Lezioni Fisiologia PDF

Preview

Summary

ACQUALa quantità di acqua che ogni individuo contiene all’interno del proprio corpo varia a seconda del sesso preso in considerazione: ➢ uomini:50% ➢ donne:60% ,è bene in questo caso sottolineare come queste percentuali siano stabili e debbano rimanere sempre tali. L’ acqua persa attraverso le urine...

Description

ACQUA La quantità di acqua che ogni individuo contiene all’interno del proprio corpo varia a seconda del sesso preso in considerazione: ➢ uomini:50% ➢ donne:60% ,è bene in questo caso sottolineare come queste percentuali siano stabili e debbano rimanere sempre tali. L’acqua persa attraverso le urine e le varie perdite insensibili(attività fisica,feci,respiro,sudorazione,temperatura),è stimata intorno agli 1,5L/die ma varia sulla base sia dell’effettiva quantità di acqua che viene bevuta ma anche dei liquidi introdotti attraverso l’alimentazione. Nel momento in cui,il rapporto tra entrate ed uscite di liquidi riscontra un disequilibrio,possono verificarsi alcune problematiche: ➢ disidratazione:fenomeno dovuto alla carenza di una quantità di acqua fisiologica.Nel contesto sportivo,per tutti quei soggetti con elevata sudorazione,la quantità di liquidi e sali espulsi,risulta notevole,perciò si ha la necessità di dover integrare velocemente senza però andare incontro a problematiche di intossicazione.L’intestino possiede però una propria velocità di assorbimento dell’acqua che può essere accelerata attraverso l’introduzione di zucchero.Per questa ragione,le bevande sportive sono spesso a base di zuccheri e sali. ➢ intossicazione d'acqua:fenomeno riscontrato a causa di quantità eccessive di liquidi o di introduzioni eccessivamente veloci degli stessi. ➢ formazione di calcoli:problematiche simili sono provocate dall'eccessiva densità dei liquidi corporei,è quindi consigliabile assumere una giusta quantità di acqua che consenta di diluire l’urina. ➢ danni ai globuli rossi:l’acqua assunta,viene miscelata nel torrente ematico di conseguenza,se eccessiva,questa,per meccanismi osmotici,penetra all’interno dei globuli rossi causandone un collasso. La perdita di acqua incide fortemente sul peso corporeo generale,di conseguenza,è bene precisare come,le brusche variazioni a carico di quest'ultimo,debbano essere correlate alla fisiologica eliminazione di liquidi e non tanto all’effettiva perdita di grasso. Il peso corporeo di ogni individuo deriva infatti da: ➢ 60/50% acqua ➢ 40%: ● massa magra e massa grassa le cui variazioni,richiedono tempi prolungati ● ossa la cui percentuale varia difficilmente se non per problematiche specifiche L’omeostasi,nonchè oggetto di studio della fisiologia,rappresenta la capacità di ogni organismo vivente di mantenere costanti le proprietà interne indipendentemente da variabili e fattori legati all’ambiente esterno.Di fatti,anche per quanto concerne la tematica relativa ai liquidi corporei,il corpo cerca di garantire l'omeostasi entrate-uscite,attraverso alcune strutture specifiche che indurranno una modifica circa composizione e concentrazione di urina: ➢ sensore:si identifica nell’ipotalamo che analizza l’effettiva quantità di acqua attraverso la misurazione dell'osmolarità plasmatica(concentrazione) ➢ effettore:identificato in: ● centro della sete collocato a livello ipotalamico,viene inibito se la quantità di acqua è elevata,stimolato se invece si riscontra una carenza

