INTRODUZIONE
I muscoli sono organi costituiti da tessuto
contrattile, formato da elementi allungati nella
direzione della contrazione (fibre muscolari)
raccolti in fasci. I muscoli costituiscono il
sistema muscolare che assieme al sistema
scheletrico, forma l'apparato locomotore.
I muscoli oltre che del movimento vero e proprio
sono anche responsabili delle variazioni di calibro
dei vasi sanguigni, del battito cardiaco, della
digestione, ecc. Fondamentalmente distinguiamo tre
tipi fondamentali di muscolo, diversi oltre che per
il tipo di tessuto da cui sono costituiti, anche per
la funzione svolta e la loro posizione nel corpo
dell'animale.
Muscoli striati
Sono così chiamati
per le bande alterate chiare e scure visibili al
microscopio. La maggior parte di essi si inserisce
sulle ossa e serve perciò a muovere lo scheletro
(muscoli scheletrici). I muscoli striati si
inseriscono nelle ossa per mezzo dei tendini, che
sono dei fasci di tessuto connettivo fibroso. La
contrazione dei muscoli striati è rapida e sotto il
controllo della volontà.
Muscoli lisci
Hanno una struttura
molecolare diversa. Controllano la motilità dei
visceri e dei vasi sanguigni; si contraggono
lentamente ed in maniera prolungata ma involontaria.
Muscolo cardiaco
Detto anche
miocardio, è formato da tessuto simile a quello
striato, ma la sua attività è involontaria e
ritmica.
Contrazione e struttura dei
muscoli
La struttura di un muscolo striato è costituita
da numerose fibre muscolari, avvolte da una membrana
(sarcolemma) circondata da una guaina di tessuto
connettivo. Ogni fibra ha forma cilindrica con
diametro variabile ( fino a 200 millesimi di
millimetro) e lunghezza fino anche a diversi cm. E'
costituita da fasci di miofibrille, in cui il
sarcomero, l'unità contrattile del muscolo si ripete
più volte. A sua volta, il sarcomero è formato da
due diversi tipi di filamenti proteici : actina (
più sottile) e miosina ( più spessa).
Nella
figura è rappresentata la struttura di un muscolo;
le lettere I, A, Z, H, indicano le bande alternate
di miosina e actina di cui è formato il sarcomero.
La contrazione del
muscolo è il risultato della contrazione dei
sarcomeri conseguente allo slittamento dei filamenti
di actina fra quelli di miosina. Lo stimolo alla
contrazione arriva alle fibre muscolari da
terminazioni nervose di nervi motori, che si
ramificano in modo che ogni ramo innervi una sola
fibra muscolare; si forma così una complessa
struttura detta giunzione neuro-muscolare.
In breve possiamo
dire che il muscolo per funzionare ha bisogno di
glicogeno (che gli fornisce l'energia) e di ossigeno
che viene fornito dal sangue, il quale nel contempo
elimina dal muscolo l'anidride carbonica e l'acido
lattico. Ma vediamo ora meglio come funzionano i
muscoli durante una prestazione atletica quale per
es. il volo; questo ci aiuterà a capire molte cose
che poi potremo sfruttare a nostro favore.
MUSCOLI DEL VOLO
NEGLI UCCELLI
La muscolatura del
volo si può esaminare al meglio in un pollo appena
scarnificato. Una volta spennata la parte inferiore
dell'uccello ci troviamo di fornte alla regione
pettorale, la cui muscolatura è suddivisa al centro
da una cresta ossea che sarebbe la carena dello
sterno (crista sterni). Questo muscolo che vediamo
così in superficie è il pettorale maggiore o
superficiale (musculus pectoralis major) ed è il
responsabile dell'abbassamento dell'ala durante il
volo attivo. A determinare invece il sollevamento
dell'ala è il muscolo sopracoroideo (musculus
sopracoroideus), che è uno strato muscolare più
sottile, osservabile alzando il muscolo pettorale,
che da un lato è inserito sulla carena e dall'altro
va a finire nell'omero dell'ala. Questo muscolo ha
una struttura più debole poiché alzare l'ala
richiede meno energie che alzarla.
