Allenamenti altamente stimolanti
Fibre muscolari: alcuni accenni
Muscolo agonista:
muscolo direttamente impegnato in una contrazione
muscolare e che lavora in opposizione all'azione di altri muscoli.
Muscolo antagonista:
muscolo che effettua un'azione contraria a quella del
muscolo agonista, opponendosi alla contrazione di quest'ultimo.
Resistenza cardiorespiratoria:
capacità dei polmoni e del cuore di assorbire e
trasportare adeguate quantità di ossigeno ai muscoli in attività, in modo da
poter sostenere per periodi prolungati l'esercizio eseguito da grandi masse
muscolari (ad es. corsa, nuoto, ciclismo).
Muscoli primari:
muscoli responsabili dell'esecuzione di un movimento
tecnico.
L'apporto nervoso ai muscoli
Nei muscoli sono presenti nervi motori e nervi
sensoriali. I primi sono responsabili del movimento. Tramite ciascuno di
essi, gli impulsi inviati dal sistema nervoso centrale (SNC) raggiungono
l'estremità di una fibra muscolare (placca motrice), provocandone la
contrazione. I nervi sensoriali forniscono al sistema nervoso centrale
informazioni concernenti dolore ed orientamento del corpo.
La struttura della cellula muscolare
Il muscolo è costituito da fibre specifiche, la cui
lunghezza varia da pochi centimetri a più di un metro, capaci di estendere
il muscolo fino alla sua massima lunghezza. Queste fibre si raggruppano in
fascicoli, tenuti insieme da una membrana. Ogni fibra muscolare contiene un
gran numero di filamenti proteici, le miofibrille, a loro volta costituite
da unità contrattili o sarcomeri. In ogni sarcomero scorrono specifiche
proteine contrattili, la miosina (filamenti più spessi) e l'actina
(filamenti sottili), responsabili della contrazione del muscolo. La capacità
di un muscolo di contrarsi e di esprimere forza viene determinata dalla sua
struttura, dalla superficie della sua sezione trasversa, dalla lunghezza e
dal numero di fibre.
Il numero delle fibre è geneticamente prestabilito e non
varia con l'allenamento, mentre altri fattori ne possono invece essere
influenzati. Un allenamento specifico aumenta lo spessore dei filamenti e
con ciò il volume del muscolo e la sua forza di contrazione.
Nel caso in cui la lunghezza muscolare prima della
contrazione sia notevolmente inferiore di quella di riposo (cioè, nel caso
ci sia già una contrazione parziale) si verifica una diminuzione della
forza contrattile, poiché all'interno di un muscolo accorciato i filamenti
di actina e miosina sono già sovrapposti, riducendo quindi la possibilità
di escursione dei ponti trasversi liberi e la loro azione "di tiraggio" sui
filamenti di actina. Minore è il numero di ponti trasversi disponibili e
minore saranno tensione e forza prodotte (fig. 2.1). Il potenziale di
forza risulta altrettanto limitato anche nel caso contrario, cioè quando il
muscolo sia esteso oltre la lunghezza che assume a riposo: in questa
evenienza, i filamenti di actina vengono a trovarsi troppo distanti dai
ponti trasversi per potersi congiungere con essi e causare un
accorciamento muscolare. Di conseguenza, la forza diminuisce sia quando la
lunghezza del muscolo è inferiore sia quando è superiore della lunghezza a
riposo. Il massimo livello di forza si sviluppa invece nel caso in cui la
contrazione avvenga con un angolo a livello articolare di 110/120
Le unità motorie
Ogni nervo motorio che agisce su un muscolo è in grado di
stimolare da uno ad alcune migliaia di fibre muscolari. Tutte le fibre
coinvolte in questo processo si contraggono e si rilasciano
contemporaneamente. Per questo motivo, chiamiamo unità motoria l'insieme del
singolo nervo motorio e di tutte le fibre muscolari da esso attivate.
La stimolazione di un nervo motorio da parte del sistema
nervoso centrale provoca un impulso che agisce sulle fibre muscolari di
un'intera unità motoria, e questo impulso o viene trasmesso a tutte le
fibre o non viene trasmesso affatto (principio del "tutto o nulla"). La
tensione generata all'interno di un'unità motoria è uguale sia quando un
impulso è debole che quando è forte.
