Appunti - Fisiologia sportiva

EDHFS.

- prostaglandine e ioni potassio non sembrano importanti per il controllo del flusso coronarico

durante l’esercizio, mentre ATP e EDHF non sono stati studiati in questa condizione.

Effetti dell’allenamento:

- generali:

- riduzione della richiesta di O : per riduzione della FC e del lavoro del cuore.

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- riduzione della compressione sui vasi intramurali;

- aumento della densità e del diametro delle arteriole.

- adattamenti strutturali:

- arterie: aumento del diametro delle arterie epicardiche.

- arteriole:

- aumento del 40-60% della sezione totale;

- aumento sia del numero che dei diametri.

- capillari:

- aumento della densità;

- rapporto capillari/fibre aumentato solo all’inizio.

- adattamenti neuroumorali:

- arterie di conduzione:

- aumento del tono parasimpatico a riposo;

- riduzione dei livelli di catecolamine circolanti;

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- riduzione del Ca intracellulare nella muscolatura liscia dei vasi coronarici.

- vasi di resistenza:

- tono alfa adrenergico mantenuto o leggermente aumentato;

- aumento della sensibilità alle catecolamine circolanti (che si riducono);

- aumento della sensibilità dei recettori adrenergici Beta-2.

Controllo vascolare intrinseco:

- arterie di conduzione: con l’allenamento avviene un rimaneggiamento delle arterie epicardiche,

che riduce la frizione di taglio e normalizza la produzione di ossido nitrico.

- microcircolazione: migliorata per aumento di ossido nitrico.

- tono miogenico: aumento della costrizione vascolare per pressioni superiori a 40 mmHg, dovuta

ad aumento della corrente di calcio voltaggio-dipendente nelle grandi arteriole e della PKC calcio-

dipendente nelle cellule muscolari lisce.

Circolazione nella stenosi coronarica:

- un restringimento di una grande arteria coronarica riduce pressione e flusso a valle;

- il flusso a valle può ancora essere controllato dal tono vasomotorio delle arteriole da 100 a 400 μm

(non controllate metabolicamente) e dalle arteriole <100μm (controllate metabolicamente).

- tuttavia, la vasodilatazione metabolica può non essere sufficiente a contrastare la vasocostrizione,

e il flusso può diventare insufficiente.

Effetti dell’esercizio nella stenosi coronarica:

- riduzione dell’aterosclerosi;

- formazione di collaterali;

- sviluppo di nuovi vasi;

- miglioramento della funzione endoteliale.

3. Funzione respiratoria

Il sistema respiratorio e quello cardiovascolare lavorano insieme per fornire un efficace sistema di trasporto,

attraverso il quale i tessuti corporei vengono riforniti di ossigeno e liberati dall’anidride carbonica. Questo

sistema di trasporto prevede quattro processi distinti:

- ventilazione polmonare: comunemente detta respirazione, è il processo attraverso il quale l’aria

entra ed esce dai polmoni.

- inspirazione: processo attivo che interessa il diaframma e i muscoli intercostali esterni.

Quando i polmoni sono dilatati, la pressione al loro interno diminuisce e diventa inferiore

rispetto alla pressione all’esterno del corpo. Quindi l’aria passa rapidamente all’interno dei

polmoni per ridurre questa differenza di pressione con l’ambiente esterno.

Durante la respirazione forzate intervengono altri muscoli a supporto dell’inspirazione:

scaleni, sternocleidomastoideo, pettorali, i quali sollevano le costole di più di quanto avvenga

durante la respirazione normale.

- espirazione: in condizioni di riposo è un processo passivo che comporta il rilasciamento

dei muscoli inspiratori e il ritorno elastico del tessuto polmonare. La natura elastica del

tessuto polmonare fa sì che i polmoni riassumano le dimensioni di riposo. Aumenta, quindi,

la pressione nel torace e l’aria viene forzata ad uscire dai polmoni.

L’espirazione può diventare parzialmente attiva con l’aiuto di alcuni muscoli, specialmente

durante attività fisica.

- diffusione polmonare: è lo scambio gassoso dei polmoni, che serve a svolgere due funzioni

principali: ricostituire le riserve di ossigeno del sangue e rimuovere l’anidride carbonica. Per poter

funzionare deve avvenire lo scambio tra l’aria, che porta ossigeno e rimuove anidride, e il sangue,

che riceve ossigeno e cede anidride.

- scambio gassoso negli alveoli: la differenza tra le rispettive pressioni parziali dei gas

presenti negli alveoli e di quelli nel sangue creano un gradiente pressorio sui due lati della

membrana respiratoria. Lo scambio si basa proprio su questo gradiente. Quanto più è

grande la differenza di pressione ai due lati della membrana, tanto più sarà veloce la

diffusione di ossigeno da una parte all’altra.

- trasporto di ossigeno: l’ossigeno viene trasportato dal sangue dopo che si è combinato

chimicamente con l’emoglobina dei globuli rossi (98% dell’ossigeno) o è stato disciolto nel plasma

(2%). - saturazione dell’emoglobina: la combinazione dell’ossigeno con l’emoglobina dipende

dalla PO nel sangue e dall’affinità tra emoglobina e ossigeno.

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Un valore elevato di PO comporta una saturazione dell’emoglobina pressoché totale, il che

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significa che la massima quantità di ossigeno è stata legata. Se diminuisce la pressione

parziale diminuisce anche la saturazione. Ci sono altri fattori che influenzano la saturazione:

l’aumento di temperatura e l’abbassamento del pH nei muscoli in attività influisce sulla curva

di dissociazione, favorendo la cessione di ossigeno ai muscoli attivi.