FISIOLOGIA MUSCOLARE
Tra gli stress ai
quali ordinariamente è esposto l’organismo nessun
altro è paragonabile per intensità a quello
provocato dalle prestazioni fisiche . Alcune di
queste, in effetti, potrebbero facilmente risultare
letali se venissero continuate per tempi anche solo
leggermente più lunghi. Si consideri, come esempio,
che nell'uomo, durante una corsa di maratona il
metabolismo corporeo aumenta del 2000%.
I MUSCOLI NELL’ATTIVITA'
FISICA
Forza, potenza e resistenza
dei muscoli
Elemento base di ogni
attività atletica è la capacità funzionale dei
muscoli, cioè, quanta forza possono
sviluppare al momento dovuto, quanta potenza
possono raggiungere nella esecuzione di un lavoro, e
per quanto tempo (resistenza) possono
continuare nella loro attività.
La forza di un
muscolo dipende principalmente dalle sue dimensioni,
per es nel caso dell'uomo, avrà una maggiore forza
muscolare l’atleta che attraverso un adeguato
programma di allenamento abbia fatto aumentare le
dimensioni dei propri muscoli. In un sollevatore di
pesi di classe mondiale, ad esempio, il muscolo
quadricipite può avere una sezione trasversa con una
superficie che può raggiungere i 150 cm2,
sicché può sviluppare una forza contrattile
massimale di 525 kg.
La potenza
muscolare differisce dalla forza muscolare,
giacchè la prima è una misura della quantità totale
di lavoro che il muscolo può eseguire in un dato
periodo di tempo. Essa è data non solo dalla forza
di contrazione ma anche dalla ampiezza di
accorciamento e dal numero di contrazioni at minuto.
Si misura generalmente in kilogrammetri (kgm) al
minuto. Cosi, un muscolo che sollevi un peso di 1 kg
ad una altezza di 1 m in 1 minuto, sviluppa una
potenza di 1 kgm/min. Un animale è in grado di
sviluppare una potenza estremamente elevata solo per
breve tempo, come ad esempio nell'uomo durante un
corsa di 100 m, oppure in uno sparviere durante un
inseguimento che può essere portato a termine entro
poche decine di secondi, mentre in prove di
resistenza di lunga durata (il lento sorvolo delle
albanelle, per es.) la potenza muscolare è solo 1/4
di quella sviluppata durante il picco iniziale. Ma
ciò non significa che la prestazione atletica di un
soggetto è quattro volte maggiore durante il picco
iniziale di partenza rispetto a quella della mezz’
ora successiva, giacché il rendimento con cui la
potenza muscolare si traduce in prestazione atletica
è spesso molto minore in un’attività muscolare
rapida che non durante un’attività meno rapida ma
sostenuta. La velocità nella corsa di 100 m, ad
esempio, è solo 1,75 volte più elevata di quella
della corsa di 30 minuti nonostante che la capacità
di potenza muscolare a breve termine sia quattro
volte maggiore che a lungo termine.
La resistenza
dipende dalla disponibilità di sostanze nutritive
per il muscolo, soprattutto dalla quantità di
glicogeno accumulata nel muscolo prima del periodo
di attività. Una dieta ricca di carboidrati fa
aumentare fortemente la resistenza, poiché permette
di costituire nei muscoli riserve di glicogeno molto
più abbondanti che non una dieta mista, ad alto
contenuto di grassi, i quali in poche parole
appesantiscono inutilmente il corpo dell'animale.
