Riassunto esame Valutazione funzionale

Valutazione funzionale

Il compito del laureato in SM assomiglia a quello dell'ingegnere: deve valutare le potenzialità di un oggetto (nel nostro caso l'atleta) in un contesto generale (giovani) e specifico (espressioni tecniche di un atleta). La prestazione è un insieme di diverse componenti:

Componente fisica

• Sviluppo fisico (armonia organizzativa del corpo consona alle caratteristiche dell'atleta, costruzione di un modello ideale attorno all'atleta)
• Capacità funzionale massima
• Capacità di recupero (da tenere conto a causa del regime di lavoro fisico imponente degli agonisti, che provoca aumento dei radicali liberi nei 3 giorni successivi ad una gara)

Abilità

• Apprendimento
• Ottimizzazione

Componente tattica e psicologica

• Motivazione
• Volontà
• Concentrazione
• Resistenza allo stress (es: parametri della biochimica clinica come indicatori dello stress, che si riferiscono all'attivazione incongrua dei sistemi simpatico e parasimpatico che alla lunga possono portare a patologie)

La componente fisica, di competenza puramente nostra, è sinonimo di "fisiologia applicata"; abilità, conoscenze tecniche e psicologiche sono più caratteristiche sviluppate dall'allenatore, che si comporta come uno "stratega".

Finalità dei test di valutazione funzionale

La finalità dei test di valutazione funzionale riguarda vari ambiti:

Valutazione attitudinale

• Funzione cardiocircolatoria
• Funzione muscolare
• Funzione respiratoria

Graduatoria di merito

• Misurazioni della forza (parametro fondamentale dei muscoli)
• Misurazioni della potenza muscolare (arti superiori/inferiori a seconda della disciplina sportiva)
• Destrezza (ossia interazione tra cervello come archivio di programmi motori specifici per un determinato gesto, sistema nervoso come sistema di trasmissione, muscoli come sistemi effettrici)
• Coordinazione visivo-motoria (esercizio visualizzato, immaginato, ripassato)
• Coordinazione neuro-muscolare

Metodi

I parametri della valutazione funzionale possono essere misurati o stimati: la misura è il valore reale del parametro, la stima è un'ipotesi di determinazione a priori dello stesso parametro reale. Facciamo un esempio:

Effettuando degli esami sul metabolismo energetico di una persona, voglio determinare il massimo consumo di ossigeno; esistono due metodi diversi:

• Metodo diretto (misura), tramite un esercizio su un ergometro (cicloergometro, nastro trasportatore, gradino, ...) che mima il gesto specifico e misurando contemporaneamente il consumo di ossigeno alla bocca, oppure utilizzando un metabolimetro portatile nel corso di un test da campo massimale.
• Metodo indiretto (stima), tramite un esercizio sotto massimale utilizzando gli stessi strumenti, ma stabilendo opportuni parametri per stimare a priori il massimo consumo di ossigeno.

È chiaro che in partenza il metodo diretto è sempre il più consigliato, ma in questo contesto esso è molto rischioso perché impegna massimamente ed in modo anomalo il sistema cardiocircolatorio, il più colpito nei casi di morte improvvisa. È quindi utile ed opportuno effettuare metodi diretti con atleti professionisti e qualora lo richiedano le società sportive. Nel caso ci trovassimo di fronte un atleta sconosciuto, è consigliabile utilizzare metodi indiretti, meno stressanti dal punto di vista fisiologico.

Essendo in argomento, altri esami del metabolismo energetico che comunemente si effettuano sono:

• Cinetica di adeguamento del consumo di ossigeno al lavoro, metodologia molto utilizzata anche in ambito clinico in quanto ci fornisce informazioni importanti sulle funzionalità dei sistemi cardiaco, respiratorio e generali
• Determinazione della SA (soglia anaerobica), parametro fondamentale per conoscere la "macchina" uomo e gestire gli allenamenti e le competizioni
• Misura della massima potenza anaerobica
• Determinazione del "debito lattacido"
• Determinazione del "debito alattacido"

Metodi di valutazione della medicina sportiva

Esistono due tipologie di certificati medici: certificato di idoneità sportiva, rilasciato dallo specialista in Medicina dello Sport; certificato di nullaosta all'attività fisica, rilasciato dal medico di Medicina Generale. I metodi della medicina sportiva prevedono la valutazione delle seguenti caratteristiche di un soggetto:

• Dati antropometrici (misure e anche stime, come la densità del corpo)
• Forza muscolare
• Funzionalità respiratoria
• Funzionalità cardiocircolatoria
• Metabolismo energetico (valutazione di capacità ossia scorte dei metaboliti, di potenza ossia capacità di esprimere le potenzialità)
• Coordinazione neuromuscolare
• Funzione nervosa

Regole generali

In termini di valutazione fisiologica, gli esami:

• Non devono essere cruenti, possono essere cruenti ma meno vengono utilizzati meglio è. Per esempio, l'atleta non è sempre molto incline al fatto che gli si infilino aghi in vena, oppure l'atleta praticante discipline di resistenza ha una massa grassa ai limiti inferiori della norma perciò ha delle vene poco identificabili e difficilmente in sede, a causa della mancanza del grasso con funzione stabilizzatrice.
• Non devono esigere sforzi troppo intensi da parte del soggetto. Questa frase in sé e per sé è contraddittoria, perché un test massimale si basa proprio sul fatto che l'atleta si esprima al limite delle proprie possibilità.
• Devono essere praticati in ambiente non necessariamente medico, ma anche sul campo di gara. Il laboratorio di valutazione funzionale non deve necessariamente trovarsi all'interno di una clinica medica; è comunque consigliabile, nel caso dell'esecuzione di un test massimale, avvalersi della presenza di un medico specializzato.
• In laboratorio devono avvalersi, se possibile, di esercizi molto simili a quelli a cui il soggetto è abituato. Tutti gli strumenti utilizzati in laboratorio devono cercare di riprodurre i gesti tecnici della disciplina eseguita dall'atleta.

Validità e riproducibilità

I test che dobbiamo eseguire nel nostro protocollo di valutazione funzionale devono avere determinate caratteristiche:

• Devono essere validati, ossia devono poter essere reperibili in una rivista specifica e devono essere stati analizzati da specialisti.
• Devono essere riproducibili. La caratteristica di riproducibilità deve essere propria dello strumento o del metodo applicato, anche nel caso in cui venga effettuato un test al di fuori del laboratorio; la riproducibilità dipende in particolar modo dalla dispersione dei valori, ossia dalla variabilità che può essere:
• Biologica (tra i soggetti, nello stesso soggetto, tra gli strumenti)
• Osservazionale (determinata dallo strumento o dagli osservatori/e)

Come regola generica, più i valori sono dispersi (variabili), meno il test è riproducibile. Una misura è obiettiva quando i valori dei test assumono una variabilità minima dipendente dall'osservatore; l'attendibilità è tanto migliore quanto i contributi di variabilità biologica ed osservazionale sono minori.

Per esempio, nel caso in cui abbiamo lo stesso test effettuato da 3 osservatori diversi:

• Il test è obiettivo se le opinioni degli osservatori si distribuiscono nello stesso cluster.
• Il test non è obiettivo se le opinioni degli osservatori sono diverse (è il caso in cui un osservatore ha azzeccato la risposta, quindi gli altri 2 hanno sbagliato).

Esempio di protocollo di valutazione funzionale

Del soggetto conosciamo le comuni misure antropometriche, ora iniziamo con test di valutazione della potenza aerobica, l'approccio più semplice; le possibilità che ci si presentano sono le seguenti: rileviamo un dato elevato di massimo consumo di ossigeno, rileviamo un dato non elevato. Per esempio:

TIZIO CAIO70 Peso 85
4,5 4,575 53

Queste due persone hanno lo stesso valore assoluto di massimo consumo di ossigeno, ma hanno valore relativo diverso in favore di Tizio. Si tratta comunque di due persone toste, entrambe teoricamente papabili per una attività ad alto impegno aerobico. Qual è allora il fattore che dobbiamo prendere in considerazione per consigliare la disciplina sportiva ideale ai due soggetti? A Tizio possiamo consigliare attività quali corsa di resistenza o ciclismo su strada; a Caio (che è un po' più pesantino) possiamo consigliare sport quali ciclismo su pista, sport che abbiamo un impegno aerobico notevole ma che presentino un sostegno attivo del corpo da parte del mezzo o dell'attrezzo. La differenza tra il dato specifico ed il dato assoluto sta nell'accelerazione di gravità:

Se il dato di potenza aerobica non è molto elevato, prendiamo in esame la potenza anaerobica, con due esiti diversi:

• Se la potenza anaerobica è elevata, il soggetto potrebbe effettuare sport di potenza o corsa veloce, che impegnino il sistema neurofisiologico.
• Se la potenza anaerobica è scarsa, il soggetto sarà destinato al lavoro intellettuale.

