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PF1 anatomia e fisiologia applicate allo sport
importanza dell’alimentazione
5 maggio 2015
Dott.ssa Francesca Romana de Jorio
Classificazione Le ossa
• Lunghe
• Piatte
• Brevi
Le articolazioni
• Fisse ( sincondrosi)
• Mobili (diartrosi) due capi articolari + capsula articolare + liquido sinoviale
Rachide presenta delle curvature per ottimizzare
l’equilibrio e ammortizzare gli urti migliorando la resistenza
Arto superiore
Braccio
Avambraccio
Mano
Arto inferiore
Coscia
Gamba
Piede
Rachide Cervicale (Lordosi)
Dorsale (Cifosi)
Lombare (Lordosi)
Sacrale (Cifosi)
Forma la parete del
cuore
Contrazione
involontaria (controllo
Pace Maker, sistema
vegetativo)
Presenta contrazione
rapida e intensa
Muscolo cardiaco
Muscoli lisci
Fibre presenti negli
organi interni
( es. tubo
digerente, vene,
arterie…)
Le contrazioni sono
lente e progressive
(peristalsi)
Contrazione
involontaria
Muscoli scheletrici
(striati)
Formano un CORPO
MUSCOLARE
collegato allo scheletro
tramite i TENDINI,
avvolto da tessuto
connettivo, vasi e fibre
nervose
Il Muscolo Striato è
volontario (è innervato
dal SNC)
Deltoide
Braccio
Avambraccio
VIE AFFERENTI ( ASCENDENTI )
Trasportano stimoli sensitivi dalla periferia al centro: dolorifiche termiche tattili
VIE EFFERENTI ( DISCENDENTI )
Trasportano stimoli motori dal centro alla periferia. Gli stimoli motori nascono nella corteccia motoria del lobo frontale.
Sinapsi I NEURONI sono formati da un corpo cellulare ( PIRENOFORO ) e da
ramificazioni e prolungamenti ( DENDRITI e ASSONE: quest’ultimo può essere molto lungo e avere ramificazioni)
Non sempre le terminazioni nervose finiscono su altri neuroni, quando finiscono su altri elementi cellulari hanno nome e funzioni diverse:
PLACCA MOTRICE su cellule muscolari
TERMINAZIONI DI SENSO:
Recettori degli organi di senso
Corpuscoli di Pacini Vater ( pressione ) corpuscoli di Meissner ( stimoli tattili ) , di Krause e Ruffini ( caldo e freddo )
ARCO RIFLESSO
Il midollo spinale media la via di trasmissione sensitivo / motoria chiamata arco riflesso.
Questo arco entra ed esce nel/dal midollo allo stesso livello, e pertanto non necessita di viaggiare verso l’alto o il basso.
I riflessi sono automatici ed hanno la funzione di proteggere il nostro organismo.
I nervi spinali, che comprendono fibre sensitive e motorie, mediano i riflessi tendinei profondi ( contrazioni involontarie dei muscoli dopo un brusco stiramento del suo tendine ) ed i riflessi superficiali di allontanamento ( stimolazione dannosa di cute, cornee e mucose ).
La ripetuta stimolazione di un riflesso tende ad attenuarne la risposta.
Adrenalina e Noradrenalina(midollare surrene): l’aumento della secrezione è proporzionale all'intensità del lavoro. Lo scopo è il miglioramento della funzione cardiaca, l'aumento della glicogenolisi nel fegato e la stimolazione della lipolisi nel tessuto adiposo.
Cortisolo(corticale surrene): risulta elevato nel plasma dopo aver svolto esercizi fisici. Il cortisolo ha un'azione antagonista rispetto a quella dell'insulina e accelera direttamente la quota epatica di neoglicogenesi, stimola la demolizione delle proteine ed aminoacidi specie a livello del muscolo scheletrico. Un aumento della produzione di cortisolo si verifica in corso di: freddo, dolore, digiuno, traumi fisici, interventi chirurgici, gravidanza e parto, situazioni ansiose (un esame, una competizione, ecc.).