I SISTEMI METABOLICI
DEL MUSCOLO NELL' ATTIVITA' FISICA
Abbiamo detto che un
muscolo per lavorare efficacemente ha bisogno di
energia. Nel muscolo operano gli stessi sistemi
metabolici di base di tutte le altre parti
dell’organismo. Alcuni aspetti quantitativi di tre
di essi assumono, però, grande importanza per lo
studio dei limiti dell’attività fisica. Vediamoli:
Sistema del
fosfageno Adenosintrifosfato (ATP). Abbiamo
visto che questa molecola universale che si trova in
tutti gli animali, è la fonte base dell’energia per
la contrazione muscolare, che ha la seguente
formula:
Adenosina~P03 ~P03
~ P03
I
legami indicati con il simbolo ~ , sono legami
fosforici ricchi di energia. L’energia contenuta in
ciascuno di essi è di 7300 calorie per mole di ATP.
Perciò, la rimozione del primo gruppo P03
(radicale fosforico) dalla molecola, che converte
l’ATP in adenosindifosfato (ADP), libera 7300
calorie che possono essere utilizzate per fornire
energia al processo contrattile del muscolo.
Altrettanta energia, 7300 calorie, si rende
disponibile per rimozione del secondo radicale
fosforico e formazione dall’ADP di
adenosinmonofosfato (AMP). Ma la quantità di ATP
presente nei muscoli, anche di rapaci ben allenati,
è sufficiente a sostenere una potenza muscolare
massimale solo per qualche secondo. E' essenziale,
perciò, che nuovo ATP venga formato continuamente,
salvo che in intervalli di pochi secondi alla volta,
anche durante la prestazione atletica del volo.
Sistema glicogeno-acido
lattico Il
glicogeno immagazzinato nel muscolo può essere
scisso in glucosio e questo utilizzato poi a scopo
energetico. Lo stadio iniziale di questo processo si
indica come glicolisi anaerobica perché ha luogo
interamente senza intervento di ossigeno . Ogni
molecola di glucosio viene scissa in due molecole di
acido piruvico con liberazione di energia e
formazione di varie molecole di ATP. Ordinariamente
l’acido piruvico entra poi nei mitocondri delle
fibre muscolari e reagisce con l’ossigeno dando
luogo alla formazione di molte altre molecole di
ATP. Quando, però, non vi è ossigeno sufficiente per
questo secondo stadio del metabolismo del glucosio
(stadio ossidativo), la massima parte dell’acido
piruvico viene convertita in acido lattico che
diffonde poi all’esterno della fibra muscolare e
passa nel sangue. Gran parte del glicogeno
muscolare, perciò, viene degradato ad acido lattico
e ciò porta alla formazione di considerevoli
quantità di ATP interamente senza intervento di
ossigeno. Altra proprietà del sistema
glicogeno-acido lattico è che esso è capace di
formare molecole di ATP circa 2,5 volte più
rapidamente di quanto non possa il meccanismo
ossidativo dei mitocondri. Perciò, questo processo
di glicolisi anaerobica può essere utilizzato come
fonte di energia rapidamente disponibile quando
siano richieste forti quantità di ATP per
contrazioni muscolari di breve o modesta durata.
Sistema aerobico Il
sistema aerobico fornisce energia mediante
ossidazione di substrati energetici nei mitocondri.
Glucosio, acidi grassi e aminoacidi degli alimenti,
dopo i vari processi del metabolismo intermedio, si
combinano con l’ossigeno liberando quantità molto
forti di energia che vengono impegnate nella sintesi
di ATP a partire da AMP e ADP .
Dal confronto di
questo meccanismo aerobico di fornitura di energia
con il sistema glicogeno-acido lattico e con quello
del fosfageno, le relative velocità massime di
generazione di potenza in termini di utilizzazione
di ATP risultano le seguenti:
|
SISTEMA |
QUANTITA' DI ATP PRODOTTA |
DURATA |
|
AEROBICO |
1 |
secondi |
|
GLICOGENO-AC.LATTICO |
2,5 |
minuti |
|
ATP |
4 |
illimitato (dipende dalla quantita' di
nutrienti) |
E' facile, così, rilevare che il sistema del
fosfageno è quello utilizzato dal muscolo per
sviluppare picchi di potenza di pochi secondi,
mentre per un’attività atletica prolungata deve
essere impegnato il sistema aerobico. In una
posizione intermedia si trova il sistema
glicogeno-acido lattico, che interviene specialmente
per fornire altra potenza aggiuntiva, ma che dopo
poco porta alla stanchezza muscolare (a causa
dell'accumulo di acido lattico).
