Laboratorio di fisiologia dell esercizio

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1 SH Health Service, Falciano Repub. San Marino Laboratorio di fisiologia dell esercizio Per la valutazione della prestazione fisica e della salute Metabolismo e Prestazione Fisica Valutazioni eseguite presso il Laboratorio di Fisiologia o Scienza dell Esercizio La prestazione fisica e l efficienza del nostro organismo sono estremamente importanti perché non sono sole espressione della capacità agonistica, ma sono al tempo stesso un parametro della salute. Valutare l efficienza fisica consente di prevedere la prestazione agonistica dell atleta e i fattori di rischio per la salute ad ogni età. Per valutare l efficienza fisica di un soggetto sono necessari alcuni test di fisiologia dell esercizio che si possono eseguire con la massima facilità. Inoltre questi test ci forniranno indicazioni essenziali per migliorare lo stato muscolare, la potenza aerobica, la potenza muscolare e lo stato nutrizionale. Con questi esami è possibile valutare l stato nutrizionale il consumo di ossigeno, il metabolismo basale, la efficienza muscolare Il laboratorio di fisiologia è uno strumento valido di collaborazione per raggiungere importanti risultati. La valutazione dello stato fisico dell atleta è indispensabile per il miglioramento della prestazione agonistica, individuare nuovi talenti, prevenire gli infortuni e mantenere alti gli standard di prestazione dell atleta. A cose serve il laboratorio di fisiologia. Essenzialmente per migliorare l efficienza fisica muscolare, cardiovascolare e raggiungere il peso forma. Nel laboratorio di fisiologia dell SH si eseguono in particolare le seguenti indagini: a. il test massimale di esercizio per la potenza aerobica, b. la potenza muscolare (statica e dinamica), c. la condizione neuromuscolare (volume del muscolo e innervazione), d. il metabolismo basale, e. l alimentazione e lo stato nutrizionale, f. la valutazione metabolica e ormonale, g. la valutazione della condizione mentale e di stress. h. il metodo di allenamento per aumentare la prestazione fisica ed il recupero. Con le metodiche descritte è possibile fare una diagnosi esatta della potenza fisica e della previsione del livello di prestazione massimale raggiungibile. Inoltre abbiamo identificato degli esami in grado di monitorare la prestazione agonistica, prevenire traumi muscolari e recuperare in tempi eccezionalmente rapidi. 1

2 A COSA SERVONO I TEST 1. Potenza aerobica massimale detto anche test clinico cardiopolmonare. Il test da sforzo massimale consente la valutazione della potenza aerobica, il VO 2max. Questa caratteristica fisiologica esprime la capacità di lavoro del soggetto ed e la espressione più chiara della potenza e della capacità di prestazione dell atleta. Il VO 2max e la espressione anche dello stato di salute del soggetto. La diminuzione di questo valore con l età esprime un aumento di rischio di mortalità per cause cardiovascolari e per tutte le cause. Il programma di esercizio per aumentare il VO 2max costituisce la base per la prevenzione e la riabilitazione cardiovascolare. a. La potenza aerobica di un soggetto corrisponde al VO 2 max, che è il massimo consumo di ossigeno. Si misura con il test da sforzo massimale sul tappeto (diretto) oppure con test da campo (indiretto). Questo esame è fondamentale per determinare la condizione cardiopolmonare e la capacità di lavoro di un soggetto. b. test di valutazione della forza statica e dinamica. La forza muscolare e un parametro fisiologico fondamentale per la valutazione di qualsiasi atleta ed anche nei soggetti in fase di riabilitazione fisica. La forza esprime la risposta neuromuscolare più completa allo stimolo. Questo parametro non e costante e subisce ampie variazione in funzione dello stato fisico, nutrizionale, psichico e ormonale del soggetto. c. Potenza muscolare. La potenza è la forza espressa nell unità di tempo e pertanto si misura la forza in varie maniere: la statica (forza isometrica con dinamometro) e forza dinamica con il test del salto. Inoltre si misura anche la forza isotonica espressa con 1 ripetizione massimale (isotonica). d. peso forma e stato nutrizionale. La prestazione muscolare e correlata con la stato di forma, cioè con il peso ideale dell atleta. Il peso forma deve essere mantenuto con una dieta equilibrata, espressione di un equilibrio tra le proteine, i carboidrati ed i grassi. Inoltre la integrazione della dieta e indispensabile nei periodi di esercizio fisico ad alta intensità. e. Metabolismo basale; Mediante il test della calorimetria indiretta possiamo determinare quante calorie brucia il soggetto a riposo e la percentuali di grassi, proteine e carboidrati. Questa indagine è indispensabile per la prescrizione del regime alimentare personalizzato. f. Alimentazione e lo stato nutrizionale; l alimentazione è fondamentale per mantenere una prestazione muscolare ad livello costante nel tempo. Gli atleti devono essere aiutati a rispettare il loro regime nutrizionale specifico per tutta la stagione agonistica. g. Valutazione metabolica e ormonale; i gli esami del sangue consentono un controllo costante della prestazione e dello stato di salute dell atleta. In particolare globuli rossi, enzimi ed ormoni rivelano in anticipo lo stato di affaticamento dell atleta. h. Valutazione della condizione mentale e di stress. Con il Poms test (Profile of Mood States) è possibile misurare gli stati dell umore nei soggetti in condizione di stress e valutare il loro livello di tensione, depressione, aggressività, vigore, stanchezza e confusione. 2

3 i. Metodo di allenamento. Alla fine delle indagini è possibile individuare l esatto carico di lavoro per aumentare la prestazione fisica ed il recupero; l allenamento deve dosato per seguire la condizione fisica e metabolica del soggetto per evitare decadimenti improvvisi della prestazione e della fatica. 1. TEST MASSIMALE DI ESERCIZIO Il test massimale di esercizio, detto anche test da sforzo o test clinico d esercizio, nato esclusivamente per la valutazione della riserva coronarica, ha assunto negli ultimi anni un ruolo sempre più importante nella medicina preventiva e nella medicina sportiva. Questo test consente di determinare la capacità fisica di un soggetto cioè la capacità di sostenere uno sforzo. Il parametro misurato è la potenza aerobica, conosciuta meglio come VO 2max, dato che esprime la efficienza globale dell organismo umano, strettamente correlata alla prestazione e allo stato di salute. Nel soggetto sano normale, come nel cardiopatico, la capacità fisica, misurata in MET, consente la previsione del rischio di mortalità per tutte le cause: concetto fondamentale per la prevenzione della salute. Secondo i più importanti ricercatori americani questo esame dovrebbe essere inserito nella valutazione per la valutazione dello stato di salute. Come si esegue il test. Il test si esegue su una ciclette o tappeto( o uno spintrainer per i ciclisti che usino la loro bici) collegati ad un computer con elettrocardiografo. Il sistema consente l esecuzione di un test da sforzo progressivo personalizzato a seconda dell età e stato fisico del paziente o dell atleta. Il test deve essere personalizzato al massimo per ottenere risultati validi. Per esempio che corre a piedi dovrà eseguire il test sul tappeto ( o tredmill) e non su bici. Il paziente durante il test respira attraverso una maschera che viene applicata sul viso sulla quale sono applicati dei sensori che misurano ossigeno e anidride carbonica. Quindi ad ogni livello di sforzo conosciamo perfettamente i gas scambiati. Cosa si misura con il test massimale. Il test da sforzo si esegue su una bici o su un tappeto portando il soggetto al suo sforzo massimo consentito e si misurano (ad ogni livello di fatica) dei parametri cardiovascolari molto importanti: 1. le variazioni della frequenza cardiaca (la frequenza cardiaca a riposo, la frequenza cardiaca massima sotto sforzo ed il recupero nel 1 e 2 minuto), 3

4 2. le variazioni della pressione arteriosa sistolica e diastolica, 3. il consumo dell ossigeno. 4. le emissione della anidride carbonica, 5. la potenza fisica. I risultati ci forniscono delle indicazioni complete sulla risposta del cuore e della pressione sotto sforzo e, misurando i gas respiratori, analizzare quanto ossigeno il soggetto consuma e quanta anidride carbonica emette fornendo quindi anche indicazioni sulla efficienza polmonare e metabolica. Infatti le variazioni di questi gas (ossigeno e anidride carbonica) dipendono anche dal metabolismo e dalla alimentazione del soggetto. Da ciò si comprende bene quale ampia valutazione clinica il test fornisce. PRESTAZIONE FISICA E SALUTE A chi è indicato il test. Per gli ampi aspetti clinici e di valutazione della prestazione fisica questo test è indicato a tutti i soggetti sani a ammalati di patologie croniche e per tutti gli atleti. Pazienti sani e con patologie croniche. Tutti i soggetti sani che vogliono eseguire una check up del loro stato di salute questo è il test principale da eseguire. Per le informazione che il test fornisce è possibile esplorare il metabolismo, la funzionalità cardiaca e polmonare, la efficienza muscolare. Nel paziente affetto da una patologia cronica, sia cardiaca o di altra natura, la valutazione globale della salute dipende da questo test che consente di valutare il rischio di mortalità, ma non solo: fornisce anche le indicazioni precise su come ridurre il rischio per il miglioramento della salute. Per gli atleti. Per un atleta o un soggetto fisicamente molto attivo questo test è indispensabile per determinare lo stato di salute e lo stato di forma. Inoltre è possibile prevedere la sua prestazione agonistica, stabilire se l allenamento e alimentazione sono corrette. Sui dati fisiologi ottenuti dal test vengono poi fornite importanti indicazioni e suggerimenti per migliorare la prestazione. Potenza aerobica: espressione atletica e di salute. Una bassa potenza aerobica è correlata ad uno stato di decadimento fisico, mentre una alta potenza aerobica esprime capacità di prestazioni atletiche elevate. La potenza aerobica è un indice estremamente significativo per valutare la stato fisico di una atleta e la previsione della sua prestazione agonistica. Le variazioni di questo parametro ci possono svelare gli effetti dell allenamento e della nutrizione del soggetto e anticipare le previsioni della prestazione. Per esempio un atleta calciatore tecnicamente molto valida, ma con una potenza aerobica modesta, significa che l atleta non è allenato e alimentato correttamente e non avrà una buona prestazione agonistica. Gli incrementi progressivi della potenza aerobica consentono di prevedere la prestazione agonistica di quell atleta. Nel soggetto sedentario o cardiopatico la valutazione della potenza aerobica ha un significato clinico estremamente importante: consente la previsione del rischio di mortalità per tutte le cause. Una capacità fisica bassa, quindi una bassa potenza aerobica, è correlata ad un alto indice di mortalità. Aumentando la capacità fisica di un soggetto riduciamo progressivamente il rischio di mortalità. E stato calcolato che l aumento della capacitò fisica di 1 MET riduce il rischio di mortalità del 1,5% negli 8 anni successivi. Nello studio di Myers riportato nella figura si vede come l indice di rischio relativo di morte è 4,5 per i sedentari (istogramma 1 5 MET)e si riduce a 1 (istogramma 5 = 13 MET) che corrisponde al un livello medio di capacità fisica, tipo una corsa di un ora ad una velocità di 6 km/h. 4

5 Quindi l inattività fisica è una condizione fisiologica che predispone all ingrassamento e costituisce uno dei fattori di rischio più importanti. La sedentarietà comporta un rallentamento del metabolismo ed un aumento di rischio per la salute, a tutte le età. 5