanto riguarda l’Apparato Digerente invece, ha il compito di ingerire gli alimenti e ridurli in sostanze sempre più semplici affinché possano essere assorbite e trasportate dal sangue alle cellule, dove verranno utilizzate. I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Prof. Luciano Mazzon 21/05/2013

Apparato Cardiocircolatorio Arterie Capillari Le cellule, per lavorare, devono essere raggiunta dalle sostanze chimiche e devono poter eliminare le sostanze di rifiuto prodotte dal loro lavoro. Questa funzione di rifornimento e ricambio è svolta dal sistema cardiocircolatorio, che è un sistema a circuito chiuso formato da: Arterie vasi (canali in cui scorre un liquido organico) che partono dal cuore e raggiungono i vari tessuti Capillari sono vasi più sottili che collegano la rete arteriosa e quella venosa, dove avviene lo scambio tra sostanze nutritive e di rifiuto con le cellule dei muscoli, Vene vasi che dai tessuti tornano al cuore Cuore vero motore del sistema, funzionante come una pompa che, contraendosi ritmicamente, assicura il rifornimento alle cellule e lo scarico delle sostanze di rifiuto. Muscolo cavo di forma conoide, la cui grandezza è normalmente rapportata a quella del pugno, e si trova al centro della gabbia toracica, in mezzo ai polmoni, in uno spazio detto mediastino, e poggia sul muscolo diaframma. È diviso in quattro cavità: due atri e due ventricoli (superiori e inferiori). Ogni atrio è collegato al corrispondente ventricolo attraverso delle valvole che possono essere aperte o chiuse regolando in tal modo l’afflusso del sangue. Altre valvole, le semilunari, si trovano all’origine delle arterie. Il cuore è composto da tre strati: endocardio è lo strato interno e forma le valvole miocardio lo strato muscolare vero e proprio, le cui cellule sono striate ma involontarie, e possiedono dei prolungamenti che le collegano con quelle vicine, così da formare un tutt’uno pericardio è una sacca che avvolge il cuore ed è composta da due pareti, una corrispondente alla pleura che avvolge i polmoni, mentre l’altra si confonde con la superficie esterna del cuore, e quindi è chiamata anche epicardio. Tra le due pareti è contenuto un liquido che svolge la funzione di lubrificante della superficie esterna del cuore. Vene Cuore I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Prof. Luciano Mazzon 21/05/2013

I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Vena cava inf. Arterie Vena cava sup. Arco Aorta Contrazione muscolare cardiaca L’eccitazione che permette al muscolo cardiaco di contrarsi arriva dal sistema nervoso autonomo (vegetativo) che lo adatta, tramite il rallentamento o l’accelerazione dell’attività, a tutti gli influssi esterni: stress, fattori climatici, attività muscolare… Il primo segnale arriva al nodo atriale (atrio dx) da cui si propaga in maniera concentrica a tutte le pareti degli atri. Giunge quindi al nodo atrio-ventricolare da cui si dirama nel fascio di His arrivando ai due ventricoli. Questa eccitazione può essere amplificata e registrata con l’elettrocardiogramma da cui si possono controllare eventuali anomalie. La contrazione cardiaca è chiamata sistole e la decontrazione diastole; la successione di queste due fasi dà vita al ciclo cardiaco. Il sangue arriva agli atri tramite le vene cave (superiore e inferiore) per quanto riguarda la parte destra, e tramite le vene polmonari per la parte sinistra; viene pompato nei ventricoli, e quando questi sono pieni inizia la sistole. Dapprima i ventricoli aumentano la tensione senza avere accorciamento delle fibre, questa pressione fa sì che le valvole atrio-ventricolari si chiudano impedendo il riflusso del sangue; questa tensione, abbinata alla chiusura delle valvole, provoca il primo tono cardiaco (sistolico). Aumentando ancora la tensione, la pressione esistente nei ventricoli supera quella delle arterie