Sistemi energetici impegnati nei vari tipi di
volo
Se si considerano il vigore e la
durata delle differenti attività sportive è
possibile valutare con sufficiente esattezza quali
sistemi energetici vengono utilizzati in ciascuna
delle attività.Si dia uno sguardo alla tabella
sotto:
|
SISTEMA |
COMMENTI |
TIPO DI VOLO |
|
ATP |
Prestazioni immediate, scatti rapidi e
nervosi (tipici del genere Accipiter per
es.). |
-
Inseguimento insistente (tail chasing:
Sparvieri, Astori, Smerigli ecc.)
-
Attacco in volo diretto e indiretto
(direct e indirect flying attack:
Pellegrino, Lanario, Astore, Aquile
ecc.)
|
|
ATP +
GLICOGENO-AC.LATTICO |
Si attiva quando l'ATP non è più
sufficiente. Porta alla stanchezza e alla
fatica muscolare. |
-
Come sopra, quando si prolungano
|
|
GLICOGENO-AC.LATTICO |
Usato per prestazioni medie a livello di
durata (resistenza) e potenza. |
-
Ispezione lenta e sistematica (slow
quartering, nelle Albanelle per es.)
-
Spirito santo (hovering, nel Gheppio per
es.)
-
Avvicinamento di nascosto ed attacco a
sorpresa.
|
|
AEROBICO |
Prestazioni di lunga durata, ad alta
resistenza, ma nelle quali il metabolismo ha
tutto il tempo per fornire intermedi
metabolici al muscolo. |
-
Alto
volo di ricerca (hight searching:
Falchi, Aquile ecc.)
-
Attesa in volo e picchiata ( Falchi
della regina)
-
Veleggiamento e scrutamento (soaring,
Falchi, Aquile ecc.)
|
Restauro dei
sistemi metabolici muscolari dopo l' esercizio
L’energia fornita dal metabolismo ossidativo del
sistema aerobico può essere usata per ricostituire
tutti gli altri sistemi — l’ATP, la fosfocreatina ed
anche il sistema glicogeno-acido lattico.
La ricostituzione del sistema glicogeno-acido
lattico comporta in primo luogo la rimozione
dell’acido lattico accumulatosi in eccesso in tutti
i liquidi corporei. Ciò è molto importante perché
l’acido lattico determina fatica estrema.
Restauro del sistema aerobico dopo esercizio.
Durante i primi stadi di un’intensa attività fisica
viene esaurita anche parte delle potenzialità
energetiche aerobiche del soggetto, come conseguenza
di due effetti: (1) il cosiddetto debito di ossigeno
e (2) deplezione delle riserve di glicogeno dei
muscoli.
Debito di ossigeno. L’organismo contiene
normalmente una quantità di ossigeno, utilizzabile
per il metabalismo aerobico, anche in mancanza
dell’apporto di nuovo ossigeno con il respiro.
Questa "riserva" di ossigeno consiste delle seguenti
cemponenti: (1) 1/4 (25%) nell’aria dei polmoni; (2)
1/8 (10%) come gas disciolto nei liquidi corporei;
(3) 50% in combinazione con l’emoglobina del sangue;
e (4) 15 % nelle fibre muscolari combinate con la
mioglobina, una proteina simile alla emoglobina e
come questa capace di legare ossigeno.
In un esercizio fisico intenso, quasi tutta
questa "riserva" di ossigeno viene utilizzata nel
tempo di qualche minuto per il metabolismo aerobico.
