Apparato respiratorio ed esercizio fisico

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(1)ESERCIZIO FISIC O ED APPARATO RESPIRA TORIO. Introduzione Tutte le cellule viventi hanno necessità di attingere ossigeno dal liquido che le circonda, e di riversare in questo l’anidride carbonica. Questo scambio dei due gas tra cellule e loro ambiente liquido si chiama respirazione interna. Il sangue trasporta i gas respiratori ai liquidi tessutali e li asporta da questi. Invece la respirazione esterna è lo scambio dei due gas tra il corpo e l’ambiente esterno, l’aria. Il torace ed i suoi muscoli agiscono come un mantice per portare aria ad intimo contatto con il sangue circolante. Nel corpo non c’è un magazzino in cui tenere riserve di ossigeno: ecco perché la respirazione polmonare deve avvenire in continuazione, e non possiamo sopravvivere per più di qualche minuto in apnea, cioè senza respirare. Questa è anche la ragione per cui i muscoli che provvedono alla respirazione polmonare sono muscoli involontari. La funzione principale del sistema respiratorio è, quindi, quella di garantire la corretta ossigenazione del nostro sangue e l’eliminazione della CO2 che possediamo in eccesso. Poiché questi gas devono entrare nel circolo ematico o da questo devono essere espulsi le vie respiratorie necessariamente accoppiano ventilazione e perfusione. Il processo meccanico definito comunemente respirazione prende il nome di ventilazione polmonare, mentre il termine respirazione indica l’intero processo che va dall’immissione di ossigeno alla sua utilizzazione per l’ossidazione dei substrati e la conseguente produzione di energia. Le vie aeree hanno lo scopo di distribuire il flusso d’aria su una superficie di 70 m2 circa per un uomo di 70kg. Durante lo svolgimento di un esercizio fisico entrano in gioco due organi importanti del corpo: il cuore e i polmoni. L’implicazione del sistema respiratorio con quello cardio-circolatorio è strettissima ma, più specificatamente per il compito svolto dal cuore, vi rimandiamo all’articolo su Cuore ed esercizio fisico che abbiamo già trattato lo scorso anno scolastico ( vedi appunti sul sito dell’Istituto ). I polmoni, dunque, portano ossigeno al corpo per fornire energia ed eliminare l’anidride carbonica, il prodotto di scarto che si crea quando si produce energia. Il cuore pompa l’ossigeno ai muscoli che stanno svolgendo l’esercizio. Nel corso dell’attività fisica, quando i muscoli lavorano di più, l’organismo consuma più ossigeno e produce una maggiore quantità di anidride carbonica. Per soddisfare questa richiesta supplementare, la respirazione deve aumentare da 15 volte al minuto ( 12 litri d’aria ) a riposo, fino a circa 40–60 volte al minuto ( 100 litri d’aria ) in fase di esercizio. Anche la circolazione accelera per portare l’ossigeno ai muscoli, permettendo loro di continuare a muoversi. Quando i polmoni sono sani, si dispone di un’ampia riserva respiratoria. Ci si può sentire “mancare il fiato” dopo l’attività fisica, ma il fiato non viene a mancare. Quando la funzione polmonare è ridotta, può succedere di utilizzare gran parte della riserva respiratoria e di sentirsi così “mancare il fiato”, una sensazione talvolta spiacevole, ma che generalmente non è pericolosa. Rimanere senza fiato durante l’esercizio è normale. Un’attività regolare può tuttavia aumentare la forza e la funzionalità dei muscoli, rendendoli più efficienti. I muscoli avranno bisogno di meno ossigeno per muoversi e produrranno meno anidride carbonica. Questo ridurrà automaticamente la quantità d’aria da inspirare ed espirare per un dato esercizio. Inoltre l’allenamento migliora anche la circolazione e rafforza il cuore. 1.

