Valutazione dell'intensità dell'allenamento cardiovascolare

(articolo di Tommaso Donati)

Il massimo consumo di ossigeno o V02max

Il Massimo Consumo di Ossigeno detto anche Massima Potenza Aerobica, è rappresentato dal valore del massimo consumo di O2 che un soggetto presenta in corso di attività muscolare ritmica, protratta ed intensa, impegnando grandi masse muscolari (in genere gli arti inferiori), e respirando aria, a livello del mare.

In pratica è la quantità massima di ossigeno che può essere captata, trasportata ed utilizzata dall'organismo (dall'entrata nei polmoni sino ai tessuti del corpo) e rappresenta quantitativamente la capacità di un individuo di produrre e utilizzare energia, generata dal sistema ossidativo-aerobico a livello muscolare.

Con la determinazione del massimo consumo di ossigeno possiamo rilevare l'apporto aerobico massimo nell'unità di tempo e la capacità funzionale del sistema cardiocircolatorio, in quanto esiste un’elevata correlazione fra la portata cardiaca massima e la massima potenza aerobica.

Il massimo consumo di 02 può essere espresso in valore assoluto in litri/minuto (l/min.) oppure in valore relativo al peso corporeo in ml/Kg/min, essendo validi entrambi i dati e preferendo l’uno o l’altro a seconda di quello che si vuole andare a valutare. Per soggetti che non sono impegnati in attività sportive agonistiche specifiche e di livello elevato, per i quali non conta tanto la prestazione massimale e quindi il consumo max di O2 in senso assoluto (l/min.), l'indice più attendibile dell'efficienza fisica è proprio il valore del V02max espresso in ml/Kg/min. Quest’ultimo, infatti, rapportando la quantità di ossigeno utilizzata all’unità di peso, permette comparazioni anche tra soggetti costituzionalmente e strutturalmente diversi tra loro.

I valori medi normali dipendono dal sesso e dall'età e sono, per i maschi adulti in buona salute un V02max attorno ai 44 ml/Kg/min e, per le femmine adulte, un V02max di circa 35 ml/Kg/min. Tali valori diminuiscono oltre i 20-30 anni e vanno gradualmente riducendosi. La differenza tra maschi e femmine dipende dalla differenza di massa muscolare e di contenuto totale di emoglobina, entrambi inferiori nelle donne. La differenza tra maschi e femmine è minore se si considerano i valori relativi al peso corporeo (ml/Kg/min) rispetto al confronto tra valori assoluti (l/min.) e diventa minima quando il V02max è riferito al peso corporeo magro (massa magra).

La pratica regolare di attività fisica di tipo aerobico porta a miglioramenti delle capacità aerobiche e quindi della potenza aerobica ed in soggetti praticanti attività di fondo si possono raggiungere valori medi di V02max di 50-55 ml/Kg/min.

Valori più elevati si riscontrano in atleti agonisti di alto livello praticanti discipline di resistenza (atleti fondisti, nella corsa, nel ciclismo, nello sci di fondo), attorno ai 75-80 ml/Kg/min: circa il doppio di un soggetto in buona salute con un buon allenamento aerobico.(4)

Classificazione del fitness cardiocircolatorio

Questi dati sottolineano quindi l'importanza del training aerobico: l'allenamento cardiovascolare permette di condizionare la capacità di trasporto e di utilizzo dell'ossigeno da parte dell'organismo, aumentando la gittata sìstolica e diminuendo i battiti a riposo.

Il cuore, adattandosi positivamente, sarà in grado di pompare sangue con molta più potenza, capacità ed efficienza, ma con minor dispendio energetico e risparmiando sul numero di battiti: maggior rendimento e minor lavoro totale.

Ovviamente, maggiore è lo stato di efficienza cardiorespiratoria di una persona, maggiore sarà la sua capacità di utilizzare l’ossigeno nell’attività muscolare e la quantità di lavoro che sarà in grado di produrre a parità di battiti cardiaci.

Ricordiamo inoltre che sono due le componenti che costituiscono la prestazione aerobica: la massima potenza aerobica, già descritta, e la capacità aerobica (o resistenza aerobica o endurance), intesa come la capacità dell'organismo di svolgere un esercizio muscolare generalizzato, in condizioni aerobiche, prolungato nel tempo ad intensità medio-bassa.

Il punto di partenza per svolgere un allenamento di capacità aerobica consiste nel lavorare in steady-state, cioè in equilibrio tra l'apporto e il consumo di ossigeno senza aumento di acido lattico (per es. con la corsa lunga e lenta). Quanto più le distanze diventano lunghe e maggiore è il tempo di lavoro, tanto più questa caratteristica aerobica diventa importante; essa infatti rappresenta la capacità dell’individuo di sostenere una buona potenza aerobica per un lungo tempo e di compiere un elevato lavoro organico complessivo. Il principale fattore limitante la capacità aerobica a livello organico è, essenzialmente, la disponibilità di glucidi e lipidi come substrato energetico nel corso del lavoro muscolare. Tornando al V02max, la quantità di ossigeno che il sistema cardiorespiratorio può veramente utilizzare dipende particolarmente da alcune funzioni fisiologiche concatenate, che ne diventano anche i fattori limitanti:

• la ventilazione polmonare

• la diffusione dell'ossigeno dagli alveoli polmonari ai capillari

• la quantità di ossigeno presente nel sangue, che dipende anche dalla quantità di emoglobina contenuta nel sangue stesso

• la quantità di sangue che pompa il cuore ad ogni contrazione sistolica

• la distribuzione del sangue ai muscoli per mezzo di arterie, arteriole e capillari

• la capacità delle cellule di utilizzare l'ossigeno: questa dipende dalla quantità dei mitocondri e dagli enzimi mitocondriali contenuti nelle cellule, che sono necessari affinché avvengano le reazioni biochimiche che utilizzano l'ossigeno (aerobiosi).

Se c'è una riduzione di una di queste funzioni, la potenza aerobica può essere ridotta.

L'allenamento incrementa molte di queste funzioni: per es. aumenta la funzionalità cardiaca, la capillarizzazione periferica a livello muscolare, il numero e la specificità dei mitocondri e degli enzimi nelle cellule muscolari.(5)

Il decadimento a livello cardiovascolare inizia precocemente, anche nei soggetti sani, se manca un allenamento adeguato: già dopo i 25-30 anni i valori del V02max tendono a diminuire; circa il 10-15% in meno ogni decade di età. L’efficienza aerobica ha una longevità molto breve rispetto ad altre capacità. Ad esempio, la forza muscolare, raggiunge l’apice circa a 25 anni e si mantiene a livelli molto elevati fino a circa 40 dopo di che, in mancanza di un training adeguato, con il passare degli anni, si ha una perdita progressiva di questa qualità (in un grafico dove nelle ordinate si riportano i valori di forza e nelle ascisse l’età in anni, si viene a delineare una parabola discendente). Anche il V02max segue un’involuzione simile ma molto più precoce e marcata.

Fortunatamente un training specifico può contrastare efficacemente questo fisiologico processo: la potenza aerobica attraverso un buon programma di allenamento può incrementare del 15-20% e soprattutto i valori del V02max possono mantenersi invariati fino ai 35-40 anni e regredire molto più lentamente con l'età. Naturalmente un buon programma deve essere appropriato, sistematico ed individualizzato; i carichi di lavoro e la loro intensità devono essere stabiliti in partenza valutando i vari parametri, tra cui il VO2max iniziale, con appropriati test aerobici.