8. I muscoli consumano energia

8 I muscoli consumano energia Quando un muscolo “lavora”, cioè si contrae, consuma energia; durante una corsa o uno sforzo muscolare si prova infatti una sensazione di calore, il ritmo cardiaco aumenta, la frequenza respiratoria aumenta, i vasi sanguigni si dilatano per portare in abbondanza le sostanze necessarie alla produzione di energia. Quali sono le sostanze “consumate” dai muscoli per produrre energia? Confronta la composizione del sangue in entrata e in uscita da un muscolo in condizioni di riposo e di attività. Come vedi, nel sangue in uscita le quantità di glucosio e ossigeno presenti sono minori per il muscolo in attività rispetto al muscolo a riposo, mentre aumenta la quantità di anidride carbonica. Durante il lavoro muscolare dunque, il muscolo preleva dal sangue il glucosio, derivato dalla trasformazione degli zuccheri contenuti negli alimenti, e l’ossigeno, proveniente dalla respirazione. Nello stesso tempo produce anidride carbonica che viene riversata nel sangue in uscita. Anche nelle cellule dei muscoli avviene l’ossidazione del glucosio (respirazione cellulare), reazione chimica responsabile della produzione di energia. L’energia prodotta viene utilizzata per far avvenire la contrazione muscolare e in parte viene dispersa sotto forma di calore. Durante uno sforzo fisico si suda per eliminare il calore in eccesso che provocherebbe un eccessivo aumento della temperatura corporea. Se il lavoro muscolare è troppo intenso e si protrae nel tempo, può capitare che l’ossigeno non sia sufficiente e, durante l’ossidazione, si formi anche l’acido lattico, sostanza che, se si accumula nei muscoli, li blocca provocando il crampo. I crampi muscolari sono contrazioni involontarie e prolungate dei muscoli, non seguite da rilassamento, che generano un dolore intenso. In tal caso occorre lasciar riposare i muscoli in modo che l’acido lattico accumulato possa essere eliminato. Analizza Che cosa cambia nelle quantità di glucosio, ossigeno e anidride carbonica nel sangue in uscita dal muscolo nei due casi? Perché? >> VERSO LE COMPETENZE Osserva e rispondi Le due sezioni di muscolo, qui fotografate al microscopio ottico, sono state evidenziate con un colorante sensibile al glucosio. La sezione 1 è di un muscolo a riposo e la 2 è relativa a un muscolo dopo uno sforzo fisico. a. Quali differenze si osservano nella colorazione dei due muscoli? b. Che cosa consuma un muscolo durante il suo lavoro? per saperne di più Movimento e benessereL’attività fisica costituisce un importante elemento di benessere per l’organismo: tutti i muscoli si irrobustiscono, non solo quelli utilizzati per camminare, correre, sollevare pesi ma anche gli altri, a partire dal muscolo del cuore. Attraverso il movimento migliorano anche le funzioni di altri organi come la respirazione, la circolazione, la digestione e l’eliminazione delle sostanze di rifiuto. Le attività sportive consigliate sono quelle che permettono il lavoro di tutta la muscolatura e il suo sviluppo armonico, come ad esempio il nuoto. Disturbi muscolari - Lo stiramento è un allungamento anomalo del muscolo dovuto a uno sforzo eccessivo, che può essere aggravato da uno strappo, cioè una lacerazione del tessuto muscolare, e dalla rottura di piccoli vasi sanguigni. - Il torcicollo è un disturbo molto comune ma anche fastidioso e doloroso, causato spesso da un’esposizione a correnti d’aria. Se il dolore, anziché il collo, colpisce la zona lombare, si parla di lombaggine. Distrofia, una malattia che si può vincere con la ricerca La distrofia è una malattia ereditaria (trasmessa dai genitori ai figli) che colpisce i muscoli scheletrici provocandone la degenerazione e la distruzione. Si tratta di una malattia progressiva che lentamente porta a una paralisi pressoché completa; può manifestarsi a tutte le età, ma nelle forme più comuni colpisce soprattutto i maschi fino ai 30 anni. Dal 1961 la UILDM (Unione italiana per la lotta alla distrofia muscolare) si occupa di recepire i fondi necessari alla ricerca e di dare un aiuto concreto ai distrofici e alle loro famiglie, assistendoli direttamente e cercando di favorire la loro vita di relazione. Rigenerare i tessuti sfruttando le potenzialità delle cellule staminali è una delle sfide più avvincenti e seguite della ricerca biomedica attuale: alla base c’è l’idea di utilizzare la naturale capacità di queste cellule di dare origine a specifici tessuti come quello muscolare, osseo o nervoso.