Basi di antropometria

Descriviamo ora i comportamenti di alcuni parametri puramente indicativi ed elementari dell'antropometria umana; una persona ha una lunghezza 1, la seconda persona ha una lunghezza 1,5:

• La forza è proporzionale al quadrato delle lunghezze (la forza del secondo sarà 2,25 e del primo 1, quindi il secondo soggetto avrà una forza di più del doppio del primo)
• La massa è proporzionale al cubo delle lunghezze (il secondo soggetto, 3,375, avrà più del triplo della massa del primo soggetto)
• Il volume polmonare è proporzionale al cubo della lunghezza, moltiplicato per 0,9 per i giovani e per 1,2 per atleti di sport acquatici (se un atleta è alto 1,75 metri, basta elevare questo dato al cubo e si ha una stima del volume polmonare)
• Il lavoro (prodotto di forza e spostamento) è proporzionale alla lunghezza al cubo
• L'accelerazione (rapporto tra forza e massa) è proporzionale all'inverso della lunghezza
• La frequenza è inversamente proporzionale alla lunghezza (nel caso di orologi a pendolo, il pendolo più lungo ha una velocità minore rispetto ad uno più corto)
• Il tempo (inverso dell'accelerazione) è proporzionale alla lunghezza
• La potenza (rapporto tra lavoro e tempo) è proporzionale al quadrato della lunghezza
• La potenza è proporzionale alla radice cubica del quadrato della massa
• La lunghezza è proporzionale alla radice cubica della massa

È quindi opportuno valutare il peso specifico e la percentuale di grasso nella persona:

• F 18-55 Ps = 1,099 – 0,00099 x A (plica cutanea della parte posteriore del braccio, anni plica soprailiaca, plica sulla coscia) + 0,0000023 x B (quadrato di A) – 0,000139 (età)
• M Ps =1,1094 – 0,00083 x A (plica laterale e mediale della coscia, plica dell'addome) + 0,0000016 B – 0,00026 C anni
• % grasso = (495 / Ps) – 450

Fattori limitanti la prestazione

Scopo del mestiere del laureato in SM è anche comprendere i fattori che possono limitare la prestazione, di tipo fisiologico.

Fattori cardiovascolari

Le sostanze energetiche, per poter giungere al muscolo, devono attraversare tre compartimenti: capillare, interstizio, cellula muscolare. Ciascuno di questi tre compartimenti rappresenta un fattore limitante.

Interstizio

L'interstizio è lo spazio che intercorre tra le cellule ed i vasi. Esso è composto essenzialmente di acqua: se essa scarseggia (stato di limitata idratazione) la prestazione risulta limitata. L'interstizio è uno spazio di scambio: sostanze cataboliche e nutritizie passano attraverso questa zona. Il lattato, ad esempio, si diffonde nell'interstizio. La diffusione, meccanismo più comune delle "leggi" che vigono nell'interstizio, è il passaggio di acqua o soluti attraverso una parete (membrana cellulare, parete del vaso) regolato da una differenza di pressione o concentrazione. La superficie di scambio è direttamente proporzionale al flusso di scambio, lo spessore della parete è inversamente proporzionale al flusso: il coefficiente di diffusione tiene conto di queste misure.

Capillari

L'uomo ha bisogno di un sistema di trasporto delle sostanze nutritizie e cataboliche, rappresentato dai vasi del sistema cardiocircolatorio. I vasi più importanti per i nostri esami sono i capillari, in quanto essi portano le suddette sostanze in prossimità alla cellula che lavora: se gli scambi fossero regolati in assenza del sistema circolatorio il modello umano sarebbe alquanto lento. Sappiamo infatti che per diffusione la distanza di 1 cm viene coperta in 14 ore mediamente.

Il capillare trasporta il sangue fino a stretto contatto con la cellula scambiando ossigeno per anidride carbonica, quindi fornisce ossigeno e sostanze nutritizie e riceve anidride carbonica e scarti del metabolismo. È un fattore limitante perché deve esserci un rapporto ottimale tra numero di capillari (letto capillare) e cellule muscolari. Questo fattore non concerne solo il metabolismo aerobico, ma anche quello anaerobico lattacido: il capillare aiuta lo smaltimento del lattato muscolare.