Insulina (cell beta pancreas): fa diminuire il livello ematico di glucosio. Durate l’attività motoria la captazione di glucosio da parte dei muscoli è aumentata
Glucagone(cell alfa pancreas) ha effetti esattamente opposti a quelli dell'insulina
Durante l’esercizio fisico il glucagone aumenta e l'insulina diminuisce.
Diabete mellito: assenza di produzione insulina
L'esercizio fisico aumenta l'azione dell'insulina per diverse ore dopo l'esercizio con conseguente rischio prolungato di ipoglicemia.
L'assorbimento sottocutaneo di insulina può essere aumentato dall'esercizio se l'iniezione avviene in una zona coinvolta dall'attività muscolare.
Il rischio di ipoglicemia è più alto quando l'esercizio è praticato nel periodo post-prandiale
L'attività fisica al pomeriggio o alla sera può portare la comparsa di ipoglicemia notturna
Se possibile programmare l'attività fisica lontano dalle iniezioni di insulina
Ridurre la dose di insulina quando l'esercizio fisico è programmato.
Adattamento all’allenamento
Modificazioni indotte
1. Dimensioni del cuore
2. Diminuzioni frequenza
3. Aumento volume gittata sistolica
4. Aumento volume sangue ed emoglobina
5. Modificazione muscoli scheletrici
1- Cardiomegalia
Ingrandimento armonico
Interessa tutte le cavità
Normalità degli indici di
funzione ventricolare
sinistra
Ipertrofia cardiaca
Sport di durata
Eccentrica
Grande cavità
Spessore parete
normale
Sforzi prolungati con
gittata elevata
Stress di volume
Ipertrofia cardiaca
Sport di potenza
Concentrica
Cavità normale
Parete ispessita
Sforzi isometrici
Gittata normale
Stress di pressione
Cardiomiopatia ipertrofica
Notevole ipertrofia miocellulare
Disorganizzazione delle miofibrille
Ipertrofia asimmetrica (setto)
Riduzione della cavità
Compromissione riempimento diastolico
(Cardiomiopatia dilatativa)
Irreversibile
2- Bradicardia
Frequenza cardiaca: numero di contrazione in un minuto
Riduzione FC : reperto più frequente
40 – 60 bpm
Cause
Aumento del tono vagale
Diminuzione del tono simpatico
Effetto combinato di entrambi
3- Aumento volume gittata sistolica
= Quantità di sangue pompata in circolo ad ogni contrazione
A riposo
Allenato: 120 – 130 ml/b
Non allenato: 70 – 80 ml/b
sport di resistenza
Aumento ritorno venoso
Aumento riempimento ventricolo
4- Distribuzione flusso ematico
Flusso ematico muscolare
Riposo: 20 % totale
Esercizio max: 85 – 90 %
Vasocostrizione aree inattive
Vasodilatazione arteriole
muscolari
Vasodilatazione muscolare da
aumento temperatura, CO2,
acido lattico
5- Modificazione muscoli scheletrici
Aumento del numero e delle dimensioni delle
miofibrille (max 20%)
Aumento della quantità delle proteine contrattili
Aumento della densità dei capillari
Aumento della quantità dei tessuti connettivi
Aumento del numero delle fibre
Aumento del numero e volume dei mitocondri
Ipertrofia
IMPORTANZA DELL'ATP
reazioni cellulari e i processi
dell'organismo alimentati dalla
conversione di ATP in ADP:
trasmissione degli impulsi nervosi
contrazione muscolare
trasporti attivi attraverso le membrane plasmatiche
sintesi delle proteine e la divisione cellulare
Creatinfosfato
Riserva di fosfati ad alta energia ed immediatamente disponibile,
il creatinfosfato (CP) cede il suo gruppo fosfato all’ADP per
formare ATP.
La cellula a riposo contiene una quantità di creatinfosfato sufficiente a fornire una quantità di ATP pari a 4-5 volte quella utile per il metabolismo basale.
