15/04/2009 Allenamento

Modificazioni delle principali variabili fisiologiche durante l’esercizio fisico.

LE VARIABILI INDAGATE
Indipendentemente dalla durata dei carichi, il test di valutazione funzionale a carichi crescenti, permette di indagare la relazione tra le principali variabili fisiologiche, legate al metabolismo aerobico o all’accumulo del lattato e l’entità del carico. Le classiche relazioni che vengono esaminate sono:
a) consumo di ossigeno in funzione del carico;
b) frequenza cardiaca in funzione del carico;
c) ventilazione in funzione del carico;
d) lattacidemia in funzione del carico;
e) ventilazione in funzione del consumo di ossigeno.

IL CONSUMO DI OSSIGENO IN FUNZIONE DEL CARICO
Il consumo di ossigeno aumenta linearmente con l’aumentare dell’intensità dell’esercizio fino a raggiungere un livello oltre il quale il consumo di ossigeno non aumenta più, anche se l’atleta riesce per alcuni secondi a sostenere un carico di intensità ulteriormente aumentata (Figura A).
Il valore più elevato di consumo di ossigeno che si ottiene con un test incrementale viene definito picco del consumo di ossigeno ed è molto simile al valore di massimo consumo di ossigeno definito in precedenza. È chiaro che perché la relazione tra consumo di ossigeno ed intensità del carico sia lineare, è necessario che il valore di consumo di ossigeno relativo ad ogni carico, sia ottenuto durante la fase di equilibrio. Può accadere che la relazione tenda ad assumere un aspetto curvilineo soprattutto
 in corrispondenza dei carichi più intensi (Figura B). Ciò dipende dal fatto che la durata del carico è inferiore al tempo necessario per raggiungere lo stato di equilibrio. In altre parole per tutta la durata del carico viene contratto un debito di ossigeno. Questa situazione è di frequente riscontro negli atleti non principianti, non allenati sufficientemente ad esprimere la loro massima potenza aerobica
Figura A e B

Il consumo di ossigeno aumenta linearmente con l’aumentare del ciclo di lavoro (A). la figura B illustra l’andamento della stessa relazione, quando non viene raggiunto lo stato di equilibrio a ogni carico.

LA FREQUENZA CARDIACA IN FUNZIONE DEL CARICO
Anche la frequenza cardiaca aumenta linearmente con l’aumentare dell’intensità del carico ed in particolare ad ogni intensità di esercizio protratta fino a raggiungere lo stato di equilibrio, corrisponde una determinata frequenza cardiaca (Figura C). Tuttavia anche in questo caso valgono le osservazioni fatte a proposito del consumo di ossigeno.
La ventilazione aumenta durante l’esercizio a carichi crescenti per un aumento combinato sia della frequenza respiratoria che del volume corrente. La frequenza respiratoria gioca un ruolo assai importante nell’aumento della ventilazione. Infatti nelle varie forme di locomozione la frequenza respiratoria tende ad essere sincronizzata con il movimento degli arti, cosicché risulta più elevata negli esercizi di corsa su nastro trasportatore rispetto agli esercizi al cicloergometro o al remoergometro.
L’andamento di questa relazione è lineare per buona parte dell’esercizio. Tuttavia, oltre una certa intensità si osserva un maggior aumento della ventilazione e la relazione devia verso l’alto rispetto alla linearità. È evidente che tale deviazione dipende da uno stimolo aggiuntivo oltre alla richiesta di ossigeno, cui sono sottoposti i centri respiratori; tale simbolo sarebbe dovuto alla necessità di eliminare idrogenoioni e CO2, la cui contrazione tende ad aumentare in corrispondenza della soglia anaerobica.

LA LATTACIDEMIA IN FUNZIONE DEL CARICO

È stato già detto che la lattacidemia rappresenta un bilancio tra la produzione di lattato, la sua diffusione
nel torrente circolatorio e la sua eliminazione attraverso vari processi.
Durante un esercizio a carichi crescenti si osserva che la lattacidemia tende a rimanere costante nei carichi iniziali. Ciò significa che con carichi di intensità bassa non si verifica un accumulo del lattato nel sangue. Negli atleti praticanti sport di lunga durata (maratoneti, sciatori fondisti, triatleti, ecc…) si può anche osservare, al termine dei primi carichi di lavoro, una lieve diminuzione della lattacidemia rispetto ai valori basali. Tale diminuzione avviene ad opera dell’attivazione dei sistemi di smaltimento del lattato che sono in questi atleti particolarmente efficienti, per cui l’equilibrio tra produzione e smaltimento viene a trovarsi a livelli di lattacidemia inferiori al livello basale.
Con il progressivo aumentare dell’intensità dell’esercizio si assiste ad un progressivo aumento della lattacidemia, ma solo a partire da una determinata intensità di esercizio. Identifichiamo come prima soglia, ovvero soglia aerobica, l’intensità corrispondente ad un aumento della lattacidemia al di sopra delle 2 mM; l’andamento della lattacidemia in funzione del carico è illustrato nella figura C. La relazione viene rappresentata da una curva esponenziale, il cui significato è: con l’aumentare dell’intensità del carico, la lattacidemia aumenta sempre di più e quindi vengono utilizzate sempre più velocemente le riserve di glicogeno. Negli esercizi a carichi crescenti si è soliti indicare anche l’intensità dell’esercizio corrispondente ad una lattacidemia di 4mM. Tale intensità è comunemente indicata come soglia anaerobica.

