Il muscolo: struttura e contrazione
Cerchiamo prima di tutto di capire come sia strutturato e funzioni il muscolo: poche e semplici nozioni che si riveleranno essenziali per ottenere il massimo vantaggio dall'allenamento ed essere più consapevoli delle possibilità di azione e movimento di cui disponiamo. E' bene premettere che l'organismo umano risulta essere composto prevalentemente da acqua, in una proporzione che va dal 45% al 75%, in ragione del tessuto adiposo presente, il quale, a sua volta, varia dal 10% al 50%, a seconda del sesso e dell'attività fisica praticata; l'apparato scheletrico rappresenta il 15% circa del peso corporeo e, infine, i muscoli il 40%. Distinguiamo, poi, la muscolatura in liscia e striata: la prima è propria degli organi interni (polmoni, apparato gastro-enterico, urinario) e ha un'attività involontaria, la seconda riguarda, invece, la totalità del corpo ed è responsabile del suo movimento e si può perciò definire volontaria; a parte, abbiamo il miocardio (cuore), muscolo striato, ma involontario. Noi ci occuperemo, evidentemente, solo del secondo tipo di muscolatura, che, macroscopicamente, può essere classificata in base alla forma degli elementi che la compongono. I muscoli striati sono costituiti da uno o più ventri muscolari, da due o più capi tendinei, tramite i quali avviene la loro inserzione nello scheletro. Brevemente, la struttura del muscolo risulta così composta: nella sua interezza esso è avvolto da una membrana connettivale, detta epimisio, la quale contiene diversi fasci muscolari, ciascuno a sua volta rivestito dal perimisio. Ogni fascio è composto da varie fibre, che al microscopio ottico mostrano una caratteristica striatura trasversale e hanno una lunghezza che va da pochi mm. a decine di cm. Tali fibre sono circondate da altre due membrane, l'endomisio, esterno e il sarcolemma, interno: questo contiene il sarcoplasma, soluzione acquosa di ioni organici e inorganici, che comprende nuclei, mitocondri posti fra strutture filamentose, dette miofibrille. Esse sono costituite dai sarcomeri, che possono essere considerati le unità funzionali più piccole del muscolo e comprendono due filamenti proteici, la miosina e l'actina, responsabili sia dell'aspetto striato del tessuto che della stessa contrazione. Vediamo ora come questa avviene. È un fenomeno volontario: la stimolazione di un muscolo parte dalla corteccia cerebrale (sistema nervoso centrale) e giunge al midollo spinale, a cellule nervose, chiamate motoneuroni alfa. Da questa parte un lungo filamento (assone) che, tramite il nervo motore, raggiunge fibre muscolari a livello della placca neuromotrice: si parla, perciò, di unità neuromuscolare, per sottolineare tale stretta interdipendenza del sistema muscolare da quello nervoso. Lo stimolo nervoso, giunto a livello della placca motrice, provoca la liberazione di ioni calcio (Ca++) che si diffondono nel sarcoplasma e vengono a contatto con le miofibrille. A tale livello i Ca++ rendono possibile la formazione di "ponti" (cioè contatti) fra l'actina e la miosina e, in presenza di energia, lo scorrimento di questi filamenti gli uni sugli altri, provocando l'accorciamento del singolo sarcomero e, di conseguenza, di tutto il muscolo, di cui il sarcomero è appunto l'unità fondamentale. Quindi, perché si verifichi la contrazione muscolare occorre lo stimolo nervoso e la presenza di energia. I1 muscolo, infatti, può essere considerato un motore che trasforma energia chimica in meccanica, così come accade nel motore a scoppio di un'automobile che converte energia chimica derivante dalla combustione della benzina in energia meccanica, cioè in movimento. Ma qual è il carburante usato dal muscolo? È l'ATP (adenosin-trifosfato), una macromolecola che il muscolo può "bruciare", ricavando quell'energia in parte utilizzata per la contrazione, in parte dissipata sotto forma di calore. I1 muscolo ha, quindi, continuamente bisogno di ATP, che può ricavare o dalla fosfocreatina (PC) o dagli alimenti, in particolare e in misura prevalente dagli zuccheri e dai grassi (le proteine, come materiale energetico, hanno, in condizioni normali, un'importanza marginale). La PC, invece, è una molecola simile all'ATP, presente nel muscolo in piccolissime quantità; è responsabile di poche contrazioni muscolari, ma la sua utilizzazione è immediata, non dipendente dalla presenza di ossigeno. Ad essa si deve, perciò, la massima potenza muscolare erogabile. Gli zuccheri sono in grado di fornire energia abbastanza rapidamente o per tempi più lunghi (nell'ordine di minuti), a seconda che vengano bruciati in condizioni aerobiche (cioè in presenza di ossigeno), con una bassa intensità di carico o anaerobiche (senza ossigeno), con carichi elevati. Nel primo caso, gli zuccheri vengono utilizzati fino all'esaurimento delle scorte, mentre nel secondo il muscolo si ferma prima, per accumulo di "scorie" (acido lattico) prodotte in condizioni anaerobiche. I grassi, infine, sono responsabili delle prestazioni di durata e resistenza. Sono, infatti, il materiale energetico più economico, non lasciano residui limitanti la prestazione e sono presenti in quantità tali da poter prolungare per diverse ore il lavoro muscolare. Unico inconveniente è che, per bruciare grassi, occorre la presenza di ossigeno, per cui l'intensità di carico sostenuta deve essere bassa; è anche necessario un maggior numero di reazioni chimiche e quindi di tempo per sfruttare l'energia in essi contenuta. Per riassumere in condizioni di riposo, consumiamo sia zuccheri che grassi in parti uguali; durante l'attività fsica, bruciamo prevalentemente zuccheri e PC, se lo sforzo compiuto è breve e intenso; zuccheri e grassi, se, invece, l'attività è moderata e prolungata nel tempo. In questo secondo caso, l'utilizzazione di grassi è tanto maggiore, quanto più duraturo è il lavoro fisico.

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