Perché il cuore non si stufa e ha bisogno di riposare come altri muscoli?

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Darleen Leonard
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Ovunque da 60 a 100 volte al minuto di ogni giorno di ogni anno della tua (auspicabilmente) lunga vita, il tuo cuore batte. A differenza degli altri muscoli del tuo corpo, tuttavia, il tuo cuore non si stanca quasi mai… finché non si ferma per sempre. Ecco perché.
Ovunque da 60 a 100 volte al minuto di ogni giorno di ogni anno della tua (auspicabilmente) lunga vita, il tuo cuore batte. A differenza degli altri muscoli del tuo corpo, tuttavia, il tuo cuore non si stanca quasi mai… finché non si ferma per sempre. Ecco perché.

Tre tipi di muscoli

Il corpo umano è composto da tre tipi di muscoli, scheletrici, lisci e cardiaci.

Muscolo scheletrico

I muscoli scheletrici sono striati (fasciati) e sono ciò che molti di noi pensano quando immaginiamo un muscolo. Attaccati alle ossa e ai tendini, i muscoli scheletrici controllano praticamente tutti i volontari e alcuni involontari (come il diaframma che funziona automaticamente), il movimento del corpo. Il movimento volontario è stimolato da:

Impulsi nervosi (potenziali d'azione) che viaggiano lungo i motoneuroni del ramo somatico sensoriale del sistema nervoso per provocare le fibre muscolari scheletriche alle quali terminano di contrarsi.

Come il muscolo cardiaco, il muscolo scheletrico deriva la sua energia dai mitocondri all'interno delle sue cellule - "più i mitocondri, maggiore è l'energia disponibile per il muscolo":

Poiché nel corso dell'evoluzione non è stato necessario per gli esseri umani essere in grado di flettere i nostri muscoli scheletrici per periodi di tempo prolungati, il volume totale del muscolo scheletrico contiene una media di solo 1-2% di mitocondri. Questa è una fonte di energia completamente sufficiente per compiti muscolari intermittenti come camminare o correre.

A integrazione delle riserve di mitocondri, il muscolo scheletrico può anche utilizzare il glicogeno (energia immagazzinata) per produrre ATP, l'unità di base che trasporta e rilascia energia attraverso le cellule.

Muscolo liscio

Il muscolo liscio è esattamente come descritto - liscio senza striature. Trovato nei tuoi organi interni cavi (eccetto il cuore), i muscoli lisci funzionano automaticamente, ti aiutano a digerire il cibo, a dilatare le pupille e a fare pipì.

Muscolo cardiaco

Come il muscolo scheletrico, il muscolo cardiaco è striato. In modo univoco, le cellule di questo tipo di muscoli si uniscono fortemente insieme a aderisce alle giunzioni che "permette al cuore di contrarsi con forza senza strappare le fibre".

Lo stimolo per far funzionare la pompa cardiaca dall'interno e "passa dalla fibra alla fibra attraverso le giunzioni":

In un'onda sincrona che spazia dagli atri giù attraverso i ventricoli e pompa il sangue fuori dal cuore. Tutto ciò che interferisce con questa onda sincrona… [come un] attacco di cuore, può causare le fibre del cuore a battere a caso - chiamata fibrillazione.

Anche se il cuore pompa di sua spontanea volontà, i nervi del sistema nervoso autonomo:

Corri al cuore, ma il loro effetto è semplicemente quello di modulare - aumentare o diminuire - il tasso intrinseco e la forza del battito cardiaco. Anche se i nervi sono distrutti (come in un cuore trapiantato), il cuore continua a battere.

Anche il muscolo cardiaco, come il muscolo scheletrico, è alimentato dai mitocondri, ma ne ha molti altri:

Il volume totale del cuore… è [composto da] tra il 30 e il 35% di mitocondri. Quella massa massiccia di generatori di energia significa che il muscolo cardiaco, in uno stato di salute, non ha bisogno di riposare mai: c'è sempre energia che viene trasferita al muscolo nello stesso momento in cui si ricava più energia dall'assunzione calorica.

Tuttavia, questa maggiore dipendenza dai mitocondri significa che il cuore ha anche:

Maggiore dipendenza dalla respirazione cellulare per ATP… ha poco glicogeno e ottiene pochi benefici dalla glicolisi quando l'apporto di ossigeno è limitato. Quindi tutto ciò che interrompe il flusso di sangue ossigenato verso il cuore porta rapidamente al danno - anche alla morte - della parte interessata. Questo è quello che succede negli attacchi di cuore.

Cuori spezzati

Sebbene sembri infaticabile, la forza del cuore umano non è senza limiti. Ricerche recenti hanno dimostrato che, dopo un uso estremamente intenso, anche i cuori più sani possono subire danni.

Fatica del cuore

Nel 2001, gli scienziati hanno studiato l'affaticamento cardiaco negli atleti di resistenza:

Cardiologo Euan Ashley… allestisci un laboratorio cardiaco mobile al traguardo della gara ultra-endurance "Adrenaline Rush" nelle Highlands scozzesi….. La squadra vincente… crollò attraverso il traguardo dopo 90 ore continue di ciclismo, arrampicata, nuoto, pagaia e lavoro con le corde praticamente senza dormire… Dopo aver provato i loro cuori… prima e dopo la gara dei 400 km… gli scienziati hanno determinato che il cuore degli atleti che hanno terminato la competizione hanno pompato il 10 percento in meno di sangue alla fine della gara rispetto alla quantità pompata all'inizio.

Ashley si è affrettato a notare che "i cuori degli atleti che hanno mostrato segni di stanchezza cardiaca sono tornati alla normalità abbastanza rapidamente dopo la gara e non è stato fatto alcun danno permanente".

Danno permanente

Anche se un singolo caso di atletica di resistenza non può causare danni permanenti, ricerche più recenti indicano che può durare una vita di allenamenti estremi.

In uno studio britannico del 2011 su:

Uomini che avevano fatto parte di una squadra nazionale o olimpica britannica nella corsa a distanza o nel canottaggio, così come [i corridori che] hanno completato almeno un centinaio di maratone… [con] dodici anni di età pari o superiore a 50 anni… [e] un altro 17… dai 26 ai 40 anni [è stato confrontato] con un gruppo di 20 uomini sani sopra i 50 anni, nessuno dei quali era atleti di resistenza….. I diversi gruppi hanno subito un nuovo tipo di imaging a risonanza magnetica dei loro cuori che identifica i primi segni di fibrosi, o cicatrici, all'interno del muscolo cardiaco… [una condizione] che può contribuire a funzioni cardiache irregolari e, infine, a insufficienza cardiaca…. I risultati… erano piuttosto inquietanti. Nessuno degli atleti più giovani o delle non atleti più anziane aveva fibrosi nei loro cuori. Ma la metà degli anziani atleti che vivevano da più tempo mostrava cicatrici muscolari cardiache. Gli uomini colpiti erano, in ogni caso, quelli che si erano allenati più a lungo e più duramente.

Nondimeno, anche gli scienziati che studiano gli effetti dell'esercizio intenso sul muscolo cardiaco concordano sul fatto che:

Troppo esercizio fisico non è stato un grosso problema in America. La maggior parte delle persone corre solo per mantenersi in forma, e per loro, la prova è abbastanza forte che l'esercizio di resistenza è buono… Non c'è dubbio che l'esercizio in generale è molto buono per la salute del cuore.

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