Il principio del tutto o niente non è comunque valido per
il muscolo nella sua interezza. Sebbene all'interno della singola unità
motoria tutte le fibre rispondano alla stimolazione da parte del nervo
motorio, ciò non significa che durante una contrazione muscolare vengano
attivate tutte le singole unità motorie. Il numero di unità motorie
coinvolte nel processo di contrazione dipende dal carico imposto al
muscolo, che influenza direttamente anche la forza che viene prodotta. Un
carico leggero, ad esempio, recluta soltanto un numero limitato di unità
motorie e quindi la forza di contrazione risulta bassa. Carichi
estremamente pesanti agiscono su tutte o quasi tutte le unità, provocando
così il massimo livello di forza (MeDonagh & Davies, 1984). Siccome le
unità motorie vengono reclutate in maniera sequenziale, l'unico modo di
allenare l'intero muscolo consiste nell'utilizzo di carichi di lavoro al
massimo livello, il che assicura il coinvolgimento di ogni unità motoria.
La forza dei muscoli dipende dal numero di unità motorie
che partecipano alla contrazione e dalla quantità di fibre presenti
all'interno di un'unità, variabile tra 20 e 500 (la media si stabilisce
intorno a 200). Più sono le fibre presenti in un'unità, maggiore sarà la
forza prodotta. La quantità di fibre è determinata geneticamente, e questo
spiega perché esistono persone in grado di aumentare facilmente il volume e
la forza dei muscoli mentre altre sono costrette ad impegnarsi molto per
ottenere anche solo un minimo miglioramento. Alla stimolazione da parte di
un impulso nervoso l'unità motoria risponde con una veloce contrazione,
seguita dal rilassamento.
I diversi tipi di fibre muscolari
Tutte le unità motorie hanno lo stesso comportamento, ma
ciò non vale per le fibre muscolari. Non tutte svolgono le stesse funzioni
biochimiche (metaboliche): quindi, mentre alcune risultano fisiologicamente
più adatte al funzionamento in fase anaerobica, altre lo sono in quella
aerobica.
Con il termine "fibre aerobiche" si indicano le fibre che
necessitano di ossigeno per produrre energia; queste sono anche dette di
tipo I rosse o fibre a contrazione lenta (ST, slois - twitch).
Le fibre che non richiedono ossigeno si chiamano
"anaerobiche", oppure di tipo II, bianche o fibre a contrazione rapida (FT,
fasttwitch). Ambedue i tipi sono presenti in quantità pressappoco uguali
nel corpo ed un training di potenziamento muscolare non dovrebbe
influenzare granché questo rapporto, ma solo aumentare la grandezza dei
muscoli.
Il livello di innervazione delle fibre muscolari
determina se queste siano a contrazione rapida oppure lenta; infatti, la
quantità di fibre connesse ad ogni nervo motorio è di fondamentale
importanza. Un'unità motoria a contrazione rapida dipende da una cellula
nervosa grande, che innerva da 300 a più di 500. Un'unità motoria a
contrazione lenta soli te è fornita di una cellula nervosa con 10-180 fibre.
La contrazione un'unità rapida, oltre ad essere più veloce e anche più
potente. Gli atleti con ottimi risultati in discipline che richiedano
potenza sono geneticamente dotati un maggior numero di fibre a contrazione
veloce.
La distribuzione dei tipi di fibre
la proporzione tra i due tipi di fibre all'interno di un
muscolo) riveste un ruolo importante nell'ambito degli sport che richiedono
molta forza. Muscoli con un'alta percentuale di fibre rapide effettuano
contrazioni più veloci e potenti. Alterare la proporzione tra i due tipi di
fibre all'interno del muscolo tramite l'allenamento è problematico per
l'aumento della forza, per di più, questo effetto è considerato in maniera
controversa. Recenti studi sostengono comunque che un allenamento
prolungato ad alta intensità potrebbe avere come risultato la
trasformazione di fibre a contrazione lenta in fibre a contrazione rapida.
Ciò significa che il tasso di fibre rapide aumenta a discapito del tasso di
fibre lente (Abemethy et al., 1990; Jacobs et al., 1987).
La diversa distribuzione di tipi di fibre muscolari risulta chiara se si mettono a confronto diverse caratteristiche delle fibre muscolari a contrazione lenta e a contrazione rapida.
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