Componenti centrali e componenti periferiche della resistenza

• Le componenti centrali sono legate alle strutture che mettono a disposizione delle cellule muscolari l'ossigeno proveniente dall'atmosfera;
• Le componenti periferiche riguardano la capacità che le cellule muscolari hanno di utilizzare l'ossigeno.

Componenti aerobiche centrali

L'aria che respiriamo contiene diversi gas. L'ossigeno, il gas che nei processi di combustione rappresenta il comburente, è presente nella percentuale del 20% circa. Questa percentuale però varia a seconda dell'altitudine: sappiamo che a livello del mare, l'aria che respiriamo ha una percentuale di ossigeno maggiore rispetto all'aria della montagna tanto che, vivere ed allenarsi anche solamente per un determinato periodo in altura, porta l'organismo ad adattarsi in modo che si sviluppino particolari strutture che facilitano il trasporto dell'ossigeno a livello del sangue.

Il limite alla produzione di ATP nell'unità di tempo (quindi la produzione di energia da parte delle cellule dell'organismo), è dovuto alla capacità dell'organismo di trasportare ossigeno dai polmoni ai tessuti. Questo dipende dall'apparato cardio-circolatorio, in modo particolare da:

• il sangue. La percentuale di globuli rossi nel sangue, in quanto i globuli rossi contengono emoglobina (molecola contenente ferro alla quale si legano le molecole di ossigeno);
• la gittata cardiaca. la gittata cardiaca è data dalla frequenza cardiaca per la gettata pulsatoria (quantità che il sangue pompa ad ogni battito).

Componenti aerobiche periferiche

Per quanto riguarda le componenti periferiche del meccanismo aerobico, sono identificate nella capacità che le fibre muscolari hanno di:

• estrarre l'ossigeno dal sangue;
• capacità di utilizzare l'ossigeno per la produzione di ATP.

Determinanti, per queste funzioni sono:

• la distribuzione del sangue ai muscoli più impegnati durante lo sforzo.

Una capacità che il nostro organismo ha, è quella di dirottare il sangue, quindi ossigeno e sostanze nutritive, verso i distretti corporei che ne hanno più bisogno in quel particolare momento.
E' chiaro che, durante l'esercizio fisico, sono i muscoli, ed in particolare i distretti muscolari direttamente impegnati nell'esercizio, ad averne maggiormente bisogno.
Il sangue viene quindi convogliato verso i muscoli, riducendo la circolazione verso altri organi ed apparati quali sopratutto l'apparato digerente.

I meccanismi che permettono di aumentare il flusso di sangue verso alcuni distretti rispetto ad altri sono la vasocostrizione e la vasodilatazione. Grazie al tessuto muscolare liscio presente nella parete delle arterie, e degli sfinteri presenti all'origine di molti capillari, è possibile aumentare o diminuire il lume dei vasi sanguigni e addirittura chiudere completamente i capillari ove non sia necessario un'importante afflusso di sangue.

La distribuzione del sangue a livello locale è più o meno efficiente a seconda di:

1. numero di capillari per ogni singola fibra muscolare;
2. numero di capillari per ogni millimetro quadro di sezione del muscolo;
3. dimensione dei capillari. Capillari di grandi dimensioni provocano una riduzione della velocità del sangue. Questa ridotta velocità permette più facilmente gli scambi di ossigeno tra sangue e cellula.

L'aumento del numero di capillari, è un adattamento che avviene rapidamente.

L'ossigeno legato all'emoglobina contenuta nel sangue, superata la membrana cellulare, deve raggiungere i mitocondri, organuli cellulari sede dei processi della respirazione cellulare. Per farlo si lega alla mioglobina, una molecola simile all'emoglobina contenuta nel sangue.

• l'utilizzazione dell'ossigeno da parte delle fibre muscolari

La possibilità di utilizzare l'ossigeno come comburente nel processo di combustione chimica per poter bruciare i grassi e gli zuccheri dipende dagli enzimi presenti nei mitocondri. Questi sono gli enzimi del ciclo di Krebs. Più è elevata l'attività di questi enzimi, tanto maggiore sarà l'ossigeno utilizzato.