facendo così aprire le valvole che le collegano e il sangue viene pompato in circolo (eiezione). Una volta pompato il sangue, la muscolatura dei ventricoli si rilassa, diminuisce la pressione interna, e le valvole si richiudono per impedire il riflusso del sangue. Questo provoca il 2° tono (diastolico) in questo momento la pressione negli atri è maggiore e quindi si riaprono le valvole atrio-ventricolari permettendo il riempimento dei ventricoli. I parametri che misurano l’attività cardiaca sono: Gittata pulsatoria (o sistolica) che è la quantità di sangue espulsa ad ogni contrazione ventricolare Gittata cardiaca che è la quantità di sangue espulsa in 1’ (gittata sistolica x frequenza cardiaca) La gittata cardiaca aumenta con una temperatura esterna oltre i 30°C, dopo i pasti, in condizioni di ansietà, con bassa pressione di O2 e alta pressione di CO2, mentre l’esercizio fisico provoca aumenti che possono arrivare a 5-6 volte il valore di base misurato a riposo, supini. Durante l’attività muscolare aumentano sia la gittata sistolica (fino a 200 cc) che la frequenza (sino a 180-200 battiti/min). Il cuore di soggetti allenati ha una gittata sistolica maggiore mentre diminuisce la frequenza cardiaca a riposo, riuscendo a pompare una maggiore quantità di sangue ogni volta. Questa diminuzione della frequenza cardiaca a riposo è quindi un indice dell’efficacia dell’allenamento per l’incremento della resistenza. Il controllo delle frequenza è assicurato da fattori nervosi e ormonali. Arterie polmonari Vena polmonare dx Vena polm. sx Atrio sx Nodo atriale Atrio dx Ventricolo sx Ventricolo dx I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Vena cava inf. Prof. Luciano Mazzon 21/05/2013

Debito d’Ossigeno I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Ogni tipo di sforzo comporta un aumento dell’attività muscolare e di conseguenza del metabolismo basale; in condizioni anaerobiche questo può funzionare per un periodo breve, dopo di ché è necessario l’apporto di O2. Compito del sistema cardiocircolatorio è quindi un maggior trasporto di O2 e sostanze nutritive, nonché l’asportazione delle sostanze prodotte dal metabolismo. La perdita di funzionalità del sistema cardiocircolatorio, provocato da vita sedentaria, si traduce in pratica in una diminuita capacità di svolgere sforzi fisici, anche non intensi. L’attività muscolare raggiunge rapidamente il livello necessario a ogni carico, anche elevato, attraverso il controllo nervoso, ma il sistema circolatorio ha bisogno di qualche minuto per far fronte al fabbisogno di O2, così si verifica il cosiddetto debito d’O2, che deve essere poi compensato nella fase di recupero. Lo stato di equilibrio che si raggiunge si chiama steady-state e dipende dall’età, dall’allenamento, e dal carico. In ogni modo la frequenza cardiaca si adatta relativamente presto ad un carico fisico, ed il suo aumento dipende soprattutto dall’intensità dello sforzo e dallo stato dell’allenamento. Individui più allenati hanno valori inferiori a parità di carico (vuol dire maggiore economia del lavoro del sistema cardiocircolatorio), ma possono raggiungere anche valori massimi di oltre 200 battiti/min. L’allenamento alla resistenza provoca un aumento delle cavità cardiache, in particolare dei ventricoli, con conseguente maggiore gittata sistolica, quindi il cuore ha bisogno di un minor numero di contrazioni per espellere la stessa quantità di sangue; questo provoca un diminuzione della frequenza a riposo, riscontrabile anche dopo poche settimane di allenamento. Un allenamento della potenza invece provoca un ispessimento delle pareti cardiache. I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Prof. Luciano Mazzon 21/05/2013