8 I muscoli consumano energia Quando un muscolo “lavora”, cioè si contrae, consuma energia; durante una corsa o uno sforzo muscolare si prova infatti una sensazione di calore, il ritmo cardiaco aumenta, la frequenza respiratoria aumenta, i vasi sanguigni si dilatano per portare in abbondanza le sostanze necessarie alla produzione di energia. Quali sono le sostanze “consumate” dai muscoli per produrre energia? Confronta la composizione del sangue in entrata e in uscita da un muscolo in condizioni di riposo e di attività. Come vedi, nel sangue in uscita le quantità di glucosio e ossigeno presenti sono minori per il muscolo in attività rispetto al muscolo a riposo, mentre aumenta la quantità di anidride carbonica. Durante il lavoro muscolare dunque, il muscolo preleva dal sangue il glucosio, derivato dalla trasformazione degli zuccheri contenuti negli alimenti, e l’ossigeno, proveniente dalla respirazione. Nello stesso tempo produce anidride carbonica che viene riversata nel sangue in uscita. Anche nelle cellule dei muscoli avviene l’ossidazione del glucosio (respirazione cellulare), reazione chimica responsabile della produzione di energia. L’energia prodotta viene utilizzata per far avvenire la contrazione muscolare e in parte viene dispersa sotto forma di calore. Durante uno sforzo fisico si suda per eliminare il calore in eccesso che provocherebbe un eccessivo aumento della temperatura corporea. Se il lavoro muscolare è troppo intenso e si protrae nel tempo, può capitare che l’ossigeno non sia sufficiente e, durante l’ossidazione, si formi anche l’acido lattico, sostanza che, se si accumula nei muscoli, li blocca provocando il crampo. I crampi muscolari sono contrazioni involontarie e prolungate dei muscoli, non seguite da rilassamento, che generano un dolore intenso. In tal caso occorre lasciar riposare i muscoli in modo che l’acido lattico accumulato possa essere eliminato. Analizza Che cosa cambia nelle quantità di glucosio, ossigeno e anidride carbonica nel sangue in uscita dal muscolo nei due casi? Perché? >> VERSO LE COMPETENZE Osserva e rispondi Le due sezioni di muscolo, qui fotografate al microscopio ottico, sono state evidenziate con un colorante sensibile al glucosio. La sezione 1 è di un muscolo a riposo e la 2 è relativa a un muscolo dopo uno sforzo fisico. a. Quali differenze si osservano nella colorazione dei due muscoli? b. Che cosa consuma un muscolo durante il suo lavoro? per saperne di più Movimento e benessereL’attività fisica costituisce un importante elemento di benessere per l’organismo: tutti i muscoli si irrobustiscono, non solo quelli utilizzati per camminare, correre, sollevare pesi ma anche gli altri, a partire dal muscolo del cuore. Attraverso il movimento migliorano anche le funzioni di altri organi come la respirazione, la circolazione, la digestione e l’eliminazione delle sostanze di rifiuto. Le attività sportive consigliate sono quelle che permettono il lavoro di tutta la muscolatura e il suo sviluppo armonico, come ad esempio il nuoto. Disturbi muscolari - Lo stiramento è un allungamento anomalo del muscolo dovuto a uno sforzo eccessivo, che può essere aggravato da uno strappo, cioè una lacerazione del tessuto muscolare, e dalla rottura di piccoli vasi sanguigni. - Il torcicollo è un disturbo molto comune ma anche fastidioso e doloroso, causato spesso da un’esposizione a correnti d’aria. Se il dolore, anziché il collo, colpisce la zona lombare, si parla di lombaggine. Distrofia, una malattia che si può vincere con la ricerca La distrofia è una malattia ereditaria (trasmessa dai genitori ai figli) che colpisce i muscoli scheletrici provocandone la degenerazione e la distruzione. Si tratta di una malattia progressiva che lentamente porta a una paralisi pressoché completa; può manifestarsi a tutte le età, ma nelle forme più comuni colpisce soprattutto i maschi fino ai 30 anni. Dal 1961 la UILDM (Unione italiana per la lotta alla distrofia muscolare) si occupa di recepire i fondi necessari alla ricerca e di dare un aiuto concreto ai distrofici e alle loro famiglie, assistendoli direttamente e cercando di favorire la loro vita di relazione. Rigenerare i tessuti sfruttando le potenzialità delle cellule staminali è una delle sfide più avvincenti e seguite della ricerca biomedica attuale: alla base c’è l’idea di utilizzare la naturale capacità di queste cellule di dare origine a specifici tessuti come quello muscolare, osseo o nervoso.