17808 - FISIOLOGIA DELL'ESERCIZIO E DELLO SPORT

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo scopo dell'insegnamento è quello di fare acquisire le conoscenze di base sul funzionamento dell'intero corpo umano durante l'attività fisica. In particolare il funzionamento dell'apparato neuro-muscolare, partendo dagli aspetti funzionali della muscolatura striata, e passando ad analizzare il suo controllo da parte del sistema nervoso centrale, le fonti energetiche e metaboliche della sua attività a vari regimi; nonché le modificazioni e gli adattamenti circolatori e respiratori che accompagnano l'esercizio fisico.
  Sul piano delle abilità pratiche, lo studente apprenderà ad eseguire: una valutazione fisiologica dell'attività muscolare tramite l'elettromiografia (EMG); della funzione cardio-circolatoria e metabolica durante esercizio; la registrazione delle variazioni ventilatorie connesse all'esercizio di crescente intensità.

Contenuti

Fisiologia neuro-muscolare
Aspetti meccanici della contrazione muscolare scheletrica: Innervazione del muscolo scheletrico. Placca neuro muscolare. Unità neuro motorie. Tipi di contrazione. Scosse semplici isometriche. Relazione tensione-lunghezza. Scosse isotoniche. Relazione velocità-forza. Tetano muscolare e fatica. Tipi di fibre muscolari. Centri motori dei muscoli. Modulazione della forza muscolare. Elettromiografia.
Funzioni di integrazione del midollo spinale e riflessi spinali: Organizzazione anatomo-funzionale del midollo spinale. Innervazione sensoriale dei muscoli. Struttura e funzione dei fusi neuromuscolari e dei recettori tendinei. Riflessi da stiramento. Riflessi flessori. Significato funzionale dei riflessi spinali. Movimenti ritmici. Controllo nervoso della locomozione.
Funzioni motorie del tronco dell'encefalo e dell'apparato vestibolare: Effetti della sezione del midollo. Formazione reticolare troncoencefalica. Sistema vestibolare. Riflessi vestibolari. Ruolo dei nuclei tronco encefalici nel controllo del tono muscolare e del movimento. Riflessi posturali. Controllo della postura.
Programmazione, inizio e controllo dei movimenti volontari: Tipi di movimenti volontari. Organizzazione generale dei programmi motori. Centri telencefalici di organizzazione del movimento. Corteccia premotoria e corteccia motoria primaria. Vie motorie discendenti. Funzioni del cervelletto e dei nuclei della base.