Dopo che l’esercizio è terminato, essa deve essere
ricostituita mediante assunzione attraverso i
polmoni di ossigeno in eccesso sul fabbisogno
ordinario. E' da notare che durante il compimento di
una prestazione muscolare il consumo di ossigeno
aumenta anche di verie decine di volte. Poi, dopo
che l’attività è cessata, il consumo di ossigeno del
soggetto resta ancora al di sopra del normale,
proprio per ripristinare il sistema aerobico e da
ciò deriva il soprafiato. Gli uccelli si sono
evoluti anche in funzione di questa notevole
richiesta di ossigeno per il volo: essi possiedono
infatti i così detti sacchi aerei che permettono una
iperventilazione in grado di soddisfare tutte le
esigenze dei muscoli del volo.
Restauro delle riserve di glicogeno muscolare. Il
recupero da un esaurimento delle riserve di
glicogeno del muscolo è un fatto complesso, che
spesso richiede giorni, anziché secondi, minuti o
ore come per il restauro dei sistemi metabolici del
fosfageno e dell’acido lattico. Si noti che con una
dieta ad alto contenuto di carboidrati si ha un
completo recupero in circa 2 giorni. Invece, in
soggetti a dieta ricca di grassi e/o di proteine in
soggetti a digiuno il recupero è assai scarso anche
dopo ben 5 giorni.
NUTRIENTI UTILIZZATI
DURANTE L‘ATTIVITA' MUSCOLARE
Anche se sopra è stata sottolineata l’importanza
della disponibilità di abbondanti riserve di
glicegeno muscolare per una prestazione atletica
massimale, ciò non vuol dire che come fonte di
energia per i muscoli siano utilizzati solamente
carboidrati — ma significa semplicemente che questi
sono impiegati di preferenza. I muscoli, infatti,
utilizzano a scopo energetico grandi quantità di
grassi nella forma di acidi grassi ed anche
aminoacidi. Sta di fatto che in quelle prove
atletiche di resistenza che durano delle ore, anche
nelle migliori condizioni le riserve di glicogeno
del muscolo finiscano con l’esaurirsi, dopodiché
l’energia per la contrazione muscolare viene fornita
da altre fonti, principalmente dai grassi.
Si nota che ha massima parte dell’energia viene
tratta dai carboidrati durante i primi secondi o
minuti dell’attività fisica, mentre nella fase
dell’esaurimento dal 60 all’85% dell’energia viene
ad essere ricavata dai grassi, anziché dai
carboidrati.
Non tutta l’energia fornita dai carboidrati
deriva dal glicogeno immagazzinato nei muscoli,
infatti è contenuto nel fegato quasi altrettanto
glicogeno che nei muscoli, il quale può essere
liberato nel sangue in forma di glucosio e come tale
utilizzato poi dai muscoli a scopo energetico.
In sintesi, quindi, il glicogeno muscolare e il
glucosio ematico, se disponibili, sono i nutrienti
energetici di scelta per un’intensa attività
muscolare. Pur tuttavia, è prevedibile che in una
vera gara di resistenza, dopo le prime 3 o 4 ore
circa, più del 50% dell’energia richiesta sia
fornita dai grassi.
TIPI DI MUSCOLI
Intanto dobbiamo distinguere due principali tipi
di muscolo scheletrico (striato):
Muscoli rossi: (red muscle) che sono adatti a
resistere a lunghi periodi di prestazioni muscolari
e possiedono una elevata capacità di utilizzare
ossigeno.
Muscoli bianchi: (white muscle) che sono invece
associati a potenza e sprint ed hanno una bassa
capacità di usare ossigeno.
All'interno di questa classificazione abbiamo una
ulteriore suddivisione dei muscoli in:
Fibre muscolari a contrazione rapida e a
contrazione lenta
Tutti i muscoli dell’organismo umano contengono
in varie percentuali fibre a contrazione rapida
(fast twich muscle fibers) e fibre a contrazione
lenta (low twich slow fibers). Il soleo, per es., ha
in prevalenza fibre lente ed entra in funzione più
spesso per attività muscolari protratte dell’arto
inferiore.