L'allenamento e l'attività fisica sono in grado di modulare la formazione di neocapillari e di reclutare capillari preesistenti (normalmente chiusi), aumentando così l'apporto di sangue al muscolo. Queste considerazioni sono alla base della lotta contro i tumori.

Il capillare ha una parete vasale costituita da cellule endoteliali, simili a delle "piastrelle": questo sistema permette di allargare la fuga tra le cellule (fenestrazione) per far passare cellule più grosse. Ha quindi un altro sistema per modulare la sua permeabilità, oltre al meccanismo della diffusione. Per esempio, le proteine, non presenti nel liquido interstiziale, vengono veicolate dal plasma; viceversa, i globuli bianchi possono uscire a richiesta dal capillare per combattere agenti esterni nocivi presenti nell'interstizio.

I capillari sono molto piccoli: l'ordine di grandezza del loro diametro è paragonabile a quello di un globulo rosso, infatti i capillari della milza sono facili a rottura a causa della loro funzione di escrezione dei vecchi globuli rossi. I globuli rossi sono un altro fattore limitante, principalmente per il numero, che deve garantire la captazione di una quantità adeguata di ossigeno e trasportarlo il più possibilmente vicino alla cellula. Il numero dei globuli rossi quindi deve essere giusto, è quindi modulabile (ricorda ematocrito).

Il plasma è un liquido acquoso che contiene proteine (7 g/dl), sostanze nutritizie, sali minerali, ioni, ormoni... Anch'esso può essere considerato fattore limitante in quanto gestisce gli ioni H+ derivanti dal lattato: questi ioni vanno ad influire sul pH, che dovrebbe essere abbastanza regolare. La presenza di bicarbonato rappresenta la garanzia di sistema tampone: l'efficienza di questo sistema di sicurezza può aumentare o diminuire la capacità del sistema anaerobico lattacido, ossia la disponibilità ad accogliere e smaltire più moli di acido lattico possibili.

Cellula muscolare

L'apparato contrattile può essere considerato fattore caratterizzante piuttosto che limitante, in quanto contiene diverse proteine (miosina) che caratterizzano le fibre muscolari. Questo apparato necessita di substrati, che sono principalmente di tre tipi:

• Substrati di pronto intervento, fosfati altamente energetici (ATP, CPr)
• Glicogeno
• Acidi grassi liberi

Gli ultimi due garantiscono lavoro muscolare intenso per periodi di tempo medi o lunghi. Il glicogeno non possiede scorte illimitate in quanto è stipato in due zone: muscoli e fegato. Le scorte di glicogeno muscolare vengono riparate nel fegato mediante ciclo di Cori. La presenza di glicogeno e la sua quantità nel muscolo sono fattori limitanti della prestazione: sono state studiate delle tecniche (es: diete dissociate) per modulare questi magazzini di glicogeno.

Gli acidi grassi vengono liberati dal tessuto adiposo ed anche dai radicali. Nel caso di un esercizio in regime completamente aerobico, l'organismo tenderà ad utilizzare lipidi; essi però dipendono dai glucidi, in quanto per innescare il metabolismo lipidico si necessita di glucidi (acido piruvico, acido ossalacetico).

Un altro fattore limitante della cellula muscolare, soprattutto per il metabolismo aerobico, è rappresentato dai mitocondri: possedere tanti mitocondri è vantaggioso per il sistema aerobico. Il numero di mitocondri è determinato dalla genetica, in particolare dalla madre, in quanto il mitocondrio dello spermatozoo nel corso della fecondazione resta fuori dall'ovulo. Questo fattore è modificabile mediante allenamento regolare, in quanto va di pari passo con la capillarizzazione.

Il metabolismo anaerobico alattacido risulta ottimale già nel bambino, mentre il sistema lattacido deve subire un processo di maturazione che culmina attorno ai 20 anni. In sintesi, i fattori limitanti sono quindi: meccanici, metabolici, del sistema di distribuzione.

Fattori respiratori

La prestazione è influenzata e limitata anche da sistemi integranti: un altro fattore limitante la prestazione è quindi la funzionalità respiratoria. I mezzi utilizzati per valutare la funzionalità respiratoria sono:

• Spirometria