Sangue I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon La funzione del sangue è il trasporto dei gas respiratori, sostanze nutritive, prodotti di rifiuto, ormoni ed enzimi, ma ha anche funzioni di difesa. Ammonta a circa il 7-8% del peso corporeo e perdendone più dei 1/3 si ha la morte; è formato per il 55% da sostanze fluide e il 45% da solide. Componenti fluide Plasma: liquido giallastro vischioso, composto per il 90-92% da H2O, e per il resto da sostanze organiche e inorganiche; la quantità di H2O è costante nonostante le continue perdite (urine, feci, traspirazione…) Proteine: formano gli anticorpi contro le malattie infettive e/o servono come mezzi di trasporto per grassi, zuccheri… e servono anche per la coagulazione (fibrinogeno) Glucosio: determina il livello glicemico che viene mantenuto costante per via ormonale. Nel diabete lo zucchero presente nel sangue supera il livello di normalità e viene eliminato attraverso l’urina. Sostanze inorganiche: sono solo l’1% e sono composte da Sali minerali necessari per mantenere costante la pressione osmotica, essenziale per tutti i processi di diffusione. Componenti solide Globuli rossi: 5 milioni per mm3 nell’uomo e 4.5 milioni nella donna, contengono l’emoglobina che trasporta l’O2, sono prodotti dal midollo osseo rosso e la loro vita è di circa 120 giorni; vengono decomposti nella milza Globuli bianchi: 6-8.000 per mm3, si formano nel midollo osseo, milza e linfonodi; la loro vita dura qualche ora e servono da difesa inglobando gli agenti patogeni penetrati nell’organismo. Ciò facendo si distruggono trasformandosi in pus Piastrine: servono a far coagulare il sangue. Effetti dell’allenamento sul sangue Esistono differenze tra l’adattamento ad un carico breve o lungo, in genere cambiamenti che si verificano subito tendono a scomparire dopo alcuni giorni o ore, mentre negli atleti che praticano specialità di resistenza si evidenziano tardi ma durano a lungo, almeno finché dura l’allenamento; quando questo si interrompe, questi fenomeni regrediscono. Arrivando sangue oltre che dal cuore anche dagli organi (milza, fegato…) aumenta la quantità di emoglobina in circolo e quindi la capacità di trasportare O2. Il tasso glicemico è aumentato dalla secrezione di un ormone, l’adrenalina, prodotta dalle ghiandole surrenali; dopo un breve periodo di carico si normalizza di nuovo a causa della riduzione a composti più semplici. Nella spossatezza si arriva ad avere un tasso glicemico al di sotto della norma ed allora bisogna reintegrare. Con carichi molto intensi si ha un aumento di acido lattico, mentre è praticamente nullo con carichi di lunga durata a bassa intensità, che viene neutralizzato da alcune sostanze alcaline (effetto tampone). Con un allenamento adeguato il sangue può passare da 6 a 8 litri, e i globuli rossi arrivare a 7 milioni con conseguente aumento della capacità di trasporto d’ O2, inoltre migliora anche la capacità di trasporto della CO2 in quanto le sostanze alcaline di cui sopra, combinandosi con essa, formano bicarbonato. Tutte queste variazioni si presentano già dopo poche settimane di allenamento. Durante l’attività fisica arriva più sangue ai muscoli, con tutto ciò che ne consegue, per effetto dell’aumentata attività cardiaca ma, a causa dei prodotti acidi del metabolismo, si ha una dilatazione dei vasi sanguigni che potrebbe provocare un diminuzione della pressione. Per ovviare a ciò si ha lo svuotamento degli organi che immagazzinano il sangue, come la milza, e una minor irrorazione dei visceri, quindi la pressione non solo non diminuisce ma aumenta. I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Prof. Luciano Mazzon 21/05/2013

