Esercizio fisico: i principi fondamentali della fisiologia dello sport

Quali sono i principi fondamentali che regolano la fisiologia dello sport?

L’omostasi

Il primo principio riguarda il concetto di omeostasi. Il nostro corpo, durante l’esercizio fisico,  va incontro ad una serie di perturbazioni che hanno a che fare con la nostra fisiologia e con la nostra biochimica.  Molti di questi adattamenti servono a garantire l’omeostasi. L’omeostasi può essere definita come la capacità del corpo di mantenere un ambiente interno stabile  attraverso la regolazione di alcune variabili critiche quali il pH , la tensione d’ossigeno, la concentrazione di glucosio nel sangue, la temperatura corporea, ecc.

Qualsiasi perturbazione dell’omeostasi provocherà una serie di risposte regolatorie da parte dell’organismo con l’obiettivo di riportare le variabili critiche  a livelli normali. Ad esempio, quando si sale in alta quota, a causa della bassa pressione d’ossigeno nell’aria inspirata, i livelli di ossigeno nel sangue scendono al di sotto dei valori desiderati (PaO2 < 99%). Di conseguenza, i Sistemi Nervoso, Endocrino, Cardiovascolare e Respiratorio si allertano nel tentativo di compensare quest’alterazione dell’omeostasi.

Come potete immaginare già il fatto di praticare un esercizio fisico rappresenta un potente “fattore di disturbo”  della normale omeostasi a riposo e più intenso è l’esercizio e  maggiore è l’impatto sull’omeostasi. A seguito di un esercizio fisico intenso i livelli di ossigeno e di glucosio  nel sangue tendono a scendere al di sotto dei livelli normali. La temperatura corporea aumenta attivando i processi regolatori termici. Questi sono solo alcuni degli aggiustamenti che l’organismo deve mettere in atto  in risposta allo stress imposto da un singolo esercizio. Tra i vari organi ed apparati il cervello, i polmoni e il Sistema Respiratorio, il cuore e i vasi sanguigni, il Sistema Cardiovascolare, i muscoli, i reni e il fegato sono i più pronti a rispondere allo stimolo creato dall’attività fisica.

Al fine di garantire che adeguate quantità  di ossigeno e di sostanze nutritive vengano fornite ai muscoli in attività, il cuore deve pompare più energicamente e i vasi sanguigni diretti ai muscoli devono dilatarsi per far sì che  il flusso sanguigno locale aumenti. I Sistemi Nervoso ed Endocrino sono i principali regolatori coinvolti. Essi sono responsabili dell’aumento della frequenza cardiaca e quindi dell’aumento della gittata cardiaca e della capacità di pompaggio del cuore. Ormoni circolanti e fattori locali causano allo stesso tempo la dilatazione dei vasi sanguigni diretti ai muscoli.

Insieme, questi aggiustamenti cardiovascolari assicurano che i muscoli ricevano un adeguato flusso sanguigno per supportare l’aumentato fabbisogno energetico.

Il principio del sovraccarico progressivo

Il principio del sovraccarico progressivo.  Quando vi dedicate all’attività fisica, lo stress imposto da una singola sessione di allenamento provoca una risposta immediata o acuta da parte del corpo. Tuttavia, se si esercitano da tre a cinque sedute di allenamento alla settimana per diversi mesi, il corpo si adatterà nel  lungo termine allo stress ripetuto legato alla pratica di un esercizio fisico regolare e costante.  Così ad esempio in risposta a settimane e mesi di allenamento di resistenza (sport di endurance), un classico adattamento cronico consiste nell’aumento del numero dei mitocondri (biogenesi mitocondriale) e dunque della capacità ossidativa propria del muscolo scheletrico.  Questo è solo un esempio tra i numerosi adattamenti legati all’allenamento che hanno luogo a lungo termine e che derivano ​​dal principio del sovraccarico.