Fisiologia dell'esercizio fisico
Metabolismo energetico e lavoro muscolare: Bilanci energetici e calorimetria. Metabolismo di riposo e metabolismo di attività. Riserve energetiche dell'organismo. Termodinamica della contrazione muscolare. Processi ossidativi. Stato stazionario. Fasi transienti e debito di ossigeno. Massimo consumo di ossigeno. Meccanismo lattacido. Fonti energetiche anaerobiche alattacide.
Risposte cardiocircolatorie acute nell'esercizio fisico: Variazioni della funzione cardiaca durante l'esercizio. Modificazioni della frequenza cardiaca, della gittata sistolica, della gittata cardiaca, della pressione arteriosa, del ritorno venoso in relazione ai vari livelli d'intensità dell'esercizio. Ridistribuzione del flusso durante l'esercizio. Integrazione delle risposte cardio-circolatorie. ECG sotto sforzo. Circolazione polmonare nell'esercizio fisico. Adattamenti cardio-circolatori alla microgravità (cenni).
Risposte  respiratorie acute nell'esercizio fisico: Variazioni ventilatorie a varie intensità di esercizio. Ventilazione massimale volontaria e sotto sforzo. Variazioni polmonari ed ematiche delle pressioni parziali dei gas respiratori ai diversi livelli di intensità dell'esercizio. Scambi gassosi durante l'esercizio. Variazioni dell'estrazione di O2. Integrazione delle risposte ventilatorie. L'equivalente ventilatorio dell'O2, il brakepoint respiratorio e  la soglia anaerobica. Equilibrio acido-base durante l'esercizio. Termoregolazione e funzione circolatoria nel lavoro muscolare. Equilibrio idrico nell'esercizio fisico di varia intensità. Acclimatazione al caldo e al freddo.
Regolazione della temperatura corporea: Bilancio del calore del corpo. Meccanismi di  termogenesi e termolisi. Importanza del clima. Termostato ipotalamico. Risposte fisiologiche al caldo e al freddo.  . Termoregolazione e metabolismo muscolare nell'esercizio.
Adattamenti muscolari e metabolici: Modificazioni funzionali indotte dall'allenamento sui muscoli. Fattori nervosi e trofici e loro combinazione temporale. Variazioni nella vascolarizzazione dei muscoli. Effetti dell'immobilizzazione e recupero dopo riallenamento. Modificazioni dei tipi di fibre muscolari. Variazioni della soglia lattacida, del quoziente respiratorio e del consumo di O2.
Adattamenti cardio-respiratori all'allenamento: Modificazioni a lungo termine di: dimensioni del cuore, gittata sistolica, frequenza cardiaca, gittata cardiaca, flusso ematico muscolare, pressione arteriosa,  volemia, e composizione del sangue. Modificazioni a lungo termine dei volumi polmonari, della frequenza respiratoria, della ventilazione, degli scambi gassosi e del trasporto dei gas.
Controlli e adattamenti ormonali nell'esercizio fisico:Controllo ormonale dei processi energetici e della circolazione durante l'esercizio. Principali risposte ormonali all'esercizio fisico, loro meccanismo e significato fisiologico.

Testi/Bibliografia

• Fisiologia dell'Uomo (a cura di E. Di Prampero e A. Veicsteinas) Edi Ermes 2002
• Wilmore e Costill: Fisiologia dell'Esercizio fisico e dello Sport Calzetti-Mariucci Editori, 2005
• McArdle, Katch e Katch Principi di Fisiologia applicata allo sport Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 1997

Per approfondimento si suggeriscono:

• John B.West: Fisiologia della Respirazione: l'Essenziale Piccin, 2006
• R. Rhoades, R. Pflanzer: Fisiologia Generale e Umana II ed. Italiana sulla IV americana Piccin, 2004
• P. E. di Prampero: La locomozione umana su terra, in acqua, in aria FATTI E TEORIE edi-ermes, 1985
  

Metodi didattici

Lezioni frontali. Esercitazioni pratiche a gruppi limitati. Seminari riepilogativi e test di autovalutazione delle conoscenze

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

1. Prova scritta, consistente in quesiti a scelta multipla e domande a risposta aperta breve. Viene assegnato 1 punto a ogni risposta corretta, 0 punti a ogni risposta errata o non data. Per l'ammissione al colloquio orale è necessario conseguire un punteggio pari a 18/30 .
   
2. Colloquio orale, mirante a valutare la maturazione delle conoscenze e le capacità di collegamento tra le varie parti della disciplina.

L'iscrizione all'esame avviene per via telematica a partire da un mese prima dell'apertura di ciascun appello. La chiusura delle liste avviene alle ore 12 del giorno precedente ciascun appello. Non potranno sostenere l'esame gli studenti non in regola con la firma di frequenza. Gli studenti che, iscrittisi nelle liste di prenotazione (e non cancellatisi prima della loro chiusura), non si presentino a sostenere l'esame non potranno iscriversi all'appello successivo.

Strumenti a supporto della didattica

Il corso dispone, per le esercitazioni pratiche, di attrezzatture per le valutazioni fisiologiche muscolari, cardiovascolari e respiratorie durante l'esercizio, fra cui: miografi, cardiofrequenzimetri, elettrocardiografi, ergospirometri, metabolimetri.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Enrico Tam