Apparato cardiocircolatorio e adattamenti dell’attività cardiaca all’esercizio fisico
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Apparato cardiocircolatorio e adattamenti dell’attività cardiaca all’esercizio fisico

L’apparato cardiocircolatorio e gli adattamenti a breve, medio e lungo termine, dell’attività cardiaca all’esercizio fisico.

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L'apparato cardiocircolatorio in parte completa e finalizza le funzioni dell'apparato respiratorio e, fondamentalmente, si incarica del trasporto di sostanze di varia natura all'interno dell'organismo. Anatomicamente è rappresentato da cuore e vasi sanguigni.
Grazie al muscolo cardiaco, posto all'interno della gabbia toracica, è consentita la circolazione sanguigna, elemento determinante per la vita dell'individuo poiché, la circolazione sanguigna, è deputata al trasporto di ossigeno, metaboliti e numerose altre sostanze, a ciascun comparto anatomico.
L'ulteriore analogia con l'apparato respiratorio è imputabile ai repentini e notevoli adattamenti cui va incontro a seguito delle mutate richieste dell'individuo, con particolare riferimento all'attività sportiva.

Il cuore è un organo di natura prevalentemente muscolare, di tipo striato rivestito da un foglietto pericardico.
Considerata la grande mole di lavoro, la cellula cardiaca attinge quasi esclusivamente al metabolismo aerobico, non a caso al suo interno è possibile rinvenire mitocondri le cui dimensioni sono circa 1/3 dell'intero volume cellulare.
Il peso medio del cuore è di 250/300 grammi, ma a seguito di adattamenti allenanti, che ne determinano l'ipertrofia, può raggiungere i 500g. Presenta al suo interno 4 cavità, due superiori (atri) e due inferiori (ventricoli), che occupano oltre la metà del volume cardiaco. Atrio e ventricolo destro e atrio e ventricolo sinistro sono fra loro comunicanti per mezzo delle valvole, tricuspide per la comunicazione atrioventricolare destra, bicuspide per la comunicazione atrioventricolare sinistra. Cuore destro e cuore sinistro non sono fra loro comunicanti.

Il flusso sanguigno è di tipo unidirezionale. Il sangue proveniente dai tessuti, carico di cataboliti, giunge nell'atrio destro del cuore attraverso la vena cava superiore e inferiore. Da qui il sangue affluisce al ventricolo sottostante per essere trasportato, mediante le arterie polmonari, verso i polmoni al fine di essere riossigenato.
L'atrio sinistro riceve, per mezzo delle vene polmonari, il sangue ricco di ossigeno proveniente dai polmoni. Da qui il sangue defluisce verso il ventricolo sottostante per essere immesso nell'aorta e trasportato verso tutti gli organi e tessuti.
Anche le arterie polmonari e l'aorta sono dotate di valvole semilunari che impediscono il riflusso sanguigno.
L'attività cardiaca è regolata dal sistema nervoso autonomo, gli impulsi partono dal cervello e giungono al cuore. Sono raccolti nel tessuto nodale localizzato posteriormente all'atrio destro. Da qui gli impulsi vengono inviati al seno atriale che si incarica di trasmettere l'eccitazione agli atri. I ventricoli sono raggiunti dallo stimolo nervoso per mezzo del seno atriale e attraverso le sue ramificazioni nel fascio di His.
Il ciclo cardiaco è costituito dall'alternanza di fasi di eccitazione e contrazione (sistole) e fasi di rilassamento (diastole), ad una frequenza media di 70 pulsazioni al minuto, equivalenti ad oltre 39 milioni di pulsazioni annue.
Anche il cuore, come gli altri muscoli, necessita di nutrimento per svolgere il suo lavoro. I metaboliti giungono al cuore per mezzo delle arterie coronarie, originate da ramificazioni dell'aorta, per poi avvolgere completamente il cuore. Le arterie coronarie fanno affluire il sangue durante la diastole. La coronaria destra nutre la parete posteriore ed inferiore del cuore. La coronaria sinistra si ramifica in due rami per irrorare la parete anteriore e laterale del cuore.

Un soggetto adulto a riposo ha una gittata cardiaca (sangue che passa per atri e ventricoli in un minuto, anche definita portata cardiaca) 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. Il calcolo della gittata cardiaca ovviamente si ottiene moltiplicando la frequenza cardiaca per la gittata sistolica.

Attraverso la grande e la piccola circolazione il sangue è trasportato da e verso tutti i distretti anatomici, al fine di eliminare i cataboliti e portare ossigeno e sostanze nutritive.
Il trasporto del sangue pompato dal cuore avviene per mezzo di vasi arteriosi di grosso calibro, che si ramificano assottigliandosi, per poi terminare nei capillari. Da qui si generano le vene, che accrescono il loro diametro procedendo dalla periferia verso il cuore, con il compito di trasportare le sostanze di scarto dai tessuti al muscolo cardiaco. Dal muscolo cardiaco il sangue giunge ai polmoni per mezzo di arterie e ritorna al cuore per mezzo di vasi venosi.

A seguito del lavoro di tipo fisico e, più in generale della pratica sportiva, il fabbisogno di ossigeno e di substrati energetici, subisce un marcato aumento, soprattutto in quei distretti corporei chiamati in causa in modo prioritario.
Per fronteggiare tali mutate esigenze, il muscolo cardiaco incrementa la frequenza di lavoro per assecondare un maggior afflusso ematico che può subire un incremento di 13 volte rispetto alle condizioni di riposo. Per le medesime necessità anche la pressione arteriosa incrementa di circa il 30%.
La variazione di tutti i valori descritti, compresa la dilatazione dei vasi sanguigni e la portata venosa, è di tipo lineare, essendo i suddetti eventi concatenati.

Per fronteggiare le mutate richieste nel trasporto ematico, e quindi una maggiore gittata cardiaca (che incrementa sino al 40% nei maratoneti) il cuore tende ad ipertrofizzarsi, con un conseguente ispessimento delle sue pareti e 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.
Ovviamente questo dato ha delle ripercussioni anche durante l'attività fisica, in questi casi la frequenza cardiaca resta ugualmente più bassa, col risultato che il cuore stesso richiede una minore quantità di ossigeno per poter lavorare. Resta invece pressoché immutata la frequenza cardiaca massima.

Una regolare attività fisica di tipo aerobico rappresenta, per le ragioni sopra esposte, un ottimo strumento di prevenzione degli stati ipertensivi lievi. (valori compresi fra 140mm/Hg e 150mm/Hg per la pressione sistolica, 90mm/Hg e 100mm/Hg per pressione diastolica) prevenendo forme più acute. 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.