Adattamenti respiratori e cardiocircolatori all'esercizio fisico
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Adattamenti respiratori e cardiocircolatori all'esercizio fisico

Meccanismi di compensazione cardiaca e respiratoria alle esigenze fisiche di un organismo al lavoro.

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Circolazione e respirazione sono due funzioni fisiologiche fondamentali per il corretto funzionamento della muscolatura, e per la stessa sopravvivenza dell'individuo.
A seguito di attività fisica intervengono diversi meccanismi di adattamento, sia a livello respiratorio che cardiocircolatorio.
Gli atti respiratori compiuti in situazioni fisiologiche normali sono compresi fa i 15 e i 35, naturalmente aumentano all'incrementare della richiesta di ossigeno, ad esempio durante l'attività motoria.

Il trasporto dell'ossigeno (poco idrosolubile) nel sangue è mediato dall'emoglobina contenuta negli eritrociti (globuli rossi), dotata di notevole capacità di fissaggio reversibile dell'ossigeno. Sempre all'emoglobina compete il legame e trasporto della CO2.
Generalmente l'emoglobina cede ai tessuti solo il 25% dell'O2 trasportato. In situazioni di forte lavoro, o impegno sportivo, la percentuale può salire sino al 50% e, il flusso sanguigno, può triplicare.

In un soggetto adulto, a riposo, possiamo rilevare un consumo medio di ossigeno pari a 250ml/minuto. Gli stimoli allenanti aumentano notevolmente la ventilazione polmonare ed il consumo di ossigeno pertanto, durante l'attività sportiva di massima intensità, i valori medi possono subire incrementi sino a 20 volte.
La ventilazione polmonare può giungere ai 100/110 litri/minuto, il che significa quasi la massima capacità respiratoria, che si attesta intorno ai 150/170 litri al minuto.
Migliorare la capacità respiratoria massimale consente di intraprendere attività sportive in situazioni difficoltose (es. in altitudine) e comunque agevola la pratica sportiva in situazioni normali.

La captazione di ossigeno a livello polmonare, in situazioni di metabolismo aerobico massimale (VO2Max), tende a migliorare di circa il 10% con l'allenamento, con picchi del 45% nei fondisti. Anche la capacità di diffusione dell'ossigeno dagli alveoli al circolo ematico migliora con la pratica sportiva, passando dai 23 ml/min di un sedentario a riposo, agli 80 ml/min di un maratoneta.
Da un punto di vista cardiocircolatorio, un soggetto adulto a riposo ha una gittata cardiaca (sangue che passa per atri e ventricoli in un minuto) di circa 5 litri di sangue, equivalente a quasi 200 milioni di litri in una vita. In seguito a sforzi intensi, tale quantità, può sfiorare i 30 litri al minuto.
A seguito di intensa attività fisica, l'afflusso di sangue ai muscoli, e conseguentemente il ritmo cardiaco, aumentano considerevolmente, per fronteggiare le aumentate richieste di ossigeno e nutrienti da parte dei muscoli stessi.
Il flusso sanguigno all'interno del muscolo (normalmente pari a 3,6 ml per 100 grammi di muscolo) può aumentare anche di 25 volte nel corso di un'attività sportiva particolarmente intensa. Tutto questo per mezzo di un insieme di fattori, tra i quali, l'aumento di circa il 30% della pressione arteriosa.

La variazione di tutti i valori, dal consumo di ossigeno all'aumento della frequenza cardiaca, passando per la dilatazione dei vasi sanguigni e la portata venosa, è di tipo lineare, essendo i suddetti eventi concatenati.
Per far fronte alla maggior richiesta di sangue e quindi ad una necessaria gittata cardiaca di entità maggiore (sino anche al 40% in più nei maratoneti), negli sportivi (soprattutto fondisti) il cuore tende ad ipertrofizzarsi, con un ispessimento delle sue pareti, ma anche con l'aumento volumetrico delle cavità atrioventricolari. Ne deriva che, a riposo, la frequenza cardiaca di uno sportivo è assai inferiore rispetto a quella di un sedentario. Se nel primo tende a non superare le 50 pulsazioni al minuto, nel secondo è normalmente prossima alle 70/75 pulsazioni.
Una regolare attività fisica di tipo aerobico rappresenta un valido strumento nella prevenzione e nel trattamento dell'ipertensione, utile soprattutto nei casi meno gravi dove, da sola, può regolarizzare la pressione di un individuo. Sempre a seguito di tale tipo di attività, il cuore tende ad incrementare il flusso coronario e la capillarizzazione miocardia, certamente con significato preventivo rispetto ai processi degenerativi.

Gli eritrociti (o globuli rossi), sono l'elemento di maggior interesse del tessuto sanguigno, con riferimento alla pratica sportiva. Queste cellule non abbandonano mai il circolo sanguigno. Sono dischi biconcavi con funzione di trasporto gassoso, sono enucleati e, nel sangue, ne ritroviamo circa 50 milioni ogni litro. Vengono prodotti dal midollo osseo ed hanno una vita di circa 120 giorni. Il numero di globuli rossi circolanti è pressoché costante. La loro produzione è regolata dalla eritropoietina, prodotta e liberata in massima parte dal rene.

A seguito di importanti attività motorie, il volume totale del sangue tende ad aumentare, e con esso la quantità totale di emoglobina, ottimizzando quindi il trasporto di ossigeno e la capacità tampone espressa dal sangue.
Questi fattori sono di grande rilievo, non a caso la capacità di trasporto gassoso da parte del sangue è uno dei principali fattori limitanti della massima potenza aerobica esprimibile. In situazioni patologiche (es. anemia) la capacità di trasporto dell'ossigeno diminuisce e, con essa, la potenza aerobica. Ci sono anche situazioni indotte che causano una perdita del potenziale di trasporto dell'ossigeno. È il caso dell'anemia dell'atleta, tipica dei fondisti, dove il continuo impatto dei piedi con il suolo, determinano insulti meccanici ai globuli rossi, diminuendone la vita media e causando la rottura. Cala il valore di eritrociti del sangue e, conseguentemente, la capacità di trasporto di ossigeno ai tessuti.