Loren G. Martin, professore di fisiologia all’Oklahoma State University di Tulsa, risponde:
“Cominciamo esaminando ciò che succede quando si fa esercizio. Nel muscolo scheletrico, le cellule non si contraggono mai individualmente. Piuttosto si contraggono come gruppi di cellule muscolari che sono collegate collettivamente a un nervo motore che origina nel midollo spinale; la combinazione della cellula del nervo motore (neurone) e delle cellule muscolari che innerva è conosciuta come unità motoria.
“La dimensione delle unità motorie determina la precisione del movimento che un muscolo a parte può produrre. Per esempio, nei muscoli della laringe, o scatola della voce, ogni nervo motore di solito si collega a solo due o tre cellule muscolari individuali, permettendo gradazioni molto fini di forza. D’altra parte, i grandi muscoli che servono movimento lordo – come il muscolo gastrocnemio nella parte inferiore della gamba – hanno unità motorie costituite da nervi motori che ogni control2.000 o più cellule muscolari.
“Queste unità motorie non sono tutti eccitati contemporaneamente quando un muscolo è elettricamente eccitato e fatto contrarre. Infatti, le unità sono eccitate in modo molto asincrono dai treni di impulsi elettrici che scendono dai nervi motori dal midollo spinale. Di conseguenza, mentre alcune unità motorie si contraggono e si accorciano nel ventre muscolare, altre si rilassano e si allungano. L’enorme quantità di sovrapposizione tra le unità motorie dà l’impressione che il muscolo si stia contraendo senza intoppi.
“L’esercizio faticoso fa sì che alcune unità motorie cadano fuori servizio a causa della fatica; è questo processo che è in definitiva responsabile del tremore che si osserva. La maggior parte della fatica si verifica probabilmente all’interno del midollo spinale a livello della cellula del nervo motore e delle sue connessioni neurali, anche se una parte della fatica si verifica probabilmente anche nelle connessioni tra questo nervo motore e le sue cellule muscolari (la giunzione miotonica). Entrambe queste aree richiedono la sintesi e il rilascio di particolari sostanze chimiche per portare l’impulso elettrico a un’altra cellula nervosa o a una cellula muscolare. I ricercatori ritengono generalmente che la sostanza chimica non può essere prodotta e rilasciata abbastanza velocemente per tenere il passo con il livello di attività, quindi si impoverisce in questa zona di trasmissione. L’esaurimento di queste sostanze chimiche è una parte importante di ciò che significa la fatica in senso biochimico.
“Come sempre più unità motorie diventano temporaneamente non funzionali, la contrazione muscolare diventa dipendente da sempre meno unità motorie. L’abbandono delle unità motorie affaticate fa sì che le contrazioni e i rilassamenti individuali rimanenti diventino in media più sincroni e meno organizzati in modo fluido; l’aspetto generale originale di una contrazione fluida è sostituito da un movimento a scatti e tremante ora che molte delle unità motorie sovrapposte hanno cessato di funzionare. Dopo un adeguato riposo, le unità motorie affaticate ritornano alla normalità, e il muscolo sembra di nuovo produrre un movimento contrattile regolare.