In base al principio del svraccarico progressivo nessun programma di allenamento deve prescindere dal sovraccarico e dall’allenamento progressivo… Per esempio per sviluppare la forza i muscoli devono essere sovraccaricati ossia devono essere esposti ad un carico superiore a quello al quale sono normalmente esposti. L’allenamento progressivo contro resistenze implica che man mano che i muscoli diventano più forti, si rende necessaria una resistenza da vincere proporzionalmente più elevata per stimolare uno sviluppo ulteriore della forza.

(da Fisiologia dell’esercizio fisico e dello sport – Jack H. Wilmore e David L. Costill)

Il principio di specificità

Il principio di specificità è molto semplice. Afferma che solo il sistema o la parte del corpo ripetutamente sollecitati si adatteranno al sovraccarico cronico.  Quando vi allenate alla panca per settimane e mesi, solo i muscoli del petto reclutati mostreranno miglioramenti nella forza.  Al contrario i gruppi muscolari non coinvolti non mostreranno nessun tipo di adattamento.

Inoltre, l’allenamento per la forza non avrà la capacità di indurre biogenesi mitocondriale  e poiché in questo tipo di allenamento il  Sistema Cardiovascolare viene reclutato solo marginalmente questo non mostrerà nessun adattamento a lungo termine. Pertanto, il principio di sovraccarico si applica solo al sistema o alla parte del corpo utilizzati durante l’esercizio.

Gli adattamenti indotti dall’allenamento sono assolutamente specifici relativamente al tipo di attività, al volume e all’intensità del lavoro svolto. se un lanciatore di peso vuole sviluppare la potenza muscolare, per esempio, non deve dedicarsi alla corsa prolungata ovvero all’allenamento per la resistenza con lavoro lento, a bassa intensità. Allo stesso modo l’allenamento di un fondista non si può basare sul lavoro frazionato, costituito da prove di velocità. Ed è probabile proprio per questo che gli atleti che allenano la forza e la potenza come i sollevatori di peso, spesso presentano grandi capacità di forza ma la loro resistenza aerobica non è migliore di quella di soggetti non allenati.

(da Fisiologia dell’esercizio fisico e dello sport – Jack H. Wilmore e David L. Costill)

IL principio di reversibilità (use it or lose it)

Anche il principio di reversibilità è semplice, mentre il sovraccarico si tradurrà in un aumento della massa muscolare, l’inattività ci fa tornare alla linea di base o ai livelli di pre-allenamento. È quello che tipicamente avviene quando qualcuno interrompe l’allenamento a causa di una malattia o di un infortunio.

Quando si interrompe l’allenamento la condizione fisica diminuisce tanto da soddisfare solo le esigenze della vita quotidiana. Si perde qualsiasi miglioramento ottenuto con l’allenamento… da qui il famoso detto “Se non lo usi lo perdi”.

(da Fisiologia dell’esercizio fisico e dello sport – Jack H. Wilmore e David L. Costill)

Il principio di individualità

Il principio di individualità (o di soggettività) si riferisce alla componente genetica o ereditaria degli adattamenti all’allenamento. Il principio afferma che mentre le risposte fisiologiche a uno stimolo particolare sono ampiamente prevedibili, le risposte e gli adattamenti specifici varieranno tra gli individui. In altri termini non siamo tutti nati con la medesima capacità di adattamento all’allenamento fisico.

Sulla base delle caratteristiche genetiche un individuo può essere più reattivo di un altro rispetto allo stimolo indotto dall’allenamento e dimostrare un maggiore aumento di variabili come la capacità ossidativa mitocondriale o il massimo consumo di ossigeno. Gemelli identici, che condividono pertanto il loro materiale genetico, dimostrano avere una risposta adattativa all’allenamento  più simile di quanto non accada tra due individui non imparentati.

Concludendo…

Una delle aree di maggiore interesse per i fisiologi dello sport è rappresentata dalle modalità con cui l’organismo si adatta all’esposizione cronica all’esercizio fisico ovvero all’allenamento. Non vi è dubbio che abbiamo bisogno di personale esperto nel proporre piani di allenamento adeguati, così come abbiamo bisogno di bravi nutrizionisti… perché come diceva già Ippocrate il nostro benessere psico-fisico è affidato alla giusta quantità/qualità di cibo e alla giusta quantità/qualità di esercizio fisico…

 

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