Strutture attive
Il termine strutture attive comprende i muscoli. Il corpo umano comprende circa 650 muscoli (di cui circa 400 sono muscoli scheletrici), che rappresentano il 40-50% della massa corporea di un giovane uomo. I muscoli possono solo tirare ed eseguire attivamente i movimenti. La maggior parte degli organi interni e i sistemi di controllo e regolazione servono principalmente all'attività muscolare. Se i muscoli non vengono utilizzati, si atrofizzano. Ogni anno una persona perde circa l'1% della sua massa muscolare se non si fa nulla per prevenirla.
Le strutture attive svolgono i seguenti compiti:
postura, statica e movimento
smorzamento
metabolismo e conversione dell'energia
produzione di calore (la temperatura corporea è mantenuta dall'attività muscolare)
respirazione (i muscoli del torace e delle spalle fungono da muscoli respiratori ausiliari)
protezione (stabilizzazione della colonna vertebrale e delle articolazioni e protezione degli organi addominali)
pompa muscolare (supporta il flusso sanguigno nelle vene)
La struttura di un muscolo
Esistono tre tipi di tessuto muscolare:
muscolo scheletrico
muscolo cardiaco
fibre muscolari lisce dei vasi sanguigni e del tratto digestivo
Struttura e funzione dei muscoli scheletrici
Nei muscoli scheletrici, le fibre muscolari sono unite da guaine di tessuto connettivo fine per formare fasci di fibre muscolari. Molti fasci di fibre muscolari formano un muscolo, che a sua volta è tenuto insieme e protetto da una guaina di tessuto connettivo grossolano (fascia). Ogni fibra muscolare contiene molte miofibrille disposte parallelamente alla direzione della fibra.
Le miofibrille sono tubolari, hanno un diametro di circa 1-2 µm e si estendono per tutta la lunghezza della fibra muscolare. Sono costituite da sarcomeri disposti uno dietro l'altro. Per questo motivo appaiono striate al microscopio.
I sarcomeri sono le unità funzionali contrattili delle miofibrille. Sono costituiti da una serie di molecole proteiche collegate in serie, i filamenti di actina e miosina. I filamenti di actina e miosina si sovrappongono in modo che le teste della miosina possano interagire con i filamenti di actina. Quando il muscolo viene attivato dal sistema nervoso, questa interazione porta a una contrazione del muscolo. In una contrazione, le teste di miosina tirano insieme i filamenti di actina; questo avviene simultaneamente in tutto il muscolo, il che porta alla contrazione dell'intero muscolo. Questo processo richiede energia sotto forma di ATP.
Tipi di fibre
Esistono diversi tipi di fibre che compongono i muscoli. Sono grosso modo di due tipi:
Fibre di tipo I
Le fibre ST (slow-twitch) o fibre scure o rosse sono fibre muscolari piuttosto sottili, a lenta contrazione e quindi tendono a contrarsi lentamente. Sono progettate per prestazioni continue (ad esempio maratone, giri in bicicletta) con uno sforzo limitato e si affaticano solo molto lentamente. Di conseguenza, sono presenti soprattutto nei muscoli che svolgono compiti statici di lunga durata. Le fibre ST ottengono l'energia in modo aerobico, ovvero l'ossigeno necessario a questo scopo viene prelevato dal sangue. Sono note anche come fibre di tipo 1 e fibre ossidative.
Fibre di tipo II
Le fibre FT (fast-twitch), note anche come fibre leggere o bianche, sono fibre muscolari spesse e a contrazione rapida. Consumano più energia e si affaticano più rapidamente. Sono chiamate anche fibre di tipo II o fibre glicolitiche. I muscoli che svolgono compiti dinamici (ad esempio, sprint, pugilato) sono costituiti da queste fibre. Esistono altri due gruppi di fibre di tipo II: le fibre di tipo IIa (fibre FTO) e le fibre di tipo IIb (fibre FTG). Le fibre FTO sono relativamente più resistenti alla fatica rispetto alle fibre FTG, che possono contrarsi più rapidamente.
La distribuzione delle fibre muscolari è in gran parte determinata geneticamente. La conversione delle fibre FT in fibre ST è possibile, ma l'inverso è difficilmente realizzabile (tutti possono diventare più veloci, si nasce velocisti). Il tipo intermedio (FTO) si colloca tra i muscoli rossi e bianchi in termini di caratteristiche. A differenza degli altri, questo tipo può essere influenzato in una direzione o nell'altra attraverso un allenamento mirato.
Forme di contrazione
Lavoro muscolare significa contrazione dei muscoli. Non tutti i movimenti richiedono lo stesso tipo di contrazione, per cui si distinguono due forme.
Gruppi muscolari
Ogni articolazione è controllata da (almeno) due muscoli, che agiscono l'uno contro l'altro. Gli agonisti e gli antagonisti sono partner alla pari. Assumono alternativamente il ruolo di guida. Solo la loro azione complementare permette di coordinare i movimenti. Gli agonisti svolgono il lavoro principale. Come controparte, gli antagonisti controllano i movimenti rallentandoli, dosandoli e stabilizzandoli. Quando agonisti e antagonisti sono ugualmente attivi (staticamente), le loro coppie si annullano a vicenda, in modo da fissare determinati angoli articolari e posture.
Muscoli stabilizzatori
Questi muscoli sono costituiti principalmente da fibre ST resistenti e possono quindi svolgere un lavoro leggero per un periodo di tempo più lungo. Questi muscoli sono responsabili della stabilizzazione della colonna vertebrale, dell'articolazione della spalla, della scapola e dell'arco del piede. Lo sviluppo di questi muscoli stabilizzatori è di grande importanza per una postura sana. Se i muscoli stabilizzatori non sono sufficientemente sviluppati, si può verificare un sovrautilizzo dei muscoli locomotori, perché la mancanza di stabilizzazione viene compensata dall'uso di muscoli più grandi. Tuttavia, i muscoli locomotori non sono progettati per uno sforzo così prolungato.
Muscoli del movimento
Questi muscoli sono responsabili della cosiddetta motricità di destinazione, cioè di tutti i compiti dinamici. Sono costituiti maggiormente da fibre FT. I muscoli locomotori sono utilizzati per eseguire tutti i lavori pesanti che non vengono eseguiti per lunghi periodi di tempo. Come descritto in precedenza, diventa un problema quando i muscoli di movimento vengono utilizzati per compensare le debolezze dei muscoli stabilizzatori; per questo motivo è molto importante che entrambi i gruppi muscolari siano allenati allo stesso modo.
Più info:
Training fundiert erklärt - Handbuch der Trainingslehre (Jost Hegner) (Deutsch):
Der aktive Teil des Bewegungs- und Stützsystems