  Figura C

Test al cicloergometro. La soglia anaerobica a 4mM di lattato corrisponde ad un Fc di 170 BPM e ad un’intensità di carico pari a 205 W

LA VENTILAZIONE IN FUNZIONE DEL CARICO
La ventilazione aumenta durante l’esercizio a carichi crescenti per un aumento combinato sia della frequenza respiratoria che del volume corrente. La frequenza respiratoria gioca un ruolo assai importante nell’aumento della ventilazione. Infatti nelle varie forme di locomozione la frequenza respiratoria tende ad essere sincronizzata con il movimento degli arti, cosicché risulta più elevata negli esercizi di corsa su nastro trasportatore rispetto agli esercizi al cicloergometro o al remoergometro. L’andamento di questa relazione è lineare per buona parte dell’esercizio. Tuttavia, oltre una certa intensità si osserva un maggior aumento della ventilazione e la relazione devia verso l’alto rispetto alla linearità. È evidente che tale deviazione dipende da uno stimolo aggiuntivo oltre alla richiesta di ossigeno, cui sono sot- toposti i centri respiratori; tale stimolo sarebbe dovuto alla necessità di eliminare idrogenoioni e CO2, la cui concentrazione tende ad aumentare in corrispondenza della soglia anaerobica.

LA LATTACIDEMIA IN FUNZIONE DEL CARICO
È stato già detto che la lattacidemia rappresenta un bilancio tra la produzione di lattato, la sua diffusione
nel torrente circolatorio e la sua eliminazione attraverso vari processi.
Durante un esercizio a carichi crescenti si osserva che la lattacidemia tende a rimanere costante nei carichi iniziali. Ciò significa che con carichi di intensità bassa non si verifica un accumulo del lattato nel sangue. Negli atleti praticanti sport di lunga durata (maratoneti, sciatori fondisti, triatleti, ecc…) si può anche osservare, al termine dei primi carichi di lavoro, una lieve diminuzione della lattacidemia rispetto ai valori basali. Tale diminuzione avviene ad opera dell’attivazione dei sistemi di smaltimento del lattato che sono in questi atleti particolarmente efficienti, per cui l’equilibrio tra produzione e smaltimento viene a trovarsi a livelli di lattacidemia inferiori al livello basale. Con il progressivo aumentare dell’intensità dell’esercizio si assiste ad un progressivo aumento della lattacidemia, ma solo a partire da una determinata intensità di esercizio. Identifichiamo come prima soglia, ovvero soglia aerobica, l’intensità corrispondente ad un aumento della lattacidemia al di sopra delle 2 mM;
l’andamento della lattacidemia in funzione del carico è illustrato nella figura 18. La relazione viene rappresentata da una curva esponenziale, il cui significato è: con l’aumentare dell’intensità del carico, la lattacidemia aumenta sempre di più e quindi vengono utilizzate sempre più velocemente le riserve di glicogeno. Negli esercizi a carichi crescenti si è soliti indicare anche l’intensità di esercizio corrispondente ad una lattacidemia di 4 mM. Tale intensità è comunemente
indicata come soglia anaerobica.

LA VENTILAZIONE IN FUNZIONE DEL CONSUMO DI OSSIGENO

La relazione tra ventilazione e consumo di ossigeno relativa ad un esercizio a carichi crescenti è illustrata nella figura D. La ventilazione aumenta dapprima linearmente con l’aumentare del consumo di ossigeno, dopodiché in corrispondenza dell’incremento della lattacidemia, la ventilazione aumenta più velocemente e la relazione devia verso l’alto rispetto alla linearità.
L’aumento della ventilazione anche in questo caso è originato dallo stimolo derivante dalla Co2 prodotta in seguito all’aumento della lattacidemia e viene indicato da numerosi autori come OBLA ( Onset Blood Laccate Accumulation = inizio dell’accumulo del lattato ematico). In seguito si osserva un’ulteriore deviazione verso l’alto  della relazione VE/VO2 che corrisponde a un ulteriore aumento della ventilazione indotto dall’aumento dell’acidità, provocato dall’imponente coinvolgimento del metabolismo anaerobico in prossimità dell’intensità massimale dell’esercizio.

  Box tabella D


CONSUMO DI OSSIGENO (L / min)
figura D: Ventilazione polmonare, lattato ematico e consumo di ossigeno
esercizio progressivo verso il massimo consumo di ossigeno. La linea tratteggiata
rappresenta l’estrapolazione della relazione lineare tra VE e VO2 osservato
esercizio submassimale. L’ ”OBLA” è che il punto nel quale il lattato ematico
aumentare oltre il valore di riposo ed è identificabile come il punto nel quale la relazione
la ventilazione ed il consumo di ossigeno devia dalla linearità. “La compensazione
respiratoria” è un ulteriore incremento nella ventilazione per controllare la caduta
negli esercizi anaerobici.

Tratto da Manuale di cardiofitness
Alea Edizioni 2004
Giulio Sergio Roi
Pag 238
Euro 35,00


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