Fondamenti del Sistema Muscolare

Con il seguente articolo faremo un avvicinamento ai Fondamenti del Sistema Muscolare

Noi di HSN vogliamo fare un passo avanti nell’apprendimento di concetti avanzati.

Quando qualcuno vuole progettare un allenamento per l’ipertrofia è interessante conoscere come agisce il muscolo per produrre forza attraverso le articolazioni e generare il movimento necessario per eseguire la ripetizione di un qualsiasi esercizio; per questo dobbiamo conoscere la fisiologia del muscolo.

Conoscendola sapremo come avviene la contrazione muscolare, che è la chiave dell’ipertrofia.

Macrostruttura del muscolo scheletrico

All’interno della macrostruttura, il muscolo è coperto da tessuto connettivo chiamato epimisio.

Questo è composto da centinaia di fasci muscolari che terminano sempre ad entrambe le estremità in quello che si chiama tendine, che si unisce all’osso tramite un tessuto connettivo speciale chiamato periostio, che riveste tutte le ossa.

Come abbiamo indicato, il muscolo ha due poli o punti che si agganciano alle ossa. Ricevono diverse denominazioni a seconda di dove si trovano:

• Negli arti: prossimale, se è il più vicino al tronco, e distale
• Nel tronco: superiore per quello più vicino alla testa e inferiore per quello più vicino ai piedi.
• Si può usare la denominazione tradizionale: origine per il punto più vicino al centro del corpo e inserzione per il punto più lontano dal centro del corpo.

Microstruttura del muscolo scheletrico

All’interno dell’epimisio, le fibre muscolari si raggruppano in fasci di fibre.

Questi si chiamano fascicoli e sono coperti da uno strato di tessuto connettivo chiamato perimisio. All’interno, ogni fibra ha anche uno strato di tessuto connettivo chiamato endomisio, oltre alla membrana della cellula chiamata sarcolemma.

Se si isola una fibra muscolare, all’interno di essa, dietro la sua membrana, vediamo il citoplasma della cellula muscolare chiamato sarcoplasma. Questo è composto da migliaia di miofibrille.

Queste sono quelle che rendono possibile ciò che cerchiamo, la contrazione del muscolo

Miofibrille

Le miofibrille sono composte fondamentalmente da due tipi di miofilamenti: alcuni sottili di actina e altri più spessi di miosina.

Entrambi i tipi di filamenti si organizzano longitudinalmente formando l’unità contrattile più piccola del muscolo scheletrico chiamata sarcòmero.

Linea M e Z

I filamenti di miosina si ancorano nella cosiddetta linea M al centro del sarcòmero, mentre i filamenti di actina si trovano alle estremità dello stesso, ancorati alla linea Z. Queste linee Z sono disposte lungo tutta la miofibrilla.

Ogni filamento di miosina è circondato da sei filamenti di actina, e a sua volta ogni filamento di actina è circondato da tre di miosina. Questa disposizione dei filamenti di actina e miosina è ciò che conferisce al muscolo il colore chiaro-scuro e l’aspetto striato che vediamo nei culturisti quando hanno pochissimo grasso corporeo.

Teoria dei filamenti scorrevoli

Come già detto, si tratta fondamentalmente di uno scorrimento dei filamenti di actina del sarcòmero sopra quelli di miosina.

Ponti trasversali

In questo modo, provoca uno spostamento delle linee Z e questo fa sì che il muscolo si contragga. Lo spostamento avviene per una flessione dei ponti trasversali di miosina, ma per produrre tutto lo spostamento devono avvenire molte flessioni lungo tutto il muscolo.

Calcio

Un elemento molto importante, che non è importante solo nella formazione ossea, è il calcio. Il suo rilascio genera tensione nel muscolo che provoca la contrazione.

Quando si è a riposo, il calcio presente nelle miofibrille è molto basso, questo fa sì che ci siano poche unioni dei ponti trasversali di miosina con i filamenti di actina.

Perché avvenga la flessione dei ponti trasversali di miosina, prima devono unirsi ai filamenti di actina.

Perché avvenga questa unione è necessario il calcio.

Questo calcio viene rilasciato dal reticolo sarcoplasmatico al ricevere un impulso nervoso, e si unisce alla troponina (proteina distribuita lungo il filamento di actina); unendosi provoca un cambiamento nella tropomiosina (un’altra proteina che si trova nella scanalatura del filamento di actina) facendo sì che la testa del ponte trasversale di miosina si leghi più rapidamente al filamento di actina e produca la flessione del primo.

ATP

Perché i ponti trasversali si flettono serve energia, che proviene dall’idrolisi dell’ATP (adenosina trifosfato) che si trasforma in ADP (adenosina difosfato) e fosfato, ed è fornita dall’enzima miosina ATPasi.

