Esercizio fisico in quota

E si parla di montagna, ancora.. ebbene sì. Ma non sarò sola a farlo, proseguiamo con un altro articolo della rubrica sportiva in collaborazione con Alessio..

Parliamo di sport “in alta quota”:

 

E’ tempo d’estate e con essa c’è maggiore opportunità di andare in montagna. Che sia per camminare o per correre non è raro toccare anche quote superiori ai 2000 metri sul livello del mare. A livello scientifico, per via delle conseguenze che comporta a livello fisiologico, l’altitudine viene categorizzata in alta (1500-3500 m s.l.m.), molto alta (3500 – 5500 m) ed estrema (oltre 5500 m). 

L’aria che respiriamo è fatta da una miscela di gas quali ossigeno (21%), azoto (78%) ed una concentrazione trascurabile di anidride carbonica ed altri gas. A livello del mare la pressione ambientale è pari ad una atmosfera o 760 millimetri di mercurio (mmHg) ma aumentando di quota questa diminuisce e con essa anche la quantità di ossigeno presente poiché la composizione dell’aria rimane costante.

Siccome il corpo umano ha una stupenda capacità di adattamento, a livello acuto la mancanza di ossigeno viene percepita dai nostri chemocettori (recettori sensibili ai cambiamenti di concentrazione dei gas nel sangue). Questi mandano uno stimolo ai muscoli respiratori di compiere contrazioni più frequenti. In sintesi, in alta quota a parità di sforzo, ventileremo di più che a livello del mare. Parallelamente, siccome meno ossigeno viene legato ai globuli rossi ma la sua richiesta non diminuisce, per trasportarlo ai muscoli sarà necessaria una maggiore gittata cardiaca (volume di sangue circolante in un minuto) tramite un aumento della frequenza cardiaca.

Conseguenza, maggiore spesa energetica per incremento del lavoro dei muscoli respiratori e del cuore.

La pressione parziale di ossigeno determina anche la potenza espressa al massimo consumo d’ossigeno, ossia la massima intensità che il nostro corpo può sostenere sfruttando completamente i processi ossidativi. Si stima che già da 300 m di quota la massima potenza aerobica diminuisca significativamente e continui a diminuire linearmente di circa 6.3% ogni 1000 m di ascesa fino a 2800 m. (Wehrlin & Halle, 2006)

Oltretutto se non si è acclimatati la produzione di lattato, e quindi anche la deplezione di glicogeno muscolare sarà maggiore che a livello del mare vista l’incapacità di trasportare la stessa quantità di ossigeno.

Oltre a questo, l’aria presente è più secca rispetto a quella a cui siamo abituati a livello del mare. Se da una parte questo potrebbe essere un bene per quanto riguarda la termoregolazione perché il sudore prodotto evapora prima e quindi maggior calore viene tolto al corpo; vista la maggiore ventilazione per compensare la mancanza di ossigeno, succede che perdiamo molti più liquidi tramite il respiro con un maggior rischio di disidratazione. 

Queste sono le risposte acute più vistose ma non è tutto. Dato il maggiore volume di aria espirata, succede anche che la quantità di anidride carbonica emessa causi un’alcalosi del pH. Studi hanno dimostrato un incremento del pH nel sangue venoso misto da 7.34 a livello del mare a 7.43 a 3500 m (Singh et Al; 2003). Poiché questo deve stare in un range ristrettissimo, il corpo perde ioni bicarbonato, tramite la diuresi, diminuendo anche calcio e fosfati dal sangue.

Sempre riguardo al pericolo di disidratazione, in aggiunta ai liquidi persi tramite la respirazione e il diminuito senso di sete, con il primo approccio all’alta quota vi è una “risposta diuretica all’ipossia”. Questa precoce tappa obbligata all’adattamento all’alta quota provoca una perdita di liquidi e sodio tramite la diuresi ed uno spostamento di liquidi nello spazio intravascolare (Jain et Al.; 1980). L’esposizione prolungata all’ipossia comunque permette un ritorno ai livelli ottimali nell’escrezione di plasma e sodio.