Le differenze fondamentali tra fibre rapide e
fibre lente sono le seguenti:
1. Le fibre rapide hanno un diametro circa due
volte maggiore.
2. Gli enzimi che promuovono rapida liberazione
di energia dai sistemi energetici dell'ATP e del
glicogeno-acido lattico sono 2-3 volte più attivi
nelle fibre rapide che nelle fibre lente, cosicché
le prime possono sviluppare una potenza massimale
che è all’incirca il doppio di quella delle seconde.
3. Le fibre lente sono organizzate principalmente
per attività muscolari protratte ed hanno un'alta
capacità di consumare ossigeno. Hanno molti più
mitocondri delle fibre rapide e contengono, inoltre,
quantità considerevolmente maggiori di mioglobina.
E' questa una proteina analoga all’emoglobina, che è
capace di combinarsi con l’ossigeno nella fibra
muscolare e, fatto ancora più importante, di
accrescere la velocità di diffusione dell’ossigeno
attraverso la fibra stessa trasferendolo da una
molecola di mioglobina a quella adiacente. Inoltre,
gli enzimi del sistema metabolico aerobico sono
considerevolmente più attivi nelle fibre lente che
in quelle rapide.
4. Il numero di capillari per massa di fibre è
maggiore per quelle a contrazione lenta rispetto a
quelle a contrazione rapida visto che a loro serve
più ossigeno.
In sintesi, le fibre rapide possono sviluppare
potenze estremamente elevate per breve tempo, da
pochi secondi a qualche minuto. Le fibre lente,
invece, forniscono prestazioni durevoli, potendo
sviluppare una forza di contrazione che può essere
sostenuta per molti minuti e anche per ore.
Differenze specie-specifiche per quanto riguarda
le percentuali relative di fibre rapide e di fibre
lente. In generale, per molte delle attività
giornaliere, il rapace usa le fibre a contrazione
lenta, mentre quando esso è impegnato in un volo di
caccia userà principalmente le sue fibre a
contrazione rapida altamente ossidative e quando si
impegna nell'inseguimento di una preda userà le
fibre a contrazione rapida a bassa capacità
ossidativa. In alcune specie di rapaci prevalgono
nettamente le fibre rapide su quelle lente, mentre
in altre avviene il contrario. Questo è un fattore
che in qualche misura determina le capacità
atletiche delle differenti specie. Queste differenti
proporzioni, in realtà, sono determinate pressoché
interamente da fattori genetici. Le Albanelle ed i
Gufi di palude hanno per es. un'alta proporzione di
fibre a rapida contrazione altamente ossidative, che
permetteranno loro di compiere lunghi voli
esplorativi; gli Accipitridi invece avranno una
maggior proporzione di fibre a rapida contrazione a
bassa ossidazione che li sosterranno nei loro
rapidissimi e potentissimi sprint all'inseguimento
delle prede.
Tenendo allora in considerazione quanto
detto,durante le fasi di addestramento o allenamento
o riabilitazione di un rapace si dovrà operare con
esercizi specifici per la caratteristica proporzione
di fibre in una determinata specie.
LA FUNZIONE
RESPIRATORIA NELL’ATTIVITÀ FISICA
La respirazione nei rapaci
Il sistema respiratorio degli uccelli ha due
principali funzioni: scambiare anidride carbonica di
scarto con ossigeno e termoregolare il corpo
dell'animale.
Gli uccelli posseggono un apparato respiratorio
ben più efficiente del nostro, infatti hanno un
unico flusso circolare di aria che entra da una
estremità dei polmoni ed esce dall'altra. Inoltre
gli uccelli possiedono un complesso sistema di
sacchi aerei che si estendono in tutte le cavità
corporee ed in alcuni casi anche fin dentro le ossa
(pneumatiche). Un'altra differenza con il sistema
respiratorio dei mammiferi è che gli uccelli non
possiedono un diaframma ma sono i muscoli
intercostali che alzano ed abbassano lo sterno, con
il conseguente effetto di pompa di aria verso i
sacchi aerei ed i polmoni.