●

composizione delle urine:diluite se la quantità di acqua è eccessiva,concentrate se essa è ridotta ➢ comparatore:entità attraverso la quale è possibile stabilire se il valore letto dal sensore,coincide con il valore desiderato producendo o meno l’attivazione dell’effettore TEMPERATURA In ogni essere umano,la temperatura va distinta in: ➢ temperatura centrale:rappresenta la temperatura interna del corpo.Mantiene un valore costante e alto(37°C) e viene raramente misurata dal retto o dalla cavità orale.Per quanto concerne la temperatura corporea,l’ipotalamo agisce da comparatore,mentre i termocettori disposti in corrispondenza dello strato cutaneo,rappresentano i sensori termici deputati a segnalarne il valore: ● quando la temperatura corporea è bassa ,si manifestano risposte specifiche come tremore e pelle biancastra a causa della vasocostrizione periferica ● quando la temperatura corporea è alta,si manifestano risposte specifiche come sudore(causato dall'evaporazione dell’acqua) e pelle rossastra per via della vasodilatazione periferica ➢ temperatura periferica:tendenzialmente bassa,viene solitamente misurata attraverso termometro ponendo lo strumento al livello ascellare SISTEMI ENERGETICI La temperatura centrale,deve mantenersi costante proprio per consentire alle cellule del nostro organismo di espletare agevolmente le loro funzioni.Ogni cellula è infatti in grado di consumare energia per la produzione di ATP sfruttando molecole come: ➢ glucosio ed acidi grassi che una volta degradati,portano alla formazione di CO2+H2O.Quest’ultima,rappresenta l’acqua metabolica la cui molecola di ossigeno risulta necessaria per la degradazione di CO2 secondo metabolismo aerobico nonchè sistema energetico lento,efficace e necessario per tutte le discipline fisiche prolungate.Questa tipologia di sistema energetico,è utile per incrementare la VO2Max intesa come il massimo consumo di ossigeno nonché parametro di difficile misurazione se non mediante strumenti specifici come il K4.Questo apparecchio,utilizzato durante attività aerobiche,fornisce una quantità nota di ossigeno segnalando l’intensità dello sforzo.La VO2Max si palesa nel momento in cui l'intensità diventa così elevata da effettivamente impedire un aumento del consumo di ossigeno,in questo caso,il soggetto sarà esausto ed avrà esaurito la propria capacità aerobica.In realtà,il glucosio,prima di dare origine ad Acetil CoA e successivamente portare alla formazione di ATP secondo specifiche reazioni ,è in grado di anticipare la produzione dell’ATP attraverso metabolismo anaerobico lattacido.Questo rappresenta un importante sistema energetico indipendente dall’utilizzo di ossigeno e necessario per attività fisiche di media durata ed intensità.In questo contesto,il lattato viene misurato secondo modalità simili a quelle utilizzate da soggetti diabetici attraverso strumenti come il lattacidometro. La concentrazione di lattato varia sulla base dell'intensità della prestazione fisica: ● bassa intensità=bassa produzione di acido lattico ● alta intensità=alta produzione di acido lattico.Un accumulo di acido lattico,durante la pratica sportiva,induce fatica e,per essere smaltito,necessità di ossigeno.

Per soglia aerobica/soglia di lattato,si intende il passaggio da metabolismo aerobico ad anaerobico.Questa dipende dalla tipologia di disciplina svolta e può subire drastici incrementi sulla base dell’efficacia dell’allenamento che sposterà questo parametro via via verso intensità maggiori.Si tratta inoltre di un fattore strettamente interconnesso con la capacità del cuore di pompare e veicolare sangue e quindi ossigeno verso la cellula.E’ bene tra l’altro precisare come l’acido lattico non debba essere considerato esclusivamente come un prodotto di scarto in quanto esso assume valenza energetica se combinato con l'ossigeno. ➢ creatinfosfato:Questa molecola viene utilizzata dalle cellule muscolari per operare metabolismo anaerobico alattacido indipendente dalla formazione del lattato a partire dal glucosio.Questo sistema energetico,assume rilevanza per attività esplosive,intense e di breve durata. METABOLISMO Rappresenta il consumo energetico che ogni individuo spende per garantire un corretto andamento delle varie attività fisiologiche di base.Si tratta di un parametro estremamente variabile da individuo ad individuo sulla base di molteplici fattori: ➢ 1500kcal/die per una persona sedentaria ➢ 2000kcal/die per una persona tendenzialmente più attiva ➢ >2000kcal/die per atleti agonisti Il metabolismo di un soggetto può essere misurato tramite: ➢ calcolo della VO2Max visto che,ogni molecola di ossigeno indica il consumo di ATP ➢ metodi indiretti attraverso la valutazione dell’attività fisica e la misurazione della temperatura corporea mediante strumenti come l’actimiters In tutto questo contesto,è molto importante introdurre l’azione e l’importanza dell’ipotalamo nonché organo deputato a gestire alcuni fattori come la modulazione del nostro peso corporeo ma anche del senso della fame e della sazietà.L’ipotalamo,rilascia il TRH(fattore di stimolazione della tireotropina) che,assieme al TSH(ormone tireostimolante) sintetizzato dall’ipofisi,va ad agire al livello della tiroide incentivando quest’ultima alla produzione degli ormoni tiroidei T3(triiodotironina)-T4(tetraiodotironina).Questi ormoni,sono infatti in grado non solo di regolare il metabolismo basale ma anche di determinarne un forte ed immediato aumento assieme anche ad un maggior consumo di ossigeno e di energia tradotto in un conseguente incremento della temperatura corporea di base.Quando la biodisponibilità di energia risulta ridotta,il cervello,come meccanismo di auto-difesa,rallenta il metabolismo basale e,parallelamente inibisce il rilascio e la produzione dell’ormone tiroideo. APPARATO CARDIOCIRCOLATORIO _DEFINIZIONI GENERALI Il cuore,rappresenta un organo muscolare cavo costituito da 4 camere cardiache comunicanti tra di loro attraverso valvole cardiache e orifizi atrioventricolari che legano funzionalmente atrio con corrispettivo ventricolo.Le cavità cardiache risiedono in: ➢ atrio destro e sinistro localizzati sul versante superiore ➢ ventricolo destro e sinistro localizzati sul versante inferiore ed al di sotto dei rispettivi atri Il cuore viene rifornito di sangue dalle vene che effettueranno il proprio ingresso al livello atriale,viceversa,sono le arterie che conducono il sangue lontano dal cuore partendo dai ventricoli e raggiungendo la periferia corporea.Dal ventricolo sinistro parte l’aorta nonché

