Appunti fisiologia dello sport

DELL’ESERCIZIO. SE L’INTENSITà è BASSA NON SI HA LA COMPONENTE LENTA

DELLA CINETICA ON, MA SOLO QUELLA RAPIDA)sono:

Produzione di lattato durante l’esercizio fa si che nel recupero essa debba

 essere ossidata quindi richiede più ossigeno (in realtà è stato visto che non sono

correlati)

Adrenalina

 Ventilazione: si ha un’iperventilazione durante l’esercizio per tamponare

 l’acidosi metabolica

Temperatura:

 La causa principale della componente lenta è che durante l’esercizio intenso per

 via dell’affaticamento muscolare peggiora il reclutamento delle fibre veloci

perché diventano meno efficienti. C’è una correlazione positiva tra la componente

lenta della cinetica di ossigeno e la componente lenta delle fibre muscolari che

hanno una maggior ampiezza di segnale EMG che indica un loro maggior

reclutamento

In uno studio non sulla cinetica di O2 non sono cambiati i dati ottenuti tra soggetti

pre affaticati e soggetti non pre affaticati (tipo componente rapida e lenta della

cinetica on).

All’80% del VO2max, come potrebbe essere in una maratona fatta da un atleta,

80% carboidrati e 20% grassi.

Ad un’intensità lenta si ha una minor uso dei grassi col tempo perché gli

intermedi del ciclo di krebs sono ridotti quindi si ha una riduzione dell’ossidazione

dei grassi.

Incrementale a step viene utilizzato maggiormente per la misurazione della soglia

del lattato. Si inizia ad un intesità per un tot di tempo, poi si aumenta l’intensità

con lo stesso tempo e ancora aumento.

VO2max

Hill, che era anche un corridore, aveva notato che facendo corsa ad intensità

crescenti, sopra i 16km/h il consumo di O2 non aumentava più e aveva teorizzato

che quello fosse il massimo consumo di O2 che un essere umano potesse avere.

Ora sappiamo che non è così. Assumendo una relazione lineare tra consumo ed

intensità, quindi all’aumentare di una aumenta anche l’altra, ma non è così,

infatti ad una certa intensità si assiste ad un Plateau. Pur aumentando la velocità.

Più spesso si trovano grafici in cui non si ha un vero e proprio Plateau ma una

perdita di linearità della curva (Plateau-like-beaveur). C’è un limite del corpo

umano a fornire O2 ai muscoli e dei muscoli di utilizzare l’O2. A volte non si vede

il Plateau perché in soggetti non abituati (anche psicologicamente) non sono

riusciti a raggiungere un lavoro sufficiente.

Cosa determina il nostro VO2max?

La via dell’O2 inizia dal sistema respiratorio.

Ditemi centrali:

 Cuore

 Sangue



 Periferici:

 Utilizzazione

 Muscolare

 Regolazione del circolo periferico

 Equazione di Fick:

 VO2max=Q*a-v O2diff

A-v O2 diff= Differenza di O2 tra sangue venoso e arterioso

Come compartimenti per l’O2 abbiamo cuore, circolo, muscoli. Non tutti i

compartimenti hanno la stessa capacità come nel primo esempio, ma sono

diversi. Se per esempio ho una limitazione in un solo componente, visto che sono

in serie, se c’è un solo fattore limitante il consumo sarà limitato.

Step dell’ossigeno

1. Ventilazione:

Ventilazione polmonare (VE):

 a riposo 6l/min

 Esercizio massimale 180l/min



2. Scambi alveolari (CENTRALE):

questo processo di diffusione dipende dai gradienti dei gas, dal gradiente di

diffusione e dalle caratteristiche del mezzo (membrana alveolare e capillare).

In altitudine la percentuale di gas nell’atmosfera è identica ma cambia la

pressione. A livello del mare abbiamo l’effetto opposto perché inspiro il 100%

dell’O2. In caso di malattie polmonari ostruttive (enfisema o asma, che può

anche essere indotta dall’esercizio in situazioni di secchezza dell’aria, perché

si assiste ad una riduzione pre-alveolare, questo anche in atleti sani. Ma il

sistema polmonare è costruito molto in eccesso rispetto alle richieste. In

situazioni e in atleti sani di non troppo grossa corporatura e a livello del

mare, il sistema polmonare non è mai il fattore limitante del consumo di O2.

3. Binding at Haemoglobin:

il ferro è il fattore che crea affinità all’ossigeno. La saturazione

dell’emoglobina è determinata da vari fattori. Nelle vene sistemiche si ha un

40mmHg di PO2, a livello arterioso invece…

Dipende anche da quanto è saturata l’emoglobina. Assumendo una

saturazione fisiologica del 98%, un uomo ha una concentrazione maggiore

rispetto alla donna, in condizioni di point questo aumenta e in condizione di

anemia invece aumenta.

Al livello del mare il consumo di O2 di un non atleta, a 3.5l di O2

l’emoglobina è saturata normalmente, mentre un atleta a 5.5l inizia a non

essere più saturata normalmente. Per unità di tempo passa molto più sangue

nei polmoni da ossigenare e la massima capacità di scambio dell’ossigeno

non riesce ad ossigenare il 98% dell’emoglobina per questo avremo meno

sangue ossigenato, si ha una desaturazione.