(2) Nello specifico, la cosa più importante da fare per mantenere i polmoni sani è prendersene cura. Il fumo comprometterà invece la capacità di svolgere attività fisica e di raggiungere il proprio vero potenziale. Se si smette di fumare, sarà più facile riuscire a praticare attività fisica più a lungo già a due settimane di distanza dall’ultima sigaretta.. Il percorso dell'aria L'aria arriva all'interno dei polmoni passando attraverso una serie di organi che garantiscono un percorso ininterrotto al suo cammino. Entra dalle narici o dalla bocca ( ndr: è possibile inspirare con la bocca, azione che si compie normalmente quando si è molto raffreddati, ma in questo caso viene a mancare la funzione di protezione da microbi e polvere ), percorre quindi la faringe ( il c.d. insieme delle vie aeree superiori ), la laringe, la trachea ed i bronchi arrivando alla fine all'interno dei polmoni ( il c.d. insieme delle vie aeree inferiori ). Le cavità nasali e la bocca agiscono da umidificatori dell'aria. Le pareti del naso sono tappezzate da cellule munite di ciglia che secernono muco e che costituiscono una valida barriera contro microrganismi e polvere. Una volta lasciate le cavità nasali e la bocca, l'aria passa attraverso la faringe, un organo condiviso con l'apparato digerente, per giungere nella laringe. Per evitare che durante la deglutizione il cibo possa entrare nella laringe, l'ingresso a quest'ultimo organo viene bloccato da un lembo di tessuto cartilagineo, l'epiglottide. All'interno della laringe vi sono le corde vocali, quattro lamine, le cui vibrazioni determinano la fonazione, cioè l'emissione di suoni. L'aria passa quindi nella trachea, un tubo di 10-12 centimetri, le cui pareti interne sono cosparse da piccoli peli, chiamati ciglia, che servono per espellere microrganismi e polvere. La trachea si divide in basso in due condotti, i bronchi, che entrano nei polmoni ramificandosi in tubi sempre più sottili, i bronchioli. All'estremità dei bronchioli ci sono gli alveoli polmonari, delle vescichette cave e sottili ricoperte da una fitta rete di vasi sanguigni e riunite insieme come in un grappolo d'uva, in cui avvengono gli scambi gassosi tra l'aria ed il sangue. Sulle pareti di ogni alveolo c'è un sottile strato d'acqua dove l'ossigeno, portato dai bronchi, si discioglie per entrare all'interno del corpo. Gli alveoli, all'incirca 750.000.000, attraversati da una superficie di 90 metri quadrati di capillari sanguigni, costituiscono nel loro insieme una massa spugnosa ed elastica: i polmoni. Una doppia e sottilissima membrana, la pleura, impedisce l'attrito dei polmoni contro le pareti del torace. I due polmoni non sono uguali: il destro è diviso in tre lobi, mentre il sinistro ne possiede solo due, perché nella parte posteriore presenta una grande cavità per ospitare il cuore.. 2.

(3) La respirazione dello sportivo Una buona respirazione è fondamentale per tutti gli esseri viventi, ma diventa indispensabile per chiunque pratichi motoria. La respirazione è infatti fondamentale per la riuscita in qualsiasi disciplina, ma serve anche per controllare tutte quelle emozioni, quali la paura, la collera o la timidezza, che possono creare problemi agli sportivi. Tutti gli atleti, che si tratti del cestista che sta per eseguire un tiro libero, del calciatore in procinto di tirare un calcio di rigore o del tuffatore che si sta per lanciare dal trampolino, consci della particolare responsabilità del momento sportivo, respirano in un certo modo, come è stato loro insegnato dai preparatori atletici. Sono alla ricerca della propria sicurezza, tentando di scacciare ogni tipo di emozione negativa. Quindi, non dimentichiamoci che una buona respirazione serve anche a: • aumentare l'autostima; • incrementare la resistenza agli sforzi fisici; • incoraggiare e rendere più calmi interiormente. Ma esaminiamo meglio il nesso fra attività motoria e funzione respiratoria ( ndr., la funzione circolatoria l’abbiamo trattata in altro articolo). Durante la contrazione muscolare avvengono dei processi chimici che richiedono una quantità di ossigeno che è in rapporto al tipo di processo necessario per la liberazione di energia, che a sua volta è legato al tipo di attività motoria. Poiché l'ossigeno necessario per questi processi viene fornito dall'apparato respiratorio e trasportato dal sistema circolatorio, è facile intuire che, come conseguenza, ci sono degli adattamenti anche a carico di queste funzioni. Se poi si tiene conto che i ritmi di lavoro dei due sistemi aumentano con l'aumentare del lavoro muscolare, si deve altresì dedurre che una qualsiasi attività motoria provoca un maggior consumo di ossigeno anche da parte degli apparati che fanno capo a queste due funzioni. VENTILAZIONE POLMONARE La ventilazione polmonare è il meccanismo fisiologico che permette di far arrivare ai polmoni l'aria necessaria per gli scambi gassosi. La quantità d’aria ventilata dai polmoni è detta ventilazione minuto ( VE = V Volume, E espirato ). Allo scopo si avvale dell'atto respiratorio che consta di tre momenti: l'inspirazione, l'apnea e l'espirazione. L’inspirazione, l’espirazione e la breve pausa che si verifica fra i due movimenti costituiscono un atto respiratorio. Ogni atto respiratorio comporta una serie di cambiamenti nella gabbia toracica dove sono alloggiati i polmoni e nella posizione del diaframma, un muscolo piatto che separa il torace e l’addome. Durante l’inspirazione il diaframma si abbassa appiattendosi e la gabbia toracica si espande anche con la partecipazione dei muscoli intercostali esterni; il volume all’interno del torace aumenta e quindi l’aria ricca di ossigeno entra nei polmoni per depressione.. 3.