- scambio gassoso nei muscoli: è l’ultimo passaggio del sistema di trasporto di ossigeno ai

muscoli. - differenza arterovenosa di ossigeno: è la differenza nel contenuto di ossigeno tra

sangue arterioso e sangue venoso. Durante un impegno fisico, il sangue cede più ossigeno

ai muscoli attivi perché la PO di tali muscoli diventa decisamente più bassa rispetto a quella

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nel sangue arterioso.

- fattori che influenzano la distribuzione e l’assorbimento di ossigeno: il tasso di

distribuzione e assorbimento dipende principalmente da tre fattori che sono il contenuto di

ossigeno del sangue, l’entità del flusso ematico e le condizioni locali.

L’esercizio fisico determina un incremento del flusso sanguigno ai muscolo, che migliora la

distribuzione e l’assunzione di ossigeno.

A livello locale l’esercizio provoca diverse modificazioni, come l’aumento di acidità dovuto

alla produzione di lattato, l’aumento della temperatura e della concentrazione di anidride

carbonica. Tutte queste modificazioni incrementano la cessione di ossigeno da parte

dell’emoglobina, facilitando la distribuzione e l’assunzione di ossigeno da parte dei muscoli.

Regolazione della ventilazione polmonare:

- meccanismi di regolazione: i centri respiratori nel tronco cerebrale stabiliscono la frequenza e la

profondità del respiro, inviando impulsi periodici. Tuttavia i centri respiratori non agiscono da soli nel

controllo della respirazione, ma subentra anche una modificazione chimica dell’ambiente interno.

I chemocettori centrali rispondono a modificazioni della concentrazione di anidride carbonica e di ioni

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H , accelerando la respirazione.

I recettori periferici rispondono principalmente a modificazioni del livello di ossigeno nel sangue, ma

+

anche a cambiamenti del livello di anidride e ioni H . Se diventa troppo basso il livello di ossigeno o

si alza troppo uno degli altri due i chemocettori trasmettono tale informazione al centro inspiratorio,

che reagisce accelerando la respirazione.

Altri meccanismi nervoso influenzano la respirazione, oltre ai chemocettori. I recettori sensibili allo

stiramento dei polmoni possono avvertire il centro espiratorio perché questo accorci gli atti

respiratori, in modo da prevenire un’eccessiva espansione dei polmoni.

Inoltre, la respirazione può essere controllata a livello volontario.

- ventilazione durante l’esercizio: l’incremento della ventilazione che accompagna l’inizio di attività

avviene in due fasi. Si verifica un primo aumento consistente e quasi immediato, seguito da un

aumento più graduale e continuo della profondità del respiro e della frequenza respiratoria.

L’adattamento in due fasi suggerisce che l’innalzamento iniziale sia causato dalla meccanica dei

movimenti corporei: la corteccia motoria diventa più attiva e trasmette impulsi per sollecitare il centro

inspiratorio, che risponde con un aumento della respirazione.

La seconda fase viene causata dalle modificazioni della temperatura e dell’ambiente chimico del

+

sangue arterioso. L’aumento del calore, di anidride carbonica e ioni H sono fattori che fanno

aumentare la ventilazione.

- problemi collegati con la respirazione durante l’esercizio: sono problemi che possono

verificarsi e ostacolare la prestazione fisica.

- dispnea: sensazione comune nei soggetti che non sono in buone condizioni fisiche, dovuta

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all’impossibilità di riequilibrare la PCO e gli H nel sangue. Malgrado un forte stimolo

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nervoso per aumentare la ventilazioni, i muscoli respiratori si affaticano presto e non

riescono a ristabilire l’omeostasi.

- iperventilazione: respirazione oltre la norma. L’iperventilazione volontaria provoca la

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riduzione della PCO e di ioni H , con un aumento del pH nel sangue. Questi effetti riducono

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lo stimolo ventilatorio. La riduzione del desiderio di respirare e la facilità con la quale si

trattiene il respiro derivano più da una maggior cessione di anidride carbonica che non da un

aumento di ossigeno nel sangue.

Effettuare l’iperventilazione serve a ridurre lo stimolo di respirare ma non ad aumentare le

scorte di ossigeno dell’organismo. Questo può portare l’ossigeno a scendere a un livello

troppo basso prima che l’atleta avverta il bisogno di respirare, provocandone la perdita di

coscienza.

- manovra di Valsalva: manovra utilizzata in alcuni esercizi, potenzialmente dannosa. L’aria

viene intrappolata e pressurizzata nei polmoni, con lo scopo di stabilizzare la parete toracica

durante un sollevamento di un peso elevato.

Ventilazione e metabolismo energetico: la ventilazione tende a variare in proporzione al volume di

ossigeno consumato e al volume di anidride carbonica prodotta dall’organismo.

- equivalente ventilatorio: rapporto tra volume di aria ventilata e la quantità di ossigeno consumato

dai tessuti in un determinato lasso di tempo. In generale questo rapporto rimane relativamente

costante per un’ampia gamma di intensità di esercizio, indicando che i sistemi di controllo del respiro

sono perfettamente adeguati al fabbisogno di ossigeno dell’organismo.

- punto di rottura ventilatorio: man mano che l’intensità di esercizio cres