Meccanismi energetici e ATP nella prova massimale
Meccanismi energetici e ATP nella prova massimale
Metabolismo aerobico
Formazione ATP (ciclo di Krebs) con scarto non tossico di:
H2O (sudore, urine, circolo)
CO2 (espirazione)
Glicolisi aerobica: 1 mole glicogeno = 39
moli ATP
Metabolismo anaerobico
Produzione di ATP con scarto tossico:
Via glicolitica: acido lattico
Via ossidativa: corpi chetonici
Glicolisi anaerobica:1 mole glicogeno = 3
moli ATP
Alimentazione e sport
Nutrizione
Alimentazione: Assunzione di alimenti al fine di nutrire
l’organismo e garantire l’apporto di tutte le sostanze
necessarie allo sviluppo delle funzioni vitali
Nutrienti:
Funzione energetica = energia calorica
Funzione plastica = crescita e riparazione dei tessuti
Funzione regolatrice = svolgimento reazioni metaboliche
Nutrienti
Macronutrienti:
Glucidi
Lipidi
Proteine
Acqua
Micronutrienti:
Vitamine
Sali minerali
Energetici:
Glucidi
Lipidi
Proteine
Non energetici:
Vitamine
Sali minerali
Acqua
Nutrienti e relative funzioni
Principale Secondaria
Glicidi energetica plastica
Lipidi energetica regolatrice
Proteine plastica energetica
Vitamine regolatrice protettiva
Sali minerali regolatrice regolatrice
Acqua plastica regolatrice
Composizione della dieta
Glicidi 55-65 %
Proteine 20 %
Grassi 30 %
Fibre vegetali
Glicidi = 3,75 Kcal
Lipidi = 9 Kcal
Protidi = 4 Kcal
1- Glicidi
Principale fonte energetica dell’organismo
Nei muscoli e nel fegato vengono immagazzinati
sotto forma di glicogeno (350 g)-(13-15g/kg massa)
Funzione plastica secondaria
costituzione delle strutture cellulari (DNA, RNA)
costituzione delle membrane cellulari
Nella dieta quotidiana la quantità di glucidi deve rappresentare il 55-65% della quota energetica totale
80% zuccheri complessi
20% zuccheri semplici
Glicidi semplici assorbimento = glicemia = insulina
Aumentata sintesi acidi grassi e glicerolo Aumento deposito nel tessuto adiposo
Indice glicemico
Misura della velocità con la quale un
alimento provoca l'aumento della
glicemia, quindi l'entità della risposta
insulinica
Si valuta mettendo in relazione la
curva di assorbimento con quella del
glucosio
Indice glicemico
Si esprime in percentuali prendendo il glucosio come punto di
riferimento (100%)
Un indice glicemico pari a 50 indica che l'alimento preso in esame
innalza la glicemia con una velocità che è la metà di quella del
glucosio
ALTO : glucosio, miele, pane bianco, patate cereali, cracker, cereali
per la prima colazione. uva banane, carote, riso.
MODERATO : pane integrale, pasta, mais, arance, cereali integrali
per prima colazione, riso brillato.
BASSO : fruttosio, yogurt, piselli, mele, pesche, fagioli, noci, latte.
Indice glicemico - interazioni Fibre idrosolubili. Rallentano l'assorbimento di glucosio a livello intestinale. Mantengono la glicemia costante per lunghi periodi
Proteine. L'indice glicemico diminuisce se si aggiungono proteine
ad un alimento. Le proteine hanno effetti molto simili a quelli di grassi e
fibre
Grassi.
La digestione di un alimento contenente grassi è rallentata; di conseguenza i carboidrati che contiene vengono assorbiti più lentamente.
A prova di ciò basta confrontare l'indice glicemico del latte scremato (IG=32) e di quello intero (IG=27).
2- Lipidi (grassi)
Grande varietà di molecole
Caratteristica comune: insolubili in acqua
Apporto calorico assunto rispetto al totale deve essere:
30 % nell’infanzia e adolescenza
25 % nell’età adulta
Funzione energetica e strutturale
Energetica ( 1 g = 9 cal)
Plastica (membrane cellulari)
Favoriscono assorbimento intestinale delle vitamine
Lipidi Trigliceridi: Grassi neutri, costituiti da glicerolo e acidi grassi,
detti lipidi di deposito (funzione energetica di riserva : tessuto adiposo), nella dieta rappresentano il 90-95% dei grassi alimentari. Isolanti termici contro le basse temperature .