(4) L'espirazione si ha per adeguamento del polmone alla riduzione della gabbia toracica che avviene quasi passivamente per effetto della pressione atmosferica sulla gabbia toracica, del rilassamento, dei muscoli intercostali e del diaframma e del ripristino della tensione naturale del polmone: così l’aria povera di ossigeno è espulsa passivamente. Se continuiamo ad espirare volontariamente entreranno in funzione i muscoli del torchio addominale che effettueranno un’espirazione completa.. 4.

(5) Le cose si complicano notevolmente durante una attività motoria di una certa intensità e durata, quando cioè il fabbisogno di ossigeno diventa maggiore. In questo caso gli interventi muscolari aumentano per assicurare atti respiratori più efficaci e profondi. Partecipano così all'inspirazione oltre i muscoli intercostali esterni, gli scaleni, lo sternocleidomastoideo, il dentato anteriore, il grande e piccolo pettorale, etc. per quanto riguarda la cosiddetta respirazione costale toracica e, poiché la respirazione è sempre mista, il muscolo diaframma, per quanto riguarda la cosiddetta respirazione diaframmatica o addominale. All'espirazione partecipano i muscoli intercostali interni aiutati dai muscoli addominali, quali antagonisti del diaframma, e parte superiore del grande dorsale. In estrema sintesi, esistono due tipi di respirazioni: la toracica e l’addominale. In quest’ultima è maggiormente utilizzato il diaframma, mentre la respirazione toracica coinvolge i muscoli intercostali ed è utilizzata quando vi è una richiesta maggiore di ossigeno per esempio sotto sforzo o dai soggetti che a riposo respirano in maniera sbagliata. La comprensione di talune variabili respiratorie passa dalla definizione di alcuni termini. La capacità vitale è uno di questi, e rappresenta il massimo volume d'aria espirabile a seguito di una inspirazione profonda. Tale valore si attesta, a livelli massimi, intorno ai 3500 ml per un soggetto adulto di sesso maschile, e circa 3000 ml per un soggetto adulto di sesso femminile. La capacità funzionale residua rappresenta, invece, il volume di gas che resta nei polmoni alla fine di una espirazione, ed è pari a circa 2 litri ovvero il 40% del volume polmonare massimo. VENTILAZIONE MINUTO La VE = VC ( volume corrente ) x f ( frequenza ). Se si espirano 0,5 litri di aria per atto respiratorio e si effettuano 15 respiri al minuto, la VE sarà pari a 0,5 x 15 = 7,5 litri al minuto. Questo può essere un valore normale in condizioni di riposo. Durante l’attività fisica aumenta la ventilazione ed i valori salgono, giungendo nei fondisti fino a 180 litri al minuto. VENTILAZIONE DURANTE L’ESERCIZIO La ventilazione si modifica prima ( innalzamento anticipato ), durante e dopo l’esercizio. Con l’inizio dell’esercizio si ha un immediato e notevole aumento della ventilazione. Dopo diversi minuti di esercizio submassimale, la ventilazione continua ad aumentare, ma ad un ritmo minore, per appiattirsi definitivamente fino alla fine dell’esercizio. Se l’esercizio è massimale, la ventilazione continua ad aumentare fino all’insorgere della fatica. Una volta finito l’esercizio, la ventilazione ritorna ai valori di riposo, con una rapida caduta iniziale seguita da una lenta diminuzione.. ESERCIZIO E MODIFICAZIONI DELLA VENTILAZIONE Fig. a sn.: Prima dell’esercizio si ha innalzamento anticipato della ventilazione; durante l’esercizio si ha un ulteriore innalzamento ( prima rapido, poi man mano più lento ) fino al raggiungimento dello steady-state; dopo l’esercizio si ha diminuzione della ventilazione ( prima rapida, poi man mano più lenta ). Fig. a dx.: l’area ombreggiata nel grafico indica che la ventilazione aumenta in maniera sproporzionata ( iperventilazione ) durante il lavoro con carichi moderati o pesanti.. VENTILAZIONE COME FATTORE LIMITANTE LA PERFORMANCE Generalmente si ritiene che negli individui sani la prestazione fisica non venga limitata dalla ventilazione polmonare. Si osservi ( vedi fig. soprastante a dx ) come la ventilazione aumenta in maniera sproporzionata 5.

