Il sangue e` il veicolo di trasporto di ossigeno, risorse energetiche e sali ai muscoli. Esso serve anche ad allontanare dai muscoli i prodotti di scarto: anidride carbonica in primo luogo, ma pure acido lattico (se lo sforzo e` intenso).

Un fattore importante perche` limitante per l'esercizio fisico e` la glicemia, cioe` il contenuto di glucosio nel sangue. Il 75% del glucosio ematico proviene dalla glicogenolisi, disintegrazione intracellulare del glicogeno epatico. Il 25% viene dalla neuglucogenesi, produzione di glucogeno da parte del fegato a partire da lattato, piruvato, proteine e grassi (ciclo di Cori).

In condizioni normali la glicemia ha un valore di circa 1 gr/litro. Un uomo ha circa 400 gr di glucosio, di cui 110 nel fegato, e 200-300 nella muscolatura scheletrica (questa quantita` aumenta nell'individuo allenato fino a 600 gr). Nel plasma e nel liquido extracellulare ci sono circa 20 gr di glucosio, di cui 2.5 gr nel plasma e 17.5 nel liquido extracellulare. Il fabbisogno giornaliero di glucosio e` di 150 gr o piu` per il cervello, 40 gr, per ematie, leucociti, retina e pelle, 34 gr per la ghiandola renale. Per la muscolatura ci vogliono 36 gr come minimo, ma fino a venti volte tanto in seguito ad attivita` fisica. Il glucosio viene impiegato per

• formazione di glicogeno immagazzinato nel fegato e nei muscoli;
• glucolisi (embden Meyerhof) con produzione di lattato e piruvato;
• produzione di energia tramite ossidazione (ciclo di Krebs);
• trasformazione in acidi grassi (trigliceridi) per immagazzinamento nel tessuto adiposo;
• glucosio libero nel sangue.

Quando il glicogeno ematico diminuisce, il fegato libera le proprie risere di glicogeno nel sangue. L'accumulo e il rilascio di glicogeno nel fegato dipende da due ormoni: insulina (stimola l'accumulo) e glucagone (stimola il rilascio) [464] . L'insulina viene prodotta dal pancreas quando c'e` molto glucosio nel sangue. Essa facilita anche il trasporto di glucosio, aminoacidi, ed altri metaboliti attraverso la membrana cellulare. E` efficace soprattutto per il trasporto di glucosio ai muscoli scheletrici e al tessuto adiposo. Un eccesso di glucosio nelle cellule grasse stimola l'imagazzinamento di lipidi.

Il glucosio contenuto nel sangue non serve tanto alla contrazione muscolare quanto a mantenere la glicemia necessaria al funzionamento del sistema nervoso centrale. Infatti solo il 15% va ai muscoli (regolato dalla insulina), mentre il 25% va al cervello (non dipendente dalla insulina), e il 60% va al fegato dove viene immagazzinato. Per trasformare il glicogeno in glucosio occorre attivare la fosforilasi. Questo avviene tramite l'adrenalina e il glucagone. Entrambi aumentano la formazione di adelinato ciclico che attiva la fosforilasi. La ghiandola surrenale libera l'adrenalina, la cui azione e` molto pronunciata nelle cellule del fegato e dei muscoli, contribuendo a preparare all'azione fisica. Il glucagone e` secreto dalle cellule alfa del pancreas quando la concentrazione ematica del glucosio e` molto bassa. Ha l'effetto di travasare il glucosio epatico nel sangue. I suoi effetti sul metabolismo del glucosio sono la glicogenolisi (disintegrazione del glicogeno) e l'aumento della gluconeogenesi.

La glicemia tende a diminuire con l'esercizio fisico. Questo stimola la secrezione di glucagone, che serve per mobilizzare il glucosio epatico. Quando la glicemia e` inferiore a 0.60 gr/litro (ipoglicemia) si ha sensazione di fatica e spossatezza (con sintomi di vertigini e disturbi visivi). In uno sforfo intenso (75% della potenza massimale) e breve (30 minuti) puo` diminuire fino a 0.70 gr/litro per ritornare a valori normali in circa un'ora. Se lo sforzo si prolunga per un'ora la glicemia puo` scendere fino a 0.65 gr/litro.

L'ipoglicemia viene attenuata ingerendo glucosio in dosi di 50 gr. all'inizio dell'attivita` e ad intervalli di circa un'ora. La soluzione suggerita dai testi di medicina sportiva e` l'assunzione di acqua zuccherata in piccole dosi a brevi periodi (20 min). Purtroppo questo risulta un poco difficile in grotta. Ci si deve quindi accontentare di bere spesso una sorsata d'acqua, e mangiare piccole dosi di alimenti iperglicemici durante la progressione, per poi concedersi una tazza di bevanda calda (the o altro) e un panino ogni tre/quattro ore durante le soste. Evitare di assumere dosi elevate di alimenti ad eccessivo contenuto di glucosio, perche` viene velocemente assimilato ed alza il livello della glicemia, stimolando la produzione di insulina (e quindi l'immagazzinamento di glucosio nel fegato). Per un poco va bene: il glucosio assimilato passa nei muscoli e nel fegato. Tuttavia l'insulina permane in circolo anche quando il picco di glicemia si esaurisce, col risultato che la caduta di glicemia che segue e` ancora peggio [464] .

Quando il processo di produzione di energia aerobico non e` sufficiente, cioe` durante sforzi intensi, interviene il processo anaerobico, che produce acido lattico. Come abbiamo detto questo viene rimosso attraverso il sangue. La latticidemia, cioe` l'aumento dell'acido lattico nel sangue, compare solo per sforzi sopra il 60% della potenza massimale (in soggetti non allenati). La capacita` di rimuovere il lattato dai muscoli e` molto importante perche' essa puo` ritardare l'insorgere della fatica, mantenendo basso il pH muscolare. L'allenamento alza la soglia di latticidemia (fino al 85-90% della potenza massimale).

Durante l'esercizio il muscolo consuma lipidi, soprattutto acidi grassi non esterficati (NEFA). Questi sono trasportati dalle riserve ai muscoli dal sangue. Il loro tasso ematico e` 0.1 gr/litro (un decimo di quello del glucosio), ma producono tre volte piu` energia del glucosio (consumando ovviamente piu` ossigeno), ed hanno un tempo di turn-over 40 volte inferiore (circa 3 min.).

Sodio, cloro e potassio sono persi con la sudorazione; potassio, ferro e rame nelle urine. La perdita di sali nel sudore e` concentrata soprattutto all'inizio della attivita`. In genere si perde circa 1% dei sali minerali. La perdita d'acqua che avviene tramite sudorazione e` superiore alla perdita di ioni (sali) e porta ad un aumento della concentrazione degli ioni plasmatici. Il potassio esce dalla cellula durante la glicogenolisi e passa nel sangue con il glucosio. Rientra nelle cellule quando si ricostruisce la riserva di glicogeno. Si ha dunque una iperkaliemia durante lo sforzo, seguita da una ipokaliemia dovuta a mobilitazione del potassio tessurale, perdita urinaria, passagio di potassio dal sangue ai muscoli. La perdita di potassio ammonta a 5-10 mgr/ora durante sforzi prolungati La concentrazione di fosforo aumenta durante l'esercizio fisico. L'assunzione di sali e` consigliabile solo per attivita` con sudorazione prolungata (come spesso capita in speleologia). Si consiglia 0.5 gr di NaCl ogni 400 ml d'acqua. L