Aspetti sanitari e fisiologici nella pratica dello sport.

L’aumento dell’attività muscolare connessa con la pratica sportiva comporta un aumento del dispendio energetico (v. tab. 1) ma la maggior parte dell’energia resa disponibile dal metabolismo non è utilizzabile per ottenere lavoro muscolare ma viene trasformata in calore.

SPORT	KJ/min	SPORT	KJ/min
tiro con l’arco	18	pallacanestro	57
Golf	20	maratona	80
Football	28	sci di fondo	86
Pallavolo	34	judo	91
Scherma	39	nuoto	100
Tennis	44	canottaggio	102
Calcio	46	ciclismo	104

 Tab.1 dispendio energetico medio nelle attività sportive indicate

 

Un consumo di 1 litro di ossigeno al minuto, come richiesto mediamente per la pratica agonistica del golf o del tennis tavolo e per la pratica ricreativa del ciclismo o del pattinaggio, fornisce approssimativamente 20 KJ, ma solo 4 si trasformano in lavoro meccanico, 16 KJ  diventano calore che aumenta la temperatura locale. La temperatura locale aumenta quindi di circa 1 °C al minuto e se non accadesse nulla in 10 minuti l’aumento locale di temperatura sarebbe tale da determinare inattivazione degli enzimi e delle proteine per denaturazione. Per evitare questo la maggior parte del calore muscolare viene trasferito dalla circolazione ematica al centro del corpo e ne aumenta la temperatura. Vi sono dei sensori termici nell’ipotalamo che registrano l’aumento di temperatura locale. L’ipotalamo riceve anche informazioni dai termorecettori cutanei ed integra le varie informazioni per produrre l’appropriata risposta riflessa: aumento del flusso ematico alla pelle e inizio della sudorazione, che hanno lo scopo di controllare e limitare l’aumento di temperatura corporea (vedi fig. 1) (2) La risposta è condizionata dal valore del set point ipotalamico che non varia con l’esercizio fisico ma che viene aumentato invece dalle sostanze pirogene come in caso di febbre.

L’aumento della temperatura corporea con l’esercizio dipende dall’impossibilità di eliminare tutto il calore prodotto.

Il corpo può perdere calore attraverso radiazione, conduzione, convezione e evaporazione (2,8,15). Tutte queste modalità sono funzione delle condizioni ambientali e dell’abbigliamento degli atleti. A parità di queste condizioni la temperatura corporea aumenta con l’aumentare dell’intensità dell’esercizio e cioè con la produzione di energia (vedi fig. 2) (6). L’aumento è progressivo ed in circa 60 minuti si raggiunge una temperatura che tende successivamente a rimanere costante in condizioni ambientali favorevoli.

In generale a livello di esercizio aerobico massimale con un consumo per un atleta di 4 l/min, pari a 80 KJ/min (come nella maratona, nello sci di fondo, nel ciclismo), la temperatura interna aumenta di circa 1 °C ogni 5-7 minuti, in rapporto ai fattori sopracitati. A livello di massimo consumo di ossigeno però, indipendentemente dalla temperatura, l’esercizio non potrà durare più di 10-12 minuti per l’accumulo di acido lattico. Il massimo consumo rappresenta un valore individuale a cui fare riferimento per le variazioni di temperatura corporea, cioè è la percentuale di consumo di ossigeno rispetto al massimo che indipendentemente dal soggetto, a parità di condizioni ambientali, determinerà la temperatura corporea in condizioni di equilibrio metabolico (vedi fig. 3)  (5).

L’aumento moderato di temperatura corporea durante l’esercizio fisico è un fattore positivo sulla prestazione fisica poiché aumenta la velocità delle reazioni chimiche, riduce la viscosità dei tessuti, aumenta la disponibilità di ossigeno per i muscoli determinando lo spostamento a destra della curva di dissociazione dell’emoglobina (vedi fig. 4). Inoltre determinando una maggiore deformabilità al carico ed un innalzamento della soglia di rottura delle componenti muscolo-tendinee riduce la possibiità di danni micro e macrotraumatici con un’importante azione preventiva sulle lesioni da sport  (vedi. fig5) (13).

 La perdita di calore per irraggiamento dipende dalla temperatura ambientale e dall’esposizione al sole e può essere negativa cioè se l’irraggiamento ambientale è elevato: il corpo acquisisce calore invece di perderlo. La conduzione dipende oltre che dalla temperatura che circonda il corpo dal tipo di mezzo (aria, acqua). La convezione dipende dalla velocità con cui le molecole che circondano il corpo si spostano sostituite da altre più fredde o più calde. La perdita di calore è proporzionale al quadrato della velocità dell’aria, sino a circa 130 km/h. Anche in queste ultime due modalità il corpo può acquistare calore invece di perderlo in funzione delle caratteristiche ambientali.

In particolare la temperatura dell’ambiente influisce marcatamente come si può osservare dalla fig. 6. A carico di lavoro costante (Met) la perdita di calore R+C (cioè per irradiazione, conduzione e convezione) si riduce progressivamente con l’aumento della temperatura, sino ad annullarsi a circa 32 °C.

L’evaporazione è il principale metodo di perdita di calore nella maggior parte degli sport e dipende oltre che dalla temperatura dall’umidità che circonda il corpo, quindi dall’aria per le parti esposte nude o dalle caratteristiche del tessuto a contatto con la pelle. La sua importanza aumenta con l’aumentare della temperatura ambiente (vedi la curva E in fig. 6).