Questo meccanismo, che va a coinvolgere tutta una serie di risposte ormonali da parte di reni e cuore, può comportare una perdita di liquidi pari a 1-3 litri con un aumento della viscosità del sangue del 38% (registrato a 5800 m) (Singh et Al; 2003). Un aumento dell’ematocrito, ossia la concentrazione nel sangue di emoglobina, permette infatti una maggiore capacità di trasporto di ossigeno.

Date queste premesse, un non adeguato adattamento all’alta quota può portare a problemi come mal di montagna acuto. Questa sindrome è caratterizzata da mal di testa, problemi gastrointestinali (vomito, nausea, anoressia), deprivazione di sonno, vertigini e fatica. Tali sintomi sono imputati appunto a ipoventilazione con scambi gassosi deficitari, ritenzione e redistribuzione di liquidi e aumento dell’attività simpatica. Tutto ciò può essere limitato tornando a quote più basse o respirando una miscela di gas maggiormente ricca di ossigeno (camere iperbarica) (Goldfarb et Al.; 2014)

L’esercizio fisico, soprattutto se intenso, essendo di per sé uno stimolo ipossico, quando fatto ad alta quota comporta di tenere a mente alcune raccomandazioni. Per allenamenti di bassa intensità non ci sono particolari indicazioni di ritmo se non quello di basarsi su sensazioni e sulla frequenza del respiro. Se dobbiamo correre ad intensità prossime alla soglia anaerobica ovviamente la potenza espressa non può essere uguale a quella del livello del mare ma leggermente inferiore. Per avere un’idea è consigliato di ridurre di 8-10 secondi/km la velocità alla soglia anaerobica; per lavori invece che stimolano la massima potenza aerobica come 400 o 800 metri è suggerito di diminuire la velocità di 3 o 4 secondi per 400 metri. Nel caso invece di lavori ad intensità massimali di breve durata fino ad un massimo di 1’ la velocità può restare la stessa perché coinvolto il metabolismo anaerobico ma i recuperi devono essere leggermente più lunghi per dare modo al metabolismo aerobico di resintetizzare l’ATP consumato (Daniels; 2013). 

In ogni caso adeguata attenzione deve essere data all’idratazione ricordando la maggior secchezza dell’aria e all’integrazione di zuccheri in corso di esercizio; con meno ossigeno usufruibile il metabolismo anaerobico lattacido interviene maggiormente e ricordiamo che l’acido lattico proviene dagli zuccheri stoccati nel tessuto muscolare dalla cui concentrazione dipende la capacità di esercizio. Questo costringe in gara ad avere una gestione del ritmo più attenta più è lunga la gara mantenendo un’intensità più costante possibile senza accelerazioni oltre la soglia anaerobica.

Bibliografia:

Goldfarb-Rumyantzev, A. S., & Alper, S. L. (2014). Short-term responses of the kidney to high altitude in mountain climbers. Nephrology Dialysis Transplantation, 29(3), 497–506. 

Jain, S. C., Bardhan, J., Swamy, Y. V, Krishna, B., & Nayar, H. S. (1980). Body fluid compartments in humans during acute high-altitude exposure. Aviation, Space, and Environmental Medicine, 51(3), 234—236. 

Wehrlin, J. P., & Halle, J. (2006). _ 2max and performance with increasing altitude Linear decrease in VO in endurance athletes, 404–412. 

Singh, M.V.; Salhan, A.K.; Rawal, S.B.; Tyagi, A.K.; Kumar, N.; Verma, S.S.; Selvamurthy, W. (2003). Blood gases, hematology, and renal blood flow during prolonged mountain sojourns at 3500 and 5800 m. Aviation, Space, and Environmental Medicine 74(5): 533-536

Daniels, J. (2013). Daniels’ Running Formula-3rd Edition. Human kinetics

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