Metabolismo energetico

Sono misurati parametri metabolici utili nella valutazione della funzionalità bioenergetica nell’uomo quali funzionalità cardiaca e polmonare, consumo di ossigeno, la produzione di anidride carbonica, produzione di lattato, andamento della frequenza cardiaca.

Tra i vari test utilizzati per valutare le caratteristiche dell’atleta, soprattutto di coloro dediti a discipline di endurance vi è quello volto a misurare il massimo consumo di ossigeno o V’O₂max. Questo parametro può essere determinato nel corso di lavori che coinvolgono grosse masse muscolari e di intensità tale da stimolare massimalmente il sistema aerobico. Le attività fisiche normalmente usate sono la marcia o la corsa su ergometro trasportatore, il cicloergometro. Il V’O₂max è stato anche misurato nel nuoto libero, nel pattinaggio, durante simulazione di arrampicata, nella voga, durante ergometria con le braccia, in particolare per soggetti paraplegici su carrozzella.

Per essere ragionevolmente sicuri che un soggetto abbia raggiunto il V’O₂max occorre arrivare a un punto della prova ergometrica a carico crescente ove si vede che il consumo di ossigeno non aumenta più. Quando non si osserva il raggiungimento di un plateau nel consumo di ossigeno, oppure la prova viene terminata prima a causa di stanchezza muscolare, si parla semplicemente di valore di picco del consumo di ossigeno. Il valore di picco è il valore più elevato misurato nel corso della prova.

Il V’O₂max viene raggiunto nella parte conclusiva del test, situazione nella quale si verificano le seguenti condizioni:

• il soggetto non è più in grado di sostenere lo sforzo;
• non si osserva un aumento del consumo di O₂, anche se l’atleta riesce a sostenere un carico di intensità aumentata;
• il quoziente respiratorio ha superato il valore di 1,05.
• la frequenza cardiaca raggiunta è prossima ai valori massimi per l’età (FC massima teorica = 220 – età);
• la concentrazione di lattato ematico raggiunge circa le 8-10 mMol;

L’ampia scelta di ergometri permette di valutare l’atleta tramite test specifici per la corsa e per il ciclismo (possibilità dell’utilizzo della propria bicicletta).

• cicloergometro a freno elettromagnetico
• treadmill
• spin trainer

Un test in ipossia simula condizioni di alta quota per valutare le prestazioni fisiche in un ambiente a basso contenuto di ossigeno. Questo sistema, permette di impostare la frazione di ossigeno (FO2) da un minimo del 10,5% a n massimo 60%, simulando altitudini fino a 5500 metri, ed è in grado di fornire flussi ventilatori elevati necessari per allenamenti intensivi anche a pieno sforzo.

Come funziona:

Lo strumento utilizzato riduce la quantità di ossigeno nell’aria respirata dall’individuo, simulando così le condizioni di ipossia che si verificano in altitudine. Il dispositivo regola la composizione dell’aria con precisione, permettendo di impostare diversi livelli di ipossia e anche ipercapnia (eccesso di anidride carbonica) e iperossia. È possibile sottoporre i soggetti a un allenamento intensivo in condizioni di ipossia, con flussi d’aria fino a 200 litri al minuto, per simulare l’alto sforzo fisico di un atleta.

A chi si rivolge:

Atleti professionisti e dilettanti, è utile per l’allenamento di atleti che vogliono migliorare le proprie prestazioni, sia in preparazione per competizioni in quota, sia per un allenamento che stimoli adattamenti fisiologici in un contesto controllato.

Ricerca scientifica: Il dispositivo è utilizzato per condurre ricerche in condizioni di ipossia, ipercapnia e iperossia.

Oltre alle misure di consumo di ossigeno tramite gli scambi ventilatori è possibile realizzare misure di consumo di ossigeno periferico tramite NIRS (Near Infrared Spectroscopy). Una tecnica che utilizza la luce infrarossa per analizzare il tessuto muscolare e cerebrale, determinando la quantità di ossigeno disponibile (HbO2 e HHb). Consente un monitoraggio in tempo reale, fornendo dati su come i muscoli e il cervello stanno utilizzando l’ossigeno durante l’attività, a differenza dei metodi tradizionali che richiedono prelievi di sangue (lattato) o test più invasivi.

Il test della concentrazione di lattato consente di individuare le sogli edi allenamento per le varie discipline sportive.

Il metabolismo di base rappresenta, per definizione, il dispendio energetico corrispondente all’attività metabolica degli organi e tessuti misurabile in condizioni altamente standardizzate. Infatti, il metabolismo di base è definito come la spesa energetica di un individuo in completo riposo fisico e psicosensoriale mentre è disteso su un lettino, in stato termoneutrale e dopo 12-14 ore l’assunzione dell’ultimo pasto.

Il metabolismo di base rappresenta la somma dell’energia utilizzata per compiere i lavori interni necessari all’organismo. In un individuo sano e sedentario il metabolismo di base incide per circa il 60-70% del dispendio energetico giornaliero. I consumi energetici basali sono da attribuire principalmente all’attività della massa magra dell’organismo. In particolare, fegato, cervello, cuore e reni, pur rappresentando solo approssimativamente il 5-6% del peso corporeo, sono responsabili del 60-70% del metabolismo di base, mentre la massa muscolare (circa il 35-40% del peso corporeo) incide per il 20-25% sul metabolismo di base. La conoscenza del metabolismo di base è di fondamentale importanza per stabilire un apporto energetico alimentare corretto.

Il vasto assortimento di cardiofrequenzimetri consente di misurare e registrare la frequenza cardiaca durante ogni tipo di attività fisica e relazionarla ai test di laboratorio precedentemente realizzati.