Questo processo di pompaggio di aria verso
l'interno è sincronizzato con il battito delle ali (
e quindi con il lavoro dei muscoli del volo).
Il volo è senz'altro una prestazione fisica molto
impegnativa: esso richiede una elevata temperatura
corporea ed un rapido metabolismo, dunque rispetto
ai Mammiferi per es. gli uccelli richiedono una
molto maggiore quantità di ossigeno. Ciò è ottenuto
sia grazie al fatto che la loro emoglobina del
sangue è due volte più efficiente rispetto a quella
dei Mammiferi, sia grazie al loro particolare
sistema respiratorio: così una Poiana comune in
condizioni normali ( statiche ) ha una frequenza
respiratoria di 15-30 atti al minuto, che
corrisponde alla metà rispetto a quella di un
Mammifero dello stesso peso.
Notiamo, prima di procedere, che l’efficienza
della funzione respiratoria è di interesse
relativamente modesto in prestazioni atletiche di
"sprint" ma è un fattore di importanza critica nelle
prestazioni massimali di attività muscolari
persistenti.
Consumo di ossigeno e ventilazione polmonare
nell’attività fisica. La relazione esistente tra
consumo di ossigeno e ventilazione polmonare totale
a differenti gradi di attività fisica è lineare. In
cifre tonde, sia il consumo di ossigeno sia la
ventilazione polmonare totale aumentano di diverse
decine di volte dallo stato di riposo ad un
esercizio fisico di intensità elevata.
I limiti di ventilazione polmonare. Va
sottolineato che normalmente il sistema respiratorio
non rappresenta il principale fattore limitante nel
rifornimento di ossigeno ai muscoli in condizioni di
massimale metabolismo aerobico muscolare. Di solito
un mangiare fattore limitante è la capacità della
pompa cardiaca di far affluire una quantità
sufficiente di sangue ai muscoli.
Effetto dell’allenamento sul Vo2Max.
Il simbolo Vo2Max indica la captazione di
ossigeno a livello dei polmoni, o consumo di
ossigeno, in condizioni di metabolismo aerobico
massimale. Tale capacità può essere influenzata
dall'allenamento che riesce a portarla al 10% in più
rispetto alla media normale di un rapace non
allenato e statico (per es. in voliera).
IL SISTEMA
CARDIOVASCOLARE NELL’ATTIVITÀ FISICA
Flusso sanguigno dei muscoli. La funzione
cardiovascolare nell’attività fisica è chiamata a
rifornire i muscoli dell’ossigeno e degli altri
nutrienti necessari. A questo scopo il flusso
sanguigno aumenta fortemente nei muscoli in
attività. Durante il volo la capacità di trasporto
del sangue può aumentare anche di 60 volte . Inoltre
è da notare che il flusso sanguigno si riduce nel
corso di ciascuna delle contrazioni. Vanno messi in
rilievo due punti:
1) Il processo contrattile in atto provoca esso
stesso temporaneamente diminuzione del flusso
sanguigno del muscolo, poiché questo contraendosi
cornprime i vasi sanguigni intramuscolari; perciò,
energiche contrazioni toniche inducono nel muscolo
una rapida insorgenza della fatica per il fatto che
esso non riceve un sufficiente rifornimento di
ossigeno e di altri nutrienti durante lo stato di
contrazione continua.
2) Il flusso sanguigno ai muscoli durante
l’attività fisica può aumentare fortemente.
Così, il flusso sanguigno nei muscoli può
aumentare fino a un massimo di circa 60 volte
durante un’attività fisica estremamente intensa.