Fosfolipidi: costituenti delle membrane cellulari
Steroidi: colesterolo, acidi biliari, ormoni, vitamine.
Colesterolo :
Componente membrane cellulari
Sintesi ormoni
Precursore vitamine
TG = glicerolo + acidi grassi
Glicerolo:
Metabolizzato nel fegato
Formazione di glucosio
Deposito di glicogeno e/o glicolisi
1 singola molecola di glicerolo
sintetizza un totale di 19
molecole di ATP
TG = glicerolo + acidi grassi
Acidi grassi saturi
Più stabili alla digestione e al calore.
Acidi grassi insaturi
Più instabili
Più facilmente digeribili
Più facilmente assorbibili a livello intestinale
Colesterolo - Lipide strutturale
precursore degli ormoni steroidei, sia maschili che femminili (testosterone, progesterone, estradiolo, cortisolo), della vitamina D, dei sali biliari.
componente essenziale delle membrane cellulari.
deriva sia dall'alimentazione che dalla sintesi endogena.
gli alimenti ad alto contenuto di colesterolo sono quelli di origine animale, generalmente ricchi di grassi saturi come uova, burro, carni, salumi, formaggi ed alcuni crostacei.
circa l'80-90% del colesterolo totale viene prodotto autonomamente dal nostro organismo.
Colesterolo e aterosclerosi
per essere trasportato nel torrente circolatorio necessita si legarsi a specifiche lipoproteine. circa il 60-80% del colesterolo totale è legato alle LDL.
VLDL (very low density lipoproteins): alto contenuto in TG
LDL (low density lipoproteins): trasportano il 60-80% del colesterolo e lo cedono all’endotelio = placche
HDL: high density lipoproteins: ripuliscono le arterie catturando il colesterolo in eccesso e trasferendolo al fegato.
3- Proteine Composte da unità di Aminoacidi
Costituiscono circa il 14-18 % del peso corporeo totale
Funzioni:
Formazione e rigenerazione dei tessuti
Sintesi nuovi aminoacidi
Energia
Regolazione enzimatica
Funzione ormonale
Funzione immunitaria
Genetica
Nutrizione proteica
Non possibilità accumulo di riserva
Costante apporto: 15-25% calorie ingerite
Funzione plastica prevalente
Funzione energetica solo per necessità (digiuno=gliconeogenesi)
La gluconeogenesi è il processo di sintesi del glucosio a partire da
precursori non glucidici:
acido lattico: prodotto dalla glicolisi anaerobica
aminoacidi: derivanti dall’alimentazione o dalla degradazione delle proteine strutturali
glicerolo: ottenuto dall’idrolisi dei trigliceridi
La gluconeogenesi è fondamentale per garantire un adeguato
apporto di glucosio ai tessuti vitali (cervello, globuli rossi, muscoli)
Aminoacidi ramificati valina, leucina, isoleucina
Funzione plastica
Sintesi muscolare
Anabolismo muscolare
Funzione energetica
Tampone acidosi metabolica
Limite al catabolismo
Antagonismo triptofano !!! No
sensazione di fatica a livello
centrale
Inutili per lavori < 50 minuti
Abbondantemente contenuti
nella alimentazione
L’anabolismo ha limiti
fisiologici
L’assunzione NON aumenta
tassi ormonali né la potenza
aerobica
Una errata integrazione
proteica comporta un
sovraccarico di scorie azotate
nocive per il rene
4- Acqua – nutriente non energetico
Elemento essenziale per la vita perché nessun processo
metabolico può svolgersi in assenza di acqua
70-80 % del peso corporeo del bambino
50-60 % del peso corporeo dell’adulto
45-50% del peso corporeo nell’anziano
65-70% intracellulare
Turnover quotidiano: 1,5-2,5 litri
Acqua - funzioni
Fa parte della composizione di varie sostanze
Agisce da solvente per i nutrienti (zuccheri, proteine, vitamine)