Apparato Respiratorio Cav. nasali Faringe Cav. orale Laringe Vie respiratorie Sono formate da: cavità nasali e orali, faringe, laringe, trachea, bronchi, alveoli polmonari. Le cavità nasali hanno una superficie meno ampia rispetto a quelle orali, però presentano al loro interno una mucosa dotata di ciglia vibratili e ghiandole che secernono muco, oltre a una fitta rete di capillari. Questo permette di: purificare l’aria inspirata per mezzo del tessuto cigliare, riscaldarla per mezzo del sangue dei capillari, inumidirla attraverso il muco per evitare l’irritazione delle altre vie, percepire odori tramite le terminazioni nervose olfattive poste nella parte superiore, rafforzare la muscolatura respiratoria in quanto la maggiore ristrettezza dei passaggi favorisce una maggiore resistenza. Per questo motivo la respirazione nasale va consigliata, in quanto favorisce lo sviluppo della gabbia toracica, soprattutto ai bambini, anche perché in tali fasce di età è più facilmente educabile; negli atleti, quando attraverso la cavità nasale non penetra aria a sufficienza, il corpo passa automaticamente alla respirazione orale. Nella faringe si incrociano le vie respiratorie e quelle digestive. Durante la deglutizione, l’inspirazione e l’espirazione si interrompono al fine di permettere al cibo di entrare nell’esofago. La laringe è l’organo della fonazione per la presenza delle corde vocali, e il suo interno, come tutte le cavità respiratorie, è ricoperta da una mucosa con tutte le proprietà di quella nasale. La trachea, lunga 10-15 cm, è resa più rigida da anelli cartilaginei a forma di ferro di cavallo. All’altezza dello sterno si divide in due rami, bronchi, che a loro volta si dividono ulteriormente in bronchioli che sfociano negli alveoli, che formano la massa principale del tessuto polmonare. I polmoni hanno una forma conica e riempiono la maggior parte dello spazio toracico. L’apparato respiratorio ha essenzialmente il ruolo di rifornire di O2 tutti i tessuti viventi dell'organismo, e allontanare la CO2 prodotta dai meccanismi di ossidazione all’interno delle cellule. Trachea Bronchi Polmoni I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Prof. Luciano Mazzon 21/05/2013

Alveoli Sangue Capillari Tessuti Ciò avviene attraverso: - ventilazione polmonare: inspirazione ed espirazione dipende dalla differenza di pressione: l’aria penetra all’interno dei polmoni solo se in essi vi è una pressione minore, ed esce solo se è maggiore che all’esterno. Questa differenza di pressione è provocata dai movimenti dei muscoli respiratori: diaframma, intercostali, addominali. Nell’inspirazione il diaframma si contrae abbassandosi, gli intercostali esterni sollevano le costole e le fanno ruotare verso l’esterno. Aumentano così i diametri verticali e orizzontali della gabbia toracica, creando così una diminuzione di pressione. Per ottenere un’inspirazione maggiore si possono far intervenire anche i muscoli del cingolo scapolo-omerale e si raddrizza la colonna vertebrale. Nell’espirazione il diaframma si rilassa risalendo nella gabbia toracica, e le costole tornano alla posizione di partenza. Per aumentare l’espirazione si contraggono gli addominali che comprimo gli organi addominali contro il diaframma, si contraggono gli intercostali interni che spostano le costole verso l’interno, e si piega in avanti la colonna vertebrale. - scambio gassoso: alveoli/sangue, reso possibile dallo stretto contatto tra gli alveoli e i capillari che li avvolgono (negli adulti la superficie totale degli alveoli è di circa 130 m2), e sangue/tessuti trasporto di O2 e CO2, tramite il sangue, dai polmoni ai tessuti e viceversa Nel neonato la frequenza respiratoria è di 30/40 atti al minuto, poi si abbassa fino a 13-16 a 14 anni per rimanere pressoché costante in seguito. La regolazione nervosa della respirazione è estremamente complessa, in quanto i muscoli interessati sono striati, vale a dire volontari, e quindi è possibile aumentare la frequenza (iperapnea) o rallentarla (apnea), ma per un tempo limitato, in quanto poi riprende indipendentemente dai nostri tentativi. C’è quindi una parte del Sistema Nervoso preposta alla regolazione del ritmo e frequenza respiratoria, autonoma