(6) durante il lavoro con carichi moderati o pesanti ( area ombreggiata ). Ciò significa che con tali carichi di lavoro la ventilazione è maggiore di quanto richiesto dall’effettivo bisogno di ossigeno. Tale fenomeno prende il nome di iperventilazione e la causa che lo determina è da attribuire ai grossi aumenti di anidride carbonica e di acido lattico che si accompagnano agli esercizi pesanti. GENERALITÀ. ▪ o ▪ o o. o ▪ o o. AGGIUSTAMENTI RESPIRATORI DURANTE L’ESERCIZIO FISICO. Durante l’esercizio fisico aumento consumo O2 e produzione CO2 e calore è necessario portare più O2 ai tessuti e rimuovere più CO2 aggiustamenti circolatori aumento gettata cardiaca aumento flusso relativo nei muscoli aumenta la frazione di estrazione dell’O2 nei muscoli aumenta la ventilazione entra più O2 nel circolo aumento della differenza di pressione O2 tra sangue venoso ed aria alveolare aumento del flusso di sangue nei capillari alveolari da aumento gettata cardiaca. VENTILAZIONE ALVEOLARE E SPAZIO MORTO Allo scopo di rifornire di una quantità adeguata di ossigeno e rimuovere l’anidride carbonica, una gran parte dell’aria ventilata deve raggiungere gli alveoli. Questi sono dei sottili sacchi d’aria che si trovano a stretto contatto con il sangue che passa per i capillari polmonari. Qui ha luogo lo scambio gassoso fra aria e sangue. La ventilazione degli alveoli è detta ventilazione alveolare. L’aria che non arriva agli alveoli rimane nel cosiddetto spazio morto, così chiamato perché in esso non si verificano scambi gassosi con il sangue. Di questo spazio fanno parte il naso, la bocca, la trachea, i bronchi, etc. In un individuo a riposo, lo spazio morto respiratorio ha normalmente un volume di circa 150 ml. Pertanto, dei 500 ml di volume corrente di cui si è scritto in precedenza, solo 350 ml raggiungono gli alveoli. Di conseguenza, è importante respirare piuttosto profondamente per assicurare una adeguata ventilazione alveolare. Se gli atti respiratori sono poco profondi, malgrado la loro rapidità, la maggior parte dell’aria rimarrà nello spazio morto e sarà inutilizzabile ai fini dello scambio gassoso. Un esempio tipico di ventilazione inadeguata ( anche se utile sotto altri aspetti ) è quello del cane che ansima nelle giornate calde. Invece di ventilare gli alveoli, l’aria si muove rapidamente soltanto nello spazio morto delle vie respiratorie, contribuendo in tal modo alla termoregolazione attraverso il raffreddamento dovuto all’evaporazione. Fortunatamente, il giusto ritmo e la profondità del respiro umano sono regolati automaticamente, sia a riposo che durante l’esercizio, senza che sia necessario uno sforzo cosciente da parte nostra. SCAMBI GASSOSI E CAPACITÀ DI DIFFUSIONE NEGLI ATLETI Nel corso dei processi respiratori, il sangue ossigenato viene trasportato dalle vene polmonari verso l'atrio sinistro del cuore, il ventricolo sinistro lo pompa, mediante le arterie, verso i capillari dell'intero organismo, le vene sistemiche raccolgono il sangue ricco di CO2 riportandolo al cuore e, da qui, ai polmoni per l'eliminazione. Questo tipo di gestione del circolo sanguigno consente di individuare una circolazione polmonare ( o piccola circolazione ) ed una circolazione sistemica ( o grande circolazione ). La prima col ruolo di trasporto di sangue dai polmoni verso il cuore e dal cuore ai polmoni, la seconda col ruolo di trasporto del sangue dal cuore agli altri distretti corporei e, da questi, verso il cuore. Il trasporto dell'ossigeno ( poco idrosolubile ) è mediato dall'emoglobina contenuta negli eritrociti ( globuli rossi ), dotata di notevole capacità di fissaggio reversibile dell'ossigeno. Sempre all'emoglobina compete il legame e trasporto della CO2.. 6.