È continua la necessità di una molecola di ATP che sostituisca quella di ADP per dissociare l’actina dal ponte trasversale di miosina e così continuare il processo di contrazione, sempre che ci sia calcio per legarsi alla troponina, da qui l’importanza di questo elemento.

Quando tutti i passaggi precedenti avvengono in sequenza e ripetutamente lungo tutta la fibra muscolare, si verifica un accorciamento apprezzabile del muscolo. Si manterrà finché esisteranno calcio nella miofibrilla, ATP per dissociare actina e miosina e miosina ATPasi per provocare l’idrolisi dell’ATP.

Tutto questo finirà quando si smetterà di stimolare il muscolo che si vuole contrarre. Per questo, il calcio ritorna al reticolo sarcoplasmatico, impedendo l’unione dei filamenti di actina e miosina. Questa separazione li lascia di nuovo in stato di dissociazione, il che implica il rilassamento muscolare del gruppo/muscolo in questione.

Riassunto delle fasi della Contrazione Muscolare

Lo possiamo spiegare in queste 5 fasi:

1. Stato di riposo. C’è poco calcio e quindi poche flessioni dei ponti trasversali di miosina.
2. Fase di accoppiamento eccitazione-contrazione. Si produce uno stimolo per liberare calcio che provochi più flessioni dei ponti trasversali di miosina sui filamenti di actina.
3. Contrazione. Dissociazione di actina e ponte trasversale di miosina per il rilascio di ADP proveniente dall’idrolisi di ATP per generare la contrazione muscolare.
4. Fase di ricarica. Sono necessari calcio, ATP e miosina ATPasi.
5. Rilassamento. Il muscolo si rilassa dissociando miosina e actina quando il calcio viene immagazzinato nel reticolo sarcoplasmatico.

Tipi di fibre muscolari

Bisogna chiarire che non tutte le fibre muscolari sono uguali. Esistono diverse classi a seconda di caratteristiche metaboliche e contrattile.

Principalmente si raggruppano in due gruppi che spieghiamo di seguito:

Fibre Tipo I

Sono fibre a contrazione lenta.

Utilizzano una grande quantità di ossigeno. Basano il loro funzionamento principalmente sulla respirazione cellulare. Per questo possiedono una grande resistenza alla fatica poiché hanno un gran numero di mitocondri, alta concentrazione capillare e alta attività degli enzimi aerobici.

Avendo grande resistenza hanno una forza minore, dovuta principalmente a questa contrazione lenta.

Sono fibre che non hanno un grande fattore di ipertrofia, non crescono molto.

Tipo II

Sono fibre a contrazione rapida.

Perciò sono quelle che veramente promuovono la forza dell’individuo. Sono le fibre che crescono di più e sono ideali per esercizi come velocità, sollevamento pesi, fitness… il problema è che, al contrario delle precedenti, si affaticano molto rapidamente.

Queste fibre si dividono in due sottotipi:

Tipi di Azioni Muscolari

Esistono 3 azioni muscolari che possiamo distinguere:

1. Concentriche (CON),
2. Isometriche (ISO), e
3. Eccentriche (EXC).

Vediamo come funzionano ciascuna di esse:

Azioni muscolari concentriche

In esse si realizza l’azione principale del muscolo che è accorciarsi.

Si produce quando la tensione totale data da tutti i ponti trasversali (vedi parte II) supera la resistenza del muscolo all’accorciamento. È l’azione che fa avvicinare i due estremi delle ossa che formano un’articolazione. Le azioni concentriche sono considerate azioni dinamiche.

Per esempio, nel curl del bicipite sia i ponti trasversali del bicipite brachiale sia quelli dei flessori del gomito riescono a superare la resistenza provocata dal peso totale (barra, dischi, braccio, avambraccio e mano).

Azioni muscolari isometriche

Questa azione è anche conosciuta come statica.

Poiché non c’è movimento quando si esegue, il muscolo produce forza ma la sua lunghezza rimane invariata (statica) e l’angolo dell’articolazione non varia. La tensione di tutti i ponti trasversali è uguale alla resistenza opposta dal carico totale (da qui il mantenimento statico).

Per esempio, nel curl del bicipite si ferma il movimento a metà del percorso, per cui la forza del bicipite brachiale e dei flessori del gomito eguaglia la forza totale del peso (barra, dischi, braccio, avambraccio e mano).

Azioni muscolari eccentriche

In questo caso si esercita una forza mentre il muscolo si allunga.

E come le concentriche, sono azioni dinamiche (c’è movimento). Avviene quando la forza esercitata dai ponti trasversali del muscolo lavorato è inferiore alla resistenza applicata.

Per esempio, nel curl del bicipite avviene durante la fase di discesa controllata, per cui si esercita una forza totale dei ponti trasversali per ridurre la velocità del movimento, ma insufficiente a fermarlo, cioè a realizzare un isometrico.

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