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5.2 Respirazione

La quantita` di lavoro che un individuo puo` sostenere nel lungo termine dipende dall'apporto di ossigeno ai muscoli [463] . Questo dipende dal flusso ematico, cioe` da quanto velocemente circola il sangue, dalla capacita` del sangue di fissare ossigeno nell'emoglobina (che puo` essere ridotta a causa di anemia), e dall'area di scambio dei gas a livello polmonare negli alveoli.
La frazione di ossigeno nell'aria respirata e` 0.209, mentre quella nell'aria espirata e` circa 0.16. Per contro la frazione di anidride carbonica e` trascurabile nell'aria inspirata e diventa circa 0.043 in quella espirata. Il consumo di ossigeno e` dunque 0.05 volte il volume d'aria respirata al minuto. Quest'ultimo dipende dal volume ventilatorio e dalla frequenza respiratoria. Questi due fattori possono essere aumentati con l'allenamento (da 3.5 litri a 6 litri il primo, da 20 a 25 respirazioni al minuto il secondo). Quindi l'apporto d'aria varia da 70 l/min (nel soggetto sedentario) a 150 l/min (nel soggetto allenato), e dunque il consumo di ossigeno varia da 3.5 l/min (per un soggetto non allenato) a 7.5 l/min (per un soggetto allenato). Con la respirazione vengono espulsi quindi circa 23 litri di CO2 all'ora e 40 gr di vapore acqueo.
Il volume di ossigeno massimo, VO2max, e` una misura delle capacita` atletiche del soggetto. Varia da 0.25 l/min (3.5 ml/Kg-min) a riposo, a 5-6 l/min (80-90 ml/Kg-min). Carichi di lavoro prossimi al VO2max possono essere sostenuti per tempi molto brevi, perche` si forma acido lattico. C'e` un valore (variabile fra il 60 e il 90 detto soglia anaerobica, al di sotto del quale si puo` sostenere un carico di lavoro per tempi prolungati. Si ha formazione di acido lattico, ma non accumulo poiche` si riesce a metabolizzarlo. Al di sopra della soglia anaerobica si ha accumulo di acido lattico.
L'apporto di ossigeno ai muscoli dipende dal livello di attivita`; mentre e` pari al 30% dell'ossigeno inspirato in condizioni di riposo, arriva al 90% sotto sforzo. L'apporto di ossigeno ai muscoli dipende anche dalla circolazione. Esso e` proporzionale al flusso ematico, che sotto sforzo aumenta sia per aumento della gittata cardiaca che per vasodilatazione dei capillari. L'allenamento e` utile per aumentare la trama capillare e quindi la capacita` di trasferire ossigeno dal sangue ai tessuti. La gittata cardiaca dipende dal volume di eiezione sistolico e dalla frequenza cardiaca. Entrambi questi fattori aumentano con lo sforzo, e variano con l'allenamento:
  Volume Eiezione Sistolico (ml) Frequenza Cardiaca (al min.)
  riposo sforzo riposo sforzo
non-allenato 65 100 60 200
allenato 105 160    
La frequenza massimale decresce con l'eta`. Quindi anche il volume massimale di apporto di ossigeno decresce con l'eta` (il valore sopra riportato si riferisce ad un individuo di 20 anni).
Il consumo di ossigeno si stabilizza (dopo una fase iniziale) ad un valore proporzionale alla potenza erogata, almeno per sforzi contenuti entro un valore massimo detto potenza aerobica massimale. Uno sforzo a tale potenza massimale puo` essere sostenuto per circa 10 minuti, dopo di che` si ha spossatezza.
Nel caso di soggetto allenato c'e` una relazione empirica fra il volume di ossigeno consumato, VO2 in ml/min, per kilogrammo di peso corporeo, il battito cardiaco, B in battiti al minuto, e la potenza prodotta, P in watts:
VO2 = 0.75  ( B - 75) = 25 + (5/33) P
Un soggetto non allenato puo` sostenere uno sforzo al 70% della potenza massimale per circa mezz'ora. Uno allenato anche per alcune ore. Dunque per affrontare una esplorazione prolungata occorre mantenere un dispendio di lavoro ben al di sotto del limite della potenza massimale.
Questo vuol dire parecchie cose:
La respirazione e` il primo indicatore del livello di attivita` fisica. Ti accorgia che stai andando troppo vicino alla potenza massimale quando cominci a respirare con elevata frequenza, ben prima di avere il fiatone. Se risci ad intrattenere una conversazione, oppure a canticchiare mentre ti muovi e` un buon segno che non stai sforzando troppo. Non devi temere di essere lenti ne` di andar troppo piano. Percio` controlla la respirazione, e quando qualcosa non va comunicalo subito ai compagni.

marco corvi - Mon Nov 19 11:34:13 2007
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