(7) Se in condizioni di riposo l'emoglobina cede ai tessuti solo il 25% dell'O2 trasportato in caso di forte lavoro, e quindi anche nel corso di impegni sportivi, la percentuale può salire sino al 50% e, il flusso sanguigno, può triplicare. Questo non è che uno degli adattamenti dell'apparato respiratorio alle mutate esigenze dell'organismo durante un'intensa attività fisica. Il sistema respiratorio è infatti fra i comparti maggiormente deputati ad un grande lavoro di compensazione, per fronteggiare le variazioni della pressione di ossigeno e anidride carbonica nel sangue. In un soggetto adulto, a riposo, possiamo rilevare un consumo medio di ossigeno pari a 250ml/minuto. Gli stimoli allenanti aumentano notevolmente la ventilazione polmonare ed il consumo di ossigeno. Pertanto, durante l'attività sportiva di massima intensità, i valori medi possono subire incrementi sino a 20 volte. La ventilazione polmonare può giungere ai 100/110 litri/minuto, il che significa quasi la massima capacità respiratoria, che si attesta intorno ai 150/170 litri al minuto. Migliorare la capacità respiratoria massimale consente di intraprendere attività sportive in situazioni difficoltose ( es. in altitudine ) e comunque agevola la pratica sportiva in situazioni normali. La captazione di ossigeno a livello polmonare in situazioni di metabolismo aerobico massimale ( VO2Max ), tende a migliorare di circa il 10% con l'allenamento, con picchi del 45% nei fondisti. Anche la capacità di diffusione dell'ossigeno dagli alveoli al circolo ematico migliora con la pratica sportiva, passando dai 23 ml/min di un sedentario a riposo, agli 80 ml/min di un maratoneta. La capacità di diffusione a livello della membrana alveolo-capillare, durante un esercizio massimale, è maggiore negli atleti ( in particolare nei fondisti ) rispetto ai non-atleti ( Dati tratti da Magel e Lange-Anderson [1969], Maksud e coll. [1971], e Reuschlein e coll. [1968] ). Tale maggiore capacità di diffusione degli atleti/e pare sia da porre parzialmente in relazione con la maggiore area della superficie alveolo-capillare da essi/e presentata. L’area è perciò in rapporto con il peso corporeo e ciò spiegherebbe anche la differenza fra i due sessi oltre che per la stazza fisica tipica di alcuni atleti ( vedi figura ad es., canottieri ). SECONDO FIATO Ognuno di noi ha senz'altro sentito parlare, o direttamente provato, un fenomeno chiamato secondo fiato. Esso si verifica durante la prima parte di un'attività prolungata e consiste in un improvviso passaggio da un vago senso di disagio o di fatica ad una successiva sensazione di maggior conforto e maggior fiato. Come suggerisce lo stesso termine, il secondo fiato è spesso associato ad una respirazione più agevole, sebbene altri fattori, come il sollievo dalla fatica muscolare, possano avere la loro influenza. Al secondo fiato si attribuiscono le seguenti possibili ragioni: • • • • •. La scomparsa dell'affanno respiratorio provocato dalla lentezza nell'adeguamento della ventilazione all'inizio dell'attività fisica. L'ossidazione dell'acido lattico accumulato nella prima parte dell'esercizio in seguito al ritardo delle modificazioni circolatorie nei muscoli in attività. Il raggiungimento di un adeguato riscaldamento. Il sollievo dalla fatica muscolare locale, in particolare del diaframma. I fattori psicologici.. FITTA AL FIANCO Questo fenomeno è molto familiare a parecchi atleti. Una fitta al fianco è generalmente descritta come un dolore acuto al fianco od alla gabbia toracica. Come avviene per il secondo fiato, anche questo fenomeno si verifica durante la prima parte dell'esercizio ( generalmente durante la corsa od il nuoto ) per cessare poi 7.

(8) con la prosecuzione dell'attività. Ad ogni modo, per alcuni individui, il dolore è così acuto da obbligarli a rallentare o a cessare del tutto l'esercizio. Le ragioni di tale disturbo non sono chiare e si pensa che, a causa della insufficienza del flusso sanguigno, si determini una carenza di ossigeno ( ipossia ) nel diaframma e nei muscoli intercostali. Non esiste sfortunatamente alcun rimedio per questo disturbo. VENTILAZIONE E FUMO Per molti di noi che hanno praticato un'attività fisica o sportiva, suona familiare la frase il fumo ti accorcia il fiato; in questa affermazione c'è molto di vero. Il fumo abituale di sigarette provoca, tra le altre cose, un aumento della resistenza al flusso dell'aria, rendendo in tal modo più difficile l’immissione e l'emissione di aria dai polmoni. In altre parole, i muscoli respiratori ( il diaframma, gli intercostali, gli scaleni, lo sternocleidomastoideo e gli addominali ) devono lavorare più duramente per ventilare un certo volume di aria. Ciò significa che i muscoli respiratori richiederanno, a loro volta, più ossigeno, lasciandone così una quantità minore per il lavoro dei muscoli scheletrici. Durante un esercizio pesante, la resistenza delle vie aere può essere doppia nei fumatori cronici rispetto ai non fumatori. È da osservare che gli individui che si astengono dal fumo per 24 ore prima dell'esercizio, riducono la resistenza delle loro vie aeree, resistenza che sarà comunque sempre maggiore di quella dei non fumatori. Vanno qui ricordate alcune ricerche in cui, provocando sperimentalmente una resistenza al flusso respiratorio simile a quella che si ha nei fumatori cronici, si manifestavano diminuzioni significative della ventilazione, del consumo massimale di ossigeno e del tempo di lavoro durante un'attività fisica di lunga durata. Analizzando il rapporto tra fumo e prestazione sportiva possiamo trarre le seguenti conclusioni: •. •. Una maggior resistenza alla ventilazione, provocata dal fumo abituale di sigarette, può portare a diminuzioni significative dell'ossigeno disponibile per i muscoli che lavorano. Di conseguenza, le prestazioni di lunga durata, la ventilazione polmonare ed il consumo massimale di ossigeno possono diminuire notevolmente. Tale maggior resistenza alla ventilazione può essere notevolmente ridotta astenendosi dal fumare per almeno 24 ore prima della prestazione sportiva. In tal modo, gli atleti i quali non possono o non vogliono «dare un calcio al vizio» potranno salvaguardare la loro performance non fumando il giorno della gara.. 8.

(9) ATTIVITÀ FISICA E FUMO Dammi retta butta le sigarette e inizia a correre ….. Jogging Corsa Sci di fondo Nuoto(lento) Ciclismo Pattinaggio Danza Aerobica. EFFETTI DEL FUMO NEGLI SPORT AEROBICI Modificazione della resa muscolare. Minore resistenza, minore durata Diminuzione potenza muscolare. Maggiore fatica e lentezza Diminuzione potenza muscolare. Maggiore fatica e lentezza Maggiore fatica e lentezza Minore resistenza, minore durata Minore resistenza, minore durata Maggiore fatica e lentezza. È opportuno operare una distinzione termine delle sigarette. Nel primo caso dopo alcune settimane dal momento secondo caso gli effetti possono. fra gli effetti a breve termine e quelli a lungo si tratta, infatti, di sintomi reversibili già in cui si smette di fumare, mentre nel essere ben più duraturi.. Gli effetti negativi del fumo a breve termine possono essere così sintetizzati: ➢ Maggiore affaticamento. Si riduce il tempo di esaurimento delle energie fisiche in esercizi a sforzo continuato. ➢ L’ossigeno non riesce a raggiungere i diversi distretti muscolari. Si verifica un’intossicazione da monossido di carbonio ( CO ) ed un blocco parziale dell’emoglobina. ➢ Diminuisce l’afflusso di sangue ai muscoli, ma anche al cervello ed all’apparato cardiovascolare. ➢ Si riduce la ventilazione polmonare, ossia il volume complessivo di aria immessa nei polmoni. ➢ Sfruttando meno il metabolismo aerobico si deve ricorrere a quello anaerobico: da qui la precoce formazione di acido lattico, che diventa una sorta di “scoria” in grado di intossicare i muscoli. ➢ Alterazione del sistema nervoso centrale. La nicotina agisce come una sostanza antistress, ma altera consensualmente le normali risposte biologiche dell’organismo. Gli effetti negativi del fumo a lungo termine possono essere così sintetizzati: ➢ Riduzione cronica della funzione respiratoria ➢ Infezioni dell’apparato respiratorio, asma e/o ostruzioni bronchiali causati da un’alterazione dei processi di rimozione ed espulsione di muco, virus ed altri agenti inquinanti ➢ Riduzione della capacità di “diffusione” del polmone, ovvero del processo fondamentale della respirazione: il passaggio dei gas respiratori dall’aria al sangue e viceversa. ➢ Aumento del battito cardiaco sia a riposo che sotto sforzo, con aumento della frequenza cardiaca. ➢ Aumento del rischio cardiovascolare. ➢ Aumento del rischio di cancro del polmone e degli organi dell’apparato cardiovascolare. ➢ Incremento della tosse, dell’escreato, del respiro ansimante. Gli effetti del fumo sulla prestazione sono stati calcolati in uno studio da Marti, Abelin e Vader ( 2008 ). alla corsa negli atleti non fumatori incremento di oltre il 34%. Studiando la al servizio di leva, è stato possibile tempo ( 12 minuti ) i fumatori riuscivano dell’intero tragitto coperto dai non. sportiva sono sempre in agguato e pubblicato su Preventive Medicine Secondo gli autori, la resistenza rispetto ai fumatori ha un corsa di 6500 diciannovenni iscritti inoltre stimare che in uno stesso a percorrere solo un terzo circa fumatori.. 9.

(10) Nello stesso studio, inoltre, tra 4100 joggers che avevano preso parte ad una gara che si correva su una distanza di oltre 16 km, è risultato che i fumatori correvano percentualmente il 18,8 % in meno rispetto ai non fumatori in tempo medio di percorrenza. Gli autori hanno calcolato, infatti, che per ogni sigaretta fumata il tempo per completare la corsa aumentava di 40 secondi e che fumare 20 sigarette ogni giorno rendeva questi atleti più vecchi di 12 anni. In altre parole chi fuma ed ha 30 anni corre come una persona che ne ha 42. Il fumo quindi altera negativamente la performance sportiva, perché provoca un decremento della capacità polmonare e della forza muscolare. Concludendo: ricordate che gli effetti negativi del tabagismo provocano una significativa riduzione della prestazione sportiva nel breve e medio periodo e non si esauriscono immediatamente dopo la sospensione del fumo.. RIASSUMENDO E COMPLETANDO L’aria ( comburente ) ed il cibo ( combustibile ), acqua compresa, sono gli unici due elementi che l’uomo introduce per garantire lo svolgimento delle funzioni vitali dell’organismo. Solo il cervello umano dell’adulto consuma circa il 25% di ossigeno del fabbisogno totale e addirittura, nel bambino, arriva anche al 50%. L’aria inspirata contiene circa il 21% di ossigeno, il 78% di azoto ed una dose irrilevante di anidride carbonica. In uscita la stessa diventa rispettivamente ossigeno per il 14%, anidride carbonica per il 5,6% e azoto nella stessa percentuale di entrata. L’importanza del respiro trova profonde radici sia nelle culture orientali che nulle tecniche di respirazione che hanno elaborato una vera e propria filosofia di benessere fisico e psichico. Tipico aspetto dell’ansia, atteggiamento molto diffuso nel dinamismo esasperato della moderna società, è il ritmo respiratorio accelerato, orale e superficiale. Le tecniche rivolte ad abbassare il livello ansioso tendono a decelerare e rendere più profondi gli atti respiratori. La respirazione è anche utilizzata nella ginnastica correttiva per agevolare il ritorno degli atteggiamenti viziati e dei paramorfismi entro i limiti della norma. L’educazione respiratoria è quindi un aspetto importantissimo, soprattutto nella formazione fisica di base, in quanto ci permette di: ❖ migliorare l’elasticità della gabbia toracica e aumentare la funzionalità e l’efficienza dell’apparato respiratorio ❖ migliorare i processi metabolici dell’intero organismo. Quindi maggiore efficienza fisica generale ❖ mantenere la corretta postura ❖ far acquisire un più facile controllo degli stati di ansia e di emotività, favorendo la concentrazione ed il rilassamento generale. La respirazione nelle ATTIVITÀ SPORTIVE CICLICHE a forte impegno organico ( es.: corsa a piedi, ciclismo, canottaggio, nuoto, etc. ), è più conveniente se effettuata anche attraverso la bocca in quanto permette di raggiungere i massimi valori di ventilazione polmonare e, quindi, di rendimento. Nelle ATTIVITÀ SPORTIVE ACICLICHE ( pesistica, sport di combattimento, lanci, salti, etc. ), la fase di sforzo muscolare avviene in apnea. Infatti, una normale inspirazione e successiva apnea consente di coordinare meglio i movimenti del corpo, di controllare adeguatamente lo spostamento del carico ( bloccaggio della gabbia toracica e posizione di partenza in maggiore allungamento dei muscoli che vi sono inseriti ) e scaricare parte del peso gravante sulla colonna vertebrale sulla fascia addominale ( circa il 40% ). Inoltre ( V.S. Farfel e J.M. Frejdberg ) l’apnea determina un più alto valore di forza muscolare, l’espirazione uno minore e l’inspirazione uno più basso. Va evitata l’apnea assoluta ( inspirazione forzata e successiva apnea e sforzo fisico ) in quanto provoca: ❖ iperpressione del sistema venoso intracranico ❖ diminuzione del ritorno venoso al cuore 10.

(11) ❖ nei polmoni, riduzione della quantità del sangue alveolare e aumento della resistenza del piccolo circolo ( cuore-polmoni ). Negli atleti allenati è una situazione fisiologica alla quale l’organismo tende ad adattarsi. Va evitata soprattutto in presenza di disfunzioni cardiocircolatorie. CONCLUSIONI Ti chiederai a questo punto: «ma, insomma come devo respirare?». Non è forse una cosa normale respirare, visto che tutti lo fanno quotidianamente? C'è invece una gran varietà nel modo di respirare e possiamo addirittura controllare noi stessi attraverso il respiro. Gli stati d'animo, per mezzo delle onde cerebrali, influenzano le condizioni di salute. La respirazione dipende quindi anche dal corso dei pensieri. Di conseguenza la stessa salute è influenzata dalla respirazione. Nel momento in cui respiriamo con ritmo lento e profondo tutto dentro di noi tende a rallentare. In questo modo possiamo vivere una condizione di benessere. Il ritmo veloce e superficiale ci fa invece avvertire in maniera minore una sensazione che a noi appare spiacevole. SCHEMI RIASSUNTIVI. 11.

(12) GLOSSARIO E NOMENCLATURA Un adulto, in normali condizioni fisiche ed a riposo, compie circa 15-20 atti respiratori al minuto ed inala ad ogni atto circa 500 cc. di aria ( VOLUME CORRENTE ) e somma, con la ventilazione forzata ulteriori 2000-2500 cc ( VOLUME DI RISERVA INSPIRATORIA ). Nella espirazione forzata, dopo una normale espirazione di circa 500 cc di aria, riesce ad espellerne altri 1000-1500 cc. ( VOLUME DI RISERVA ESPIRATORIA ). La somma di questi due volumi, compresi i 500 cc. di ogni atto respiratorio normale, dà un totale di 4000-5000 cc. ( CAPACITÀ VITALE ). I polmoni non possono, comunque, essere svuotati completamente per cui rimangono sempre circa 1500 cc. ( VOLUME RESIDUO ) che occupa sempre lo spazio che comprende la gabbia toracica fino alle prime vie aeree. M Volume polmonare Definizione Nomencl. note ml. SUPERFICIE POLMONARE NUMERO DI ALVEOLI FREQUENZA RESPIRATORIA VENTILAZIONE MINUTO INSPIRAZIONEESPIRAZIONE INSPIRAZIONE FORZATA ESPIRAZIONE FORZATA VOLUME RESIDUO CAPACITÀ INSPIRATORIA CAPACITÀ VITALE CAPACITÀ FUNZIONALE RESIDUA CAPACITÀ POLMONARE TOTALE. Area di contatto fra aria e sangue. 70-90m2. Quantità di alveoli nei polmoni. Circa 300 milioni. VE. 12-16 ( durante lo sforzo può arrivare a 50 atti/min ) durante sforzo può arrivare a 140-160 l/m in F e M. 7200. 6000. VC. durante lo sforzo può arrivare a 2-3 l. 600. 500. VRI. 3000. 1900. VRE. 1200. 800. VR. 1200. 1000. somma di 1 e 2. CI. 3600. 2400. somma di 1, 2 e 3. CV. 4800. 3200. somma di 3 e 4. CFR. 2400. 1800. CPT. 6000. 4200. Numero di atti respiratori al minuto Volume d’aria mosso in un minuto VC x f Volume corrente d’aria mosso in un atto respiratorio Volume di riserva inspiratoria, Massimo volume inspirabile dalla fine della normale inspirazione Volume di riserva espiratoria, massimo volume espirabile dalla fine della normale inspirazione Aria che rimane sempre nei polmoni anche dopo una massima espirazione VC+VRI Massimo volume d’aria spostato con un atto respiratorio forzato Volume di aria rimanente nei polmoni al termine di un'espirazione normale Volume massimo che può essere contenuto nei polmoni dopo un'inspirazione massimale ( CV + VR ). F ml. somma di 1, 2, 3 e 4. 12.

(13) LA SPIROMETRIA La spirometria è un esame fondamentale per gli atleti che si sottopongono alla visita medico sportiva Tipo B - Sport con impegno fisico elevato - e permette di controllare il corretto passaggio dell'aria attraverso le vie respiratorie. Durante una normale respirazione a riposo è possibile volontariamente aumentare il volume di aria inspirata od espirata e, con l’aiuto di uno spirometro ( ndr: in figura, quello a campana, ma se ne utilizzano anche di altro tipo), misurare questi diversi volumi. Quando un soggetto soffia aria nel boccaglio, la campana dello spirometro si solleva, mentre nell’espirazione scende. Questi spostamenti muovono un pennino che traccerà una linea su un foglio di carta millimetrata che ruota a velocità costante. È così possibile rilevare il volume corrente ( VC ), i volumi della riserva inspiratoria ( VRI ) e della riserva espiratoria ( VRE ) e la capacità vitale ( CV ). Moltiplicando, inoltre, il volume corrente per la frequenza respiratoria si otterrà la ventilazione polmonare in litri al minuto.. CURIOSITÀ APNEA L’arresto degli atti respiratori prende il nome di apnea e può essere mantenuto volontariamente al massimo per qualche minuto. L’arresto degli atti respiratori prende il nome di apnea e può essere mantenuto volontariamente al massimo per qualche minuto. Atti respiratori atipici. TOSSE La tosse, inspirazione,  espirazione forzata iniziata a glottide chiusa. Essa porta ad un violento movimento verso l’esterno dell’aria presente nelle vie aeree, che facilita l’espulsione di corpi estranei o di catarro. Anche la tosse è sotto controllo nervoso: lo stimolo nasce dall’epitelio che riveste le vie aeree e funziona come un riflesso, spesso difficilmente controllabile in modo volontario, che porta al colpo di tosse.. SBADIGLIO Lo sbadiglio è una profonda inspirazione che si verifica per stimoli che hanno origine nel sistema nervoso centrale ( ad es.: bisogno di sonno ). Significato biologico dello sbadiglio: il corpo ha bisogno di più ossigeno per mantenere l’attenzione o completare qualche funzione ( per esempio, la digestione ). Il corpo ordina più ossigeno e spalanchiamo la bocca e facciamo un gran bel respiro: se non è sufficiente, sbadiglieremo ancora.. 13.

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