Partecipa ai fenomeni digestivi facilitando l’assorbimento e trasporto dei nutrienti
E’ il mezzo tramite il quale vengono eliminate le scorie
E’ il mezzo in cui hanno luogo le reazioni metaboliche
Consente il passaggio di sostanze dalle cellule agli spazi intracellulari e ai vasi e viceversa
Aiuta a regolare la temperatura corporea mediante la sudorazione
American College of Sport Medicine “Position stand on exercise and fluid replacement”
Bere spesso nelle 24 ore
Bere 500 ml di acqua 2 ore prima della gara
Bere durante l’attività
Aggiungere modeste quantità di zuccheri e sali solo se la gara dura più di 60 minuti
Durante la fatica preferire bibite ipotoniche
Inutile e sbagliato assumere alte dosi di integratori prima e durante la gara
Con il sudore si perdono sali minerali, soprattutto sodio
Perdita di acqua del 2% (gara di 60 minuti) influisce negativamente
sulla prestazione. Con una perdita del 5% la prestazione cala del 30%
5- Minerali – nutrienti non energetici
Sodio, calcio, potassio, magnesio, cloro…
Fondamentali per:
Equilibrio metabolico ed enzimatico
Contrazione muscolare
Funzione sistema nervoso
Carenza per:
Alterato assorbimento intestinale
Alimentazione scorretta
Eccessiva eliminazione
Malattia
Nessun organismo e' in grado di sintetizzare alcun minerale
6- Vitamine
Devono essere assunte con la dieta quotidianamente poiché non vengono sintetizzate dall'organismo umano
Regolano e facilitano milioni di reazioni chimiche che
avvengono nel corpo
Non forniscono energia al corpo di per sé, ma aiutano la
scomposizione dei macronutrienti per produrre energia
Un’ alimentazione corretta ed equilibrata ne garantisce il
fabbisogno
Le vitamine liposolubili si accumulano nei tessuti
(muscoli, fegato, grasso) e possono dare intossicazioni
anche gravi
Vitamine liposolubili
A,D,E, K
Immagazzinate da fegato e tessuti adiposi.
Per essere veicolate ed assorbite richiedono la presenza di grassi
Quando assunte in eccesso, possono raggiungere livelli tossici
Vitamine liposolubili fonti alimentari
A
retinolo
Fegato, latte, uova, pesce
Piante rosse e gialle
D
Ergo – cole-
calciferolo
Olio fegato di merluzzo
Pesci grassi, uova, latte
E
tocoferolo
Cereali, frutta, ortaggi
K
naftokinone
Vegetali a foglie verdi
Uova, fegato, latte, carne
Vitamine liposolubili
effetti tossicità
A Funzione visiva
Maturazione cellulare
Antiossidante
Disturbi visivi
Distrofia cute e ossa
D Maturazione ossea
Antiossidante
Ipercalcemia
Distrofia ossea
Calcificazioni tessuti
E Riparazione tessuti
Coagulazione
Antiossidante
Disturbi intestinali
K Sintesi protrombina Non chiari
Vitamine idrosolubili fonti alimentari
B1 - tiamina Alimenti di origine animale e vegetale
B2 - riboflavina Ubiquitaria
B3 - ac. nicotinico Alimenti di origine animale e vegetale
B5 - ac.pantotenico Ubiquitaria
B6 - piridossina Alimenti di origine animale e vegetale
B8 - biotina Alimenti di origine animale e vegetale
B9 – ac. folico Verdure a foglia, legumi, uova, frattaglie
B12 - cobalamina Alimenti di origine animale
C – ac.ascorbico Agrumi, vegetali a foglia verde
Non si riesce ad immagazzinarle in quantità sufficienti ed è per
questo motivo che è importante assumerne dosi adeguate
quotidianamente.
Svolgono principalmente la funzione di coenzimi
OK!
NO!
Ricorda
La gara della domenica la si gioca con le
forze accumulate con il lavoro della
settimana e non con le bustine magiche
somministrate prima della partita.
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