I muscoli

Nel nostro organismo ci sono 3 tipi di muscolatura: cardiaca, liscia, scheletrica. Si distinguono in base alle striature, all' origine dell' innervazione e al meccanismo di contrazione. Il muscolo scheletrico è costituito dal sarcomero formato da filamenti di actina, miosina, tropomiosina, troponina, dalle miofibrille, dal fascicolo e fibra muscolare,  La maggior parte è sotto il controllo del SN volontario. Troviamo 2 fibre: fibre a contrazione rapida, contiene una miosina ATPasi che idrolizza l' ATP, in questa fibra la velocità di sviluppo della tensione è alta, tali muscoli si affaticano subito e sono adatti a scatti brevi e intensi. La fibra a contrazione lenta contiene miosina ATPasi che idrolizza l' ATP lentamente. Tali fibre sono più resistenti all' affaticamento e sono adatte per attività prolungate. La contrazione del muscolo scheletrico provoca una combinazione di aumento della tensione e accorciamento. Lo stiramento a riposo sul muscolo scheletrico ( precarico ) determina il grado di sovrapposizione tra miosina e actina nonchè il picco di tensione che si può ottenere durante la contrazione per raggiungere la lunghezza ottimale del muscolo. Il muscolo liscio come quello scheletrico è regolato  dalla permeabilità degli ioni essenziali e dai potenziali d' azione ( Na+ , K+ , Ca++ , Ach), anch' esso è sotto la volontà del SN. L' unica muscolatura involontaria è quella cardiaca controllata da alcuni fattori intrinseci e ormonali, da segnali provenienti dal SNA. L a massa muscolare aumenta ( ipertrofia ) in seguito a contrazioni intense e ripetute, al contrario il mancato utilizzo ne comporta la riduzione della massa muscolare ( atrofia ) modificando in entrambi i casi le dimensioni delle cellule muscolari e non il loro numero nel tessuto.

L' importanza della omeostasi nella ventilazione durante l' esercizio aereobico

Per svolgere le sue normali funzioni l' organismo necessita di un ambiente interno stabile nonostante si trovi in un mondo in costante cambiamento. Lo stato d' equilibrio è definito omeostasi reso possibile da sistemi di controllo a feedback negativo che controllano e monitorano la variabile di riferimento per mettere in atto una risposta compensatoria dopo un segnale d' errore. Le funzioni dell' organismo sono controllate e integrate da sistemi regolatori di tipo nervoso e ormonale. Esempi di valori vitali normali sono: la frequenza cardiaca di 72 battiti al minuto, la frequenza respiratoria di 14 respiri al minuto, la pressione arteriosa di 120/80 mmHg. Affinché l' ambiente interno sia stabile occorre che vi sia equilibrio tra entrate e uscite. Questo set point diviene inadeguato durante l' esercizio fisico. L' organismo deve adattarsi, i valori che a riposo sono normali diventano fisiologicamente inadeguati poiché si rende necessario un aumento dell' apporto ematico ai muscoli , della gittata cardiaca e della frequenza respiratoria per soddisfare il fabbisogno metabolico che comporta l' attività fisica. L' organismo mantiene l' equilibrio omeostatico a spese dell' energia ( ATP ) ricavata dal metabolismo. Un feedback positivo determina l' insorgenza di un ciclo stimolo-risposta instabile con una aumento progressivo di quest' ultima.. Alcuni esempi sono: la stimolazione delle contrazioni uterine proporzionali alla pressione sul collo dell' utero provocata dal rilascio dell' ossitocina dal SNC durante il travaglio del parto.

Un altro caso che potrebbe interessarci maggiormente è la ventilazione durante l' esercizio fisico. Nell' esercizio intenso, l' attività respiratoria aumenta di 5 volte anche se la concentrazione dei gas nel sangue, quindi anche la stimolazione dei chemorecettori non cambia notevolmente. Durante l' attività fisica aerobica, l' aumento della ventilazione alveolare viene stimolata dall' attività nervosa a partire dalla corteccia motoria. Si tratta di una risposta regolata poiché lo stimolo ventilatorio aumenta di pari passo con l' aumento di unità motorie coinvolte. L' accoppiamento dell' attività ventilatoria con l' attività muscolare consente un di far fronte alle richieste metaboliche senza attendere il verificarsi dell' ipossia ( mancanza di ossigeno ) per aumentare l' attività respiratoria. La combinazione dei sistemi a feedback negativo o positivo e i controlli feed-forward consentono la flessibilità per mantenere l' omeostasi in varie circostanze.