arteria più voluminosa del corpo deputata a condurre il sangue ossigenato dal cuore verso tutti gli organi,al contrario,dagli organi,il sangue,viene ricondotto all’atrio destro del cuore attraverso le vene cave nonché principali vene sistematiche.Dal ventricolo destro parte l’arteria polmonare deputata a condurre il sangue deossigenato ai polmoni nei quali,secondo processo di ematosi,il sangue si arricchirà di ossigeno cedendo il biossido di carbonio per poi essere veicolato nuovamente al cuore attraverso le vene polmonari che raggiungeranno la parete posteriore dell’atrio sinistro.

Le due porzioni cardiache,devono necessariamente pompare la stessa quantità di sangue perchè,visto che il cuore non può interrompere la propria attività di contrazione,se ciò non avviene si riscontra: ➢ accumulo di sangue nella circolazione sistemica che porta il soggetto ad apparire tendenzialmente gonfio ➢ edema polmonare nella piccola circolazione derivante dall’accumulo di liquidi all’interno dei polmoni. In questo caso,pazienti con problematiche cardiovascolari,per contrastare le varie disfunzioni cardiache,possono assumere: ➢ diuretici:incrementano l’attività di espulsione di urina per evitare un accumulo di liquidi e ridurre il volume ematico ➢ beta bloccanti:farmaci attraverso i quali viene rallentato il ritmo cardiaco di base impedendo drastici incrementi relativi alla frequenza cardiaca Per questi soggetti,l’andamento della performance sportiva deve essere valutato attraverso diverse strategie,mentre in soggetti sani è possibile banalmente basarsi sui valori della FCMax. Ogni ciclo cardiaco prevede una fase di contrazione denominata sistole ed una di rilassamento definita diastole.Il cuore rappresenta un muscolo involontario di fatti dotato di autoritmicità intesa come l'effettiva capacità dello stesso di contrarsi in maniera autonoma,l’unico fattore soggetto a variazione e controllo adoperato dal sistema nervoso centrale,risiede infatti nella frequenza cardiaca.Durante la fase di sistole,il ventricolo espelle 75ml di sangue(gittata sistolica) ma questa quantità risulta essere strettamente dipendente dalla grandezza del cuore.Considerando che il cuore si contrae in maniera involontaria per circa 70/75bpm,la quantità di sangue espulsa dal cuore in questo intervallo di tempo(gittata cardiaca),è uguale a 5000ml di sangue ottenuti dalla moltiplicazione tra