Se però l’aria è satura di vapore acqueo o gli indumenti non adeguati, l’evaporazione non può avvenire e quindi non si può avere perdita di calore.

Se l’acqua sulla pelle può evaporare ogni litro di acqua evaporata determina la perdita di 2,4 MJ di calore. Quindi a 4 l/min di consumo di ossigeno degli 80 KJ produrremo 60 KJ di calore al minuto

pari a 3,6 MJ all’ora, che potrà essere disperso con la produzione di 1,5 litri di sudore, che sono ai limiti della possibilità di formazione di sudore dell’uomo medio (12). Solo soggetti dotati ed adattati possono arrivare sino a 3 litri all’ora (3). Se il sudore non evapora, ma scivola sulla pelle e cade o viene asciugato, il corpo non perde calore e la sudorazione viene ulteriormente stimolata. Il sudore è ipotonico rispetto ai liquidi corporei (densità attorno a 1,002) ed è composto di acqua  con modeste quantità di sodio (10-70 mEq/l) e quantità ancora minori di potassio, urea, acido lattico (2,8).

Quindi la produzione di sudore significa perdita di acqua e possibilità di disidratazione se questa perdita non viene compensata da un’adeguata assunzione, poiché la formazione di acqua dal metabolismo del glicogeno e dei grassi non è sufficiente a compensare la perdita. Una disidratazione corrispondente alla perdita del 2% del peso corporeo facilita l’aumento della temperatura corporea ed inizia a  ridurre le capacità di prestazione (vedi tab 3), la perdita del 3% determina riduzione della resistenza muscolare al lavoro  (9,11).

E’ importante che l’atleta si mantenga bene idratato per mantenere il volume plasmatico che consenta una circolazione ed una sudorazione ottimali. Non sempre lo stimolo della sete è sufficiente e in ambito sportivo alcuni continuano a ritenere che bere riduca la prestazione. Bisogna quindi educare gli atleti ad assumere bevande durante la pratica sportiva. La quantità può essere valutata in rapporto alla perdita di peso, se la perdita di peso in una partita di calcio è di 1,5 kg bisognerebbe reintegrare almeno 400 ml di acqua durante l’intervallo di riposo (vedi tab.4 )  (1,5,8). Poiché il sudore è ipotonico rispetto ai liquidi organici, l’acqua è infatti l’elemento più importante, ma l’aggiunta di quantità controllate di minerali e carboidrati può essere utile per favorire l’assorbimento dell’acqua a livello gastrointestinale e per apportare anche risorse energetiche (vedi tab. 5) (4,5).

perdita di peso (kg)	intervallo (min)	quantità (ml)
3	10	250
2,5	15	300
2	15	250
1,5	20	300
1	30	250
0,5	45	180

 Tab. 4: Apporto idrico consigliato in funzione della perdita di peso corporeo in 90 minuti di attività sportiva.

 

 

bevanda	Carboidrati   g/l	Sodio g/l	Potassio g/l	Cloro g/l
Isostar	73	0,55	0,15	0,42
Gatorade	62	0,52	0,12	0,5
Coca-Cola	105	0,07	0	0,03
Raccomandata da OMS	20	2,07	0,78	2,80

 Tab. 5: Composizione in elettroliti di  alcune bevande

L’utilizzazione di indumenti che facilitino o quanto meno non ostacolino l’evaporazione del sudore può essere importante per la pratica di molti sport a livello agonistico e dare quel minimo vantaggio che può significare un punto segnato in più o un posto di classifica superiore, che a volte è sufficiente per vincere. La fig. 7 evidenzia le variazioni di temperatura interna a parità di condizioni ambientali a carico costante ed in fase di recupero indossando una divisa da football americano, solo i pantaloncini ovvero i pantaloncini ed un peso pari a quello della divisa  (7).

La disidratazione da eccessiva perdita di liquidi con la sudorazione determina da un lato ipernatremia (aumento della concentrazione plasmatica di sodio oltre 145 meq/l) ed iperosmolarità (con valori superiori a 300 mOsm(l), dall’altro riduzione del volume plasmatico. Questo determina variazioni della concentrazione di emoglobina e dei valori di ematocrito (11). Il ripristino delle condizioni normali dopo esercizio fisico può richiedere anche 48 ore. In alcuni sport i valori di emoglobina ed ematocrito sono importanti in rapporto alla prevenzione del doping con le campagne “Io non rischio la salute”. Valori anomali possono determinare un periodo di sospensione dall’attività sportiva. Quindi è importante per l’atleta evitare repentine modificazioni e mantenere i valori per lui ottimali. Il controllo dell’equilibrio idro-elettrolitico durante e dopo le gare e gli allenamenti è a questo riguardo critico e meritevole di particolare attenzione da parte del medico dello sport e dell’atleta.

In conclusione: l’utilizzazione di indumenti che non ostacolino l’evaporazione del sudore può favorire il mantenimento di un migliore equilibrio idrico durante lo sport agonistico e quindi di una migliore prestazione.

Cambiare la maglietta sudata con una asciutta significa solo asciugare il sudore e non determina nessun vantaggio dal punto di vista della termoregolazione, anzi un tessuto umido potrebbe facilitare l’evaporazione più di un tessuto asciutto.

Tessuti migliori da questo punto di vista sono quindi di interesse sia per l’atleta per la sua prestazione che per il medico dello sport che lo segue e lo consiglia anche per il mantenimento di una stato di salute ottimale.

 

Bibliografia

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