dal controllo volontario. Inoltre, la respirazione è controllata anche da processi chimici innescati dal livello di O2 e CO2 presenti ne sangue. Adattamento Come dicevo prima, la frequenza respiratoria a riposo di un adulto è di 13-16 atti/min, con un volume corrente (cioè di ogni singolo atto) di 350-500 ml, e quindi una ventilazione polmonare di 6-8 litri/min. Durante il lavoro muscolare si possono raggiungere anche frequenza di 30/min, volume corrente di 3-4 l/min, e una ventilazione di 100-120 l/min. Questo provoca, in soggetti allenati, una diminuzione della frequenza respiratoria a riposo, dovuta ad un aumento del volume corrente, e un aumento della capacità vitale, in quanto aumenta la quantità d’aria che il soggetto può mobilitare con un’inspirazione, ed espirazione, forzata. Una grande capacità vitale non è però necessariamente sintomo di una grande capacità prestativa, in quanto poi altri fattori influiscono sulla disponibilità d’O2 (trasporto d’O2 del sangue) e sulla prestazione (fattori muscolari e nervosi); certo è che una maggiore capacità vitale è un fattore a favore degli atleti che ne sono in possesso. CO2 O2 Capillari Tessuti CO2 I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Prof. Luciano Mazzon 21/05/2013

Metabolismo I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Abbiamo più volte nominato la parola metabolismo, per finire vediamo un po’ più nel dettaglio di cosa si tratta. Iniziamo dicendo che è una caratteristica fondamentale della vita, inizia con l’assunzione di cibo, passa attraverso i processi digestivi, l’assorbimento delle sostanze nutritive nelle vie linfatiche e sanguigne, i processi di ricambio materiale ed energetico, e termina con l’espulsione dei prodotti liquidi, solidi e gassosi del metabolismo stesso. L’anabolismo comprende essenzialmente la formazione dei tessuti, il metabolismo intermedio i processi che sono collegati all’utilizzo immediato degli alimenti dopo l’assorbimento, quando i prodotti finali della digestione dei carboidrati (zuccheri semplici) arrivano dapprima al fegato, dove una parte di essi viene trasformata in Glicogeno e immagazzinata. Il resto viene invece immagazzinato nei muscoli e utilizzato per primo sotto sforzo. La quantità di glucosio nel sangue viene mantenuta costante grazie all’intervento di un ormone (insulina). Se c’è un eccesso di carboidrati nell’alimentazione, una parte di essi può essere trasformata in grasso (tessuti adiposi) e immagazzinata come riserva energetica. Il catabolismo è la demolizione di sostanze complesse, ricche di energia, e la fornitura di energia necessaria ai vari processi biologici (attività muscolare, nervosa, ghiandolare). L’equilibrio metabolico esiste quando l’apporto alimentare corrisponde al bisogno energetico, ed è controllabile tramite una costanza di peso corporeo. L’energia liberata nelle reazioni energetiche è misurata in calorie, cioè la quantità di calore necessaria per portare 1 l d’acqua da 14,5 a 15,5 °C, mentre quando si parla di alimentazione si usa la Kcal (1000 cal.). Quando vengono demolite nell’organismo i carboidrati e le proteine liberano 4,1 Kcal/g, i grassi 9,3 Kcal/g. A riposo il metabolismo muscolare rappresenta il 40% di tutto il corpo, ma sotto sforzo può arrivare la 95%. Fabbisogno a riposo di un adulto di 70 kg è di 1700-2000 Kcal al giorno, lavoro da seduto 2400, sforzo intenso anche 5000. Se l’apporto calorico è per lungo tempo insufficiente, vengono utilizzate le riserva energetiche, con perdita di peso che alla fine porta a una diminuzione delle prestazioni. In un soggetto non allenato la riserva di zuccheri è di circa 250 g, quelli allenati fino al triplo; sotto sforzo queste riserve sono demolite per ottenere energia, per poi essere ricostituite durante il recupero. I.I.S. "E. Bona" sez. Mosso Prof. Luciano Mazzon Prof. Luciano Mazzon 21/05/2013