frequenza cardiaca e gittata sistolica.La gittata cardiaca è inoltre indicatrice della capacità aerobica di un soggetto derivante proprio dal trasporto di ossigeno al minuto,se si volesse aumentare il consumo di ossigeno nel muscolo,bisognerebbe avere un incremento dell’effettiva quantità di sangue veicolata verso il cuore.La gittata cardiaca risulta quindi essere fortemente influenzata da attività fisica,metabolismo corporeo,età e dimensioni cardiache. _SANGUE Tessuto connettivo liquido derivante dalla combinazione di: ➢ componente cellulare data dagli elementi figurati(globuli rossi,globuli bianchi e piastrine) ➢ componente liquida extracellulare data dal plasma ➢ siero:rappresenta la rimanente porzione liquida del sangue priva delle proteine della coagulazione.Il processo di coagulazione si deve al principio secondo il quale il sangue,all’interno dei vasi sanguigni,è costantemente sotto pressione,di conseguenza,traumi a carico di quest'ultimo ne inducono la fuoriuscita.All’interno dei vasi sanguigni,il sangue non coagula a causa del suo contatto instaurato esclusivamente con lo strato di endotelio rivestito da eparina nonché importante anticoagulante.Sostanze simili all’eparina(coumadin),vengono utilizzate soprattutto da pazienti fibrillanti e,inibendo il processo coagulativo,possono causare anche vere e proprie emorragie. _APPARATO CARDIOVASCOLARE ED ATTIVITÀ’ FISICA Atleti agonisti presentano sia in condizioni di riposo che durante l'attività fisica,frequenze cardiache molto basse(circa 45/50 bpm)che delineano situazioni di bradicardia.Questo principio si lega ad un maggior volume cardiaco tradotto nella capacità di quest'ultimo di pompare ed espellere più sangue durante le fasi di sistole e quindi di possedere una gittata sistolica più alta(90ml). _FREQUENZA CARDIACA MASSIMA Misurata attraverso formule molto semplici(FCMax=220-età,formula proposta da Cooper),rappresenta un importante fattore di rilevazione del potere aerobico di un soggetto.Partendo dalla formula proposta da Cooper,è possibile comprendere come,la FCMax dipenda fortemente dall’età del soggetto,più l’età sarà elevata,più diminuiranno le prestazioni aerobiche a causa di una minor FCmax,di conseguenza è molto importante in questo caso,modulare i parametri allenanti proprio sulla base dell’anzianità del soggetto.Differentemente dalla bradicardia,tipica condizione di atleti di elite,valori molto elevati di frequenza cardiaca,sono spesso associati a fenomeni di tachicardia. _PRESSIONE ARTERIOSA Il sangue veicolato attraverso i vasi sanguigni,si trova costantemente sotto pressione.La pressione arteriosa è molto più alta di quella atmosferica e soprattutto non mantiene valori costanti ma differenziati ini: ➢ pressione minima/diastolica:80 millimetri di mercurio ➢ pressione massima/sistolica:120 millimetri di mercurio Generalmente,essa dipende da: 1. forza di contrazione cardiaca 2. volume ematico ➢ ipotensione:basso volume ematico tradotto in una minore capacità di spinta del cuore verso i vari organi e tessuti periferici.Ad accusare fenomeni di ipotensione è soprattutto il cervello che reagisce inducendo svenimenti.Sono principalmente due i motivi per i quali al cervello giunge meno sangue:

● aritmie ● accelerazioni cardiache improvvise Tra le principali cause legate allo svenimento si riscontrano: ● forti emozioni ● epilessia:perdita di coscienza caratterizzata da intense contrazioni muscolari ● morte improvvisa:dilatazione dei vasi cerebrali che porta alla fuoriuscita del sangue all’interno della scatola cranica causando un aumento della pressione intracranica e una conseguente compressione del cranio.Se lo stravaso è lento,si riscontrano banali mal di testa,se invece esso avviene in maniera rapida,si ha una effettiva perdita di coscienza. ● problematiche cardiache:eventualmente individuate mediante elettrocardiogramma Inoltre,è bene precisare come il cervello sia capace di regolare la pressione arteriosa soprattutto attraverso la divisione parasimpatica appartenente al SNA/SNV che,mediante il nervo vago comporta una riduzione della pressione sanguigna(sindrome vagale). ➢ ipertensione:alto volume ematico 3. calibro delle arterie ● vasodilatazione:riduzione della pressione arteriosa a causa dell’aumento del volume della parete arteriosa ● vasocostrizione:aumento della pressione arteriosa a causa della riduzione del volume della parete arteriosa ACIDOSI Si tratta di una tematica strettamente interconnessa a respirazione ed attività fisica in quanto,durante lo svolgimento di quest'ultima,il sangue tende a diventare acido. _PH L’acqua di cui ci componiamo.è costituita da varie sostanze come sodio,cloro e,in piccolissima percentuale anche ioni idrogeno H+ con una concentrazione di circa 10⁻⁷ molari.Il ph rappresenta proprio il logaritmo della concentrazione di ioni idrogeno inteso come l’effettivo numero di 0 che,nella formula espressa in molarità,precede l’1,di conseguenza,il ph neutro,che non è compatibile con lo stato di salute,sarà uguale a 7.Pur essendo molto basso,è importante conoscere il valore inerente la concentrazione di ioni idrogeno in relazione al principio secondo il quale,cellule e componenti proteiche,per poter espletare correttamente la propria funzione,necessitano di un determinato valore di ph,di conseguenza variazioni a carico di quest'ultimo,inibiscono o limitano l’azione cellulare e proteica.Non a caso,la conformazione tridimensionale caratterizzante la struttura proteica,possiede delle cariche dipendenti dagli ioni idrogeno capaci di causare una denaturazione delle stesse assieme ad elevate fonti di calore.Oltre al ph neutro,è molto importante analizzare il valore del ph ematico= 7.4 che,se ridotto,causa numerose problematiche di salute.Nel sangue,il ph,rimane costante grazie all’azione esercitata da un sistema tampone nel quale,gli ioni idrogeno in eccesso,vengono assorbiti dal bicarbonato di sodio successivamente convertito in acido carbonico(HCO3⁻).Quando il ph ematico risulta inferiore a 7.4,a causa dell’aumento del numero di ioni idrogeno,ci si trova in situazioni di acidosi viceversa,quando il ph ematico aumenta,si parla di situazioni di alcalosi.

_CO2 Durante lo svolgimento dell'attività sportiva,il ph ematico tende ad acidificare a causa della produzione di CO2 che dovrà essere necessariamente eliminata.Nei muscoli,questa,viene veicolata sotto forma di acido carbonico dal sangue per poi essere espulsa esternamente attraverso l’atto espiratorio esercitato dai polmoni.Nei soggetti con problematiche respiratorie(asmatici o fumatori),è molto più facile andare incontro a fenomeni di acidosi a causa dell’accumulo di CO2.E’ bene quindi sottolineare come,respirazione e circolazione,vengano regolate sulla base della quantità di CO2 e non di ossigeno,non a caso,fenomeni come tachicardia ed iperventilazione,si verificano proprio al fine di rimuovere CO2 e non di inglobare maggiori quantità di ossigeno. _TRASPORTO DEI GAS NEL SANGUE ➢ l’ossigeno forma ossiemoglobina legandosi ai singoli ioni ferro contenuti nella molecola di eme caratterizzante le 4 sub-unità proteiche dell’emoglobina trasportata dai globuli rossi. ➢ CO2 disciolta nel sangue sotto forma di acido carbonico o anch’essa legata all'emoglobina formando carbossiemoglobina.

CORTISOLO Ormone steroideo appartenente alla famiglia dei glucocorticoidi prodotti dalla regione fascicolata appartenente alla zona corticale esterna delle ghiandole surrenali.Viene spesso conosciuto anche come ormone dello stress proprio perché,una volta rilasciato nel torrente ematico,questo induce tutta una serie di effetti specifici: ➢ aumenta la glicemia ➢ aumenta l’attenzione ➢ riduce dolore ed infiammazione ➢ aumenta l’adipe ➢ aumenta ritenzione idrica ➢ aumenta la pressione arteriosa Così come il sistema nervoso simpatico,anche il cortisolo,nel contesto sportivo,comporta un miglioramento delle prestazioni visti i suoi effetti relativi alla maggior attenzione,all’aumento della glicemia ed alla riduzione della sensazione dolorifica che vanno a ripercuotersi positivamente sull’azione esercitata dai nostri muscoli.Di fatti,il cortisolo gestisce e regola momenti di stress,emergenza e sforzi vari consentendoci di essere pronti e reattivi dal punto di vista fisiologico per affrontare queste situazioni specifiche nella maniera corretta.Nonostante questo,lo stress in sé, viene spesso considerato come un fattore avverso e negativo quando i...