Il cardiac output è il fattore principale l’end diastolic ventricular e dipende

dal volume presente appena prima della sua contrazione dipende dalla

composizione plasmatica e dalla compliance cardiaca che è uno dei fattori

principali: il cuore di un atleta di endurance è più compilante rispetto ad un

non atleta, questo vuol dire che in un atleta il cuore si riempie più facilmente

di un cuore di un non atleta (stiamo parlando della parte sinistra del cuore).

Aumenta in maniera significativa la gittata sistolica in un atleta rispetto ad

un non, in soggetti allenati la FC non aumenta con l’esercizio, addirittura può

diminuire perché il bilancio tra attività simpa e parasimpa è migliore e più

efficiente.

C’è una fortissima correlazione tra gittata cardiaca (Q) massima e massimo

consumo di O2, e una forte correlazione tra il volume sanguigno (parte delle

cellule che contengono l’ossigeno, cellule rosse) e il VO2max. In questi

grafici i dati sono espressi in valori assoluti, non relativi

4. Scambi gassosi a livello tissutale (PERIFERICO):

ora ci deve essere un gradiente opposto, nei muscoli deve essere una minor

PO2 che nel sangue arterioso. E così è, infatti nelle arterie è di … e nei

muscoli di …

Una parte dell’O2 legata all’emoglobina viene rilasciata ed utilizzata dal

muscolo. Altri fattori hanno effetti sulla saturazione dell’emoglobina, come:

Temperatura: a livello periferico l’aumento di temperatura facilità il rilascio di

 O2

Acidità: idem

 La differenza artero-venosa di O2 a riposo è di 5ml di O2 per 100 ml di

sangue, durante un esercizio massimale per un sedentario è di 15 e per un

atleta 17. Questo piccolo aumento di differenza arterovenosa di O2 tra atleta

e non, dipende dal cardiac output. Si è visto che questi fattori hanno

comunque un’incidenza minima sul consumo di O2. Nell’atleta è anche la

distribuzione sanguigna tra i vari organi durante l'esercizio, se mando più O2

ai muscoli e meno a organi meno attivi, a livello sistemico avrò un maggior

utilizzo di O2 ma si ha comunque una differenza piccola.

Quindi la maggior differenza dipende dal cardiac output e non dalla

differenza artero-venosa di O2 (a-vO2delta).

In un esercizio a single leg rispetto ad uno a double leg, si è visto che nel

primo si ha un maggior consumo di O2 rispetto al secondo, questo perché

nel single leg tutto il cardiac output disponibile può essere mandato a quella

gamba, nel secondo caso invece si ha “competizione” tra le due gambe.

Fattori determinanti il VO2max

Fattori ereditari

Si è visto che in media le differenze che ci sono tra un individuo ed un altro di

massimo consumo di O2 siano dovute per il 59% dalla componente genetica.

Dal punto di vista ambientale il più grosso miglioramento lo si ha con

l’allenamento soprattutto in soggetti sedentari. In questo studio a soggetti sani

sono stati fatti fare 20 giorni a letto e il loro consumo di O2 è calato. Quando

hanno ripreso l’attività quotidiana si assiste ad un miglioramento addirittura

superiore al livello del pre-bed rest.

Nel giro di pochi giorni si ha un aumento del volume plasmatico, che aumenta il

volume plasmatico, che il ritorno venoso il tutto aumenta il cardiac outpiut. Ci

mette anche giorni a calare. Ci vogliono settimane per aumentare la parte

corpuscolare rossa (eritropoiesi) che aumenta un aumento di concentrazione

arteriosa di O2. Nel giro di settimane

Aumento della vascolarizzazione funzionale come la ridistribuzione del flusso

 ematico

Aumento di capillarità

 Aumento di massa mitocondriale

 Mesi:

Dimensioni cardiache

 Compliance ventricolare

 L’effetto sui fattori centrali dell’allenamento è quello che determina

maggiormente l’aumento del VO2max dell’allenamento.

Differenze di genere

A livello di fattori globali le donne di media hanno un 15-30% del VO”max che

dipende dall’emoglobina, dalla loro minor massa magra e maggior massa grassa.

Differenze di età

Gli anziani tendono ad essere più anemici

Come si misura il VO2

Great extreme test (GXT)

Durata ottimale tra gli 8-12’ del test, abbastanza lungo ma non troppo lungo così

da non affaticarsi per raggiungere il plateau

Il test può essere massimale o incrementale con step incrementali graduali.

Per essere sicuri che si sia misurato il VO2max deve esserci un plateau, che viene

definito ad un aumento di consumo di O2 inferiori a 2 ml+kg di O2. Però il

VO”max lo si nota solo nel 50% dei soggetti. Altri dati che potrebbero indicare il

raggiungimento di VO2 sono:

L‘importante sono i criteri, il migliore è il plateau ma solo nel 50% dei soggetti si

evidenzia bene il plateau, allora si è pensato ad altri criteri fisiologici:

Il lattato post esercizio: deve essere maggiore uguale a 8 mmol/l

 RER maggior uguale a 1.15. A livello cellulare sappiamo che è di 1, quindi deve

 essere maggiore per l’iperventilazione dovuta a vari motivi come l’acidosi

metabolica

Massima FC con 10 bmin

 Se ho ALMENO due di questi tre fattori verificati, posso dire di aver raggiunto il

VO2max.

Ci sono problemi etici, legali e di salute. Quando facciamo esercizio, sopra l’80%

della FC max, in acuto, il rischio che avvenga un evento cardiovascolare negativo

è più alto rispetto al riposo. Bisogna avere il consenso informato, quindi bisogna

avvertire i soggetti dei risc