Questo aumento è dovuto per circa la metà a
dilatazione dei vasi intramuscolari provocata dagli
effetti diretti dell’aumentato metabolismo del
muscolo; per l'altra metà risulta da molteplici
fattori, il più importante dei quali è probabilmente
il moderato aumento della pressione arteriosa che ha
luogo nell'attività fisica, aumento che di solito è
circa di un 30%. Un aumento della pressione
arteriosa del 30%, perciò, può spesso più che
raddoppiare il flusso sanguigno, un effetto che si
aggiunge al forte aumento del flusso provocato dalla
vasodilatazione per la maggiore attività metabolica.
Lavoro, consumo di ossigeno (respirazione) e
gittata cardiaca durante attività fisica. Non è una
sorpresa che queste grandezze siano tutte
direttamente correlate l’una con l’altra, come è
indicato dalle funzioni lineari, giacché il lavoro
dei muscoli fa aumentane il consumo di ossigeno che
a sua volta fa dilatare i vasi sanguigni muscolari,
cosicché il ritorno venoso e la gittata cardiaca
aumentano.
Effetti dell’allenamento sulla massa muscolare
cardiaca e sulla gittata cardiaca. Durante
l’allenamento atletico perciò, si ipertrofizzano non
solo i muscoli scheletrici ma anche il cuore.
L’ingrandimento del cuore e l’aumento della sua
capacità propulsiva si verificano, però, solamente
nell’allenamento specie che praticano voli di
resistenza, non negli scattisti come gli
accipitridi. Ad ogni contrazione sistolica, quindi,
la quantità di sangue pompata dal cuore può arrivare
anche fino al 50% in più rispetto allo stato
stazionario o a soggetti non allenati, ma la
frequenza cardiaca a riposo risulta nel primo
corrispondentemente ridotta.
Il ruolo del volume-sistole e quello della
frequenza cardiaca nell’aumento della gittata
cardiaca. La frequenza cardiaca durante il volo può
salire anche del 270%. Perciò, l’aumento della
gittata cardiaca durante un’attività fisica molto
intensa è sostenuto assai più dall’aumento della
frequenza cardiaca che da quello del volume-sistole.
Questo normalmente raggiunge il massimo livello già
quando l’aumento della gittata cardiaca è solo alla
metà del suo valore massimo: ogni ulteriore aumento
di essa perciò può aver luogo solo per aumento della
frequenza cardiaca.
CALORE CORPOREO NELL’ATTIVITA
FISICA
Quasi tutta l’energia che si libera dal
metabolismo delle sostanze nutritive viene alla fine
convertita in calore. Ciò vale anche per l’energia
impegnata nella contrazione muscolare, per le
seguenti ragioni. In primo luogo, nella
trasformazione dell’energia delle sostanze nutritive
in lavoro muscolare il rendimento massimo, anche
nelle migliori condizioni, è solo del 20-25%, e il
resto dell’energia è convertito in calore nel corso
delle reazioni chimiche intracellulari. In secondo
luogo, quasi tutta l’energia che va a produrre
lavoro muscolare viene degradata anche essa in
calore corporeo. A ciò si aggiunge la normale
elevata temperatura corporea che hanno gli uccelli (
di circa 40 oC). Se ne trae la
conclusione che il loro sistema termoregolatorio
deve essere estremamente funzionale; ed in effetti
lo è vista la presenza dei sacchi aerei che
permettono un rapido scambio di aria tra l'interno e
l'esterno del corpo permettendo così all'uccello di
raffreddarsi sufficientemente. Ricordiamo che gli
uccelli non sudano perché non possiedono ghiandole
sudoripare, al massimo si possono verificare delle
perdite di acqua evaporativa attraverso la
fluttuazione gulare nei rapaci notturni o il "panting".
Pertanto, in giornate molto calde può facilmente
prodursi nel rapace in fase di volo condizionato
(addestramento, allenamento, riabilitazione) una
condizione intollerabile, e a volte anche letale,
chiamata colpo di calore.
