Modulo Biologia
Studi classici sulla ereditarietà del talento sportivo e loro limitazioni. Studi su famiglie di campioni e su gemelli atleti. Dall’approccio indiretto allo studio molecolare di geni candidati. Il concetto di gene e la regolazione genica. Limiti della variabilità e della espressione delle potenzialità nell’alta prestazione: dal concetto di costituzione fisica al doping genetico. Genetica molecolare: studio di geni candidati e regolazione delle determinanti biologiche della prestazione motoria. Fattori che influenzano l’espressione genica: l’adattamento cellulare. Espressione genica e attività sportiva. Espressione genica preferenziale e specializzazione sportiva. Risposta cellulare allo stress indotto dall’esercizio fisico: stress ossidativo e la risposta cellulare alla produzione di radicali liberi; risposta cellulare all’ipertermia; risposta cellulare alla ipossia.
Modulo Biochimica
Richiami su metabolismo energetico. Regolazione enzimatica Recettori, trasduzione del segnale. Regolazione ormonale dell’attività enzimatica. Necessità energetiche del muscolo scheletrico. Ciclo dei nucleotidi purinici: influenza sulla prestazione Metabolismo durante l’esercizio: lipidi verso carboidrati. Meccanismi biochimici nell’acidosi metabolica. Controllo Respiratorio. Specie reattive dell’ossigeno, stress ossidativo e sistemi antiossidanti. Le basi molecolari della fatica. Adattamenti biochimici all’allenamento aerobico e/o anaerobico.
Programma Esteso
- Modulo Biochimica Applicata allo Sport
Panoramica sul metabolismo energetico, sulla regolazione enzimatica in generale e nel muscolo. Principi di regolazione metabolica. Rilevanza dei carboidrati, dei lipidi e delle proteine per lo sport. Il concetto di energia libera e le molecole ad alto contenuto energetico. Il continuum energetico. Sistemi energetici e velocità di corsa. Fonti di energia e muscoli
- Meccanismi dell’insorgenza della fatica
- Acidosi metabolica. Produzione di energia e regolazione metabolica nell’esercizio ad alta intensità. Effetti della durata dell’esercizio, dello stato nutrizionale e dello stato di allenamento
- Produzione di energia e regolazione metabolica nell’esercizio di resistenza. Effetti della durata dell’esercizio, dello stato nutrizionale e dello stato di allenamento
- Fosforilazione ossidativa, radicali liberi e stress ossidativo
- Meccanismi di difesa dallo stress ossidativo. Adattamenti all’esercizio anaerobico e aerobico
- Modulo Biologia Applicata allo Sport
Determinanti genetici della prestazione sportiva: fenotipi complessi e indice di ereditarietà, variabilità genetica in geni specifici e prestazione. Trasferimento genico e doping: i rischi per la salute e le metodiche avanzate di detection molecolare
- Signaling molecolare e adattamenti cellulari da stimolo motorio nel breve, medio e lungo termine. Regolazione dell’espressione genica e adattamenti allo stimolo motorio
- Adattamento molecolare e cellulare all’esercizio aerobico: l’esempio della biogenesi mitocondriale. Risposta cellulare a stress indotti da attività motoria: stress termico, stress ipossico e stress ossidativo
Metodi didattici
Lezioni frontali, discussioni di gruppo, seminari di approfondimento, autovalutazione
Modalità di verifica dell’apprendimento
La verifica degli apprendimenti è strutturata attraverso il superamento di una prova orale in cui lo studente dovrà dimostrare di possedere sia le conoscenze teoriche che la capacità di integrazione e applicazione di quanto appreso nei due moduli relativamente l’adattamento biochimico, molecolare e cellulare all’allenamento sportivo.
Per la verifica complessiva del corso integrato, i docenti assegneranno un voto per ognuno dei percorsi formativi. Dal confronto dei risultati si giungerà a un voto finale unanime, evidenziando allo studente eventualmente i punti di criticità della sua preparazione.
Testi di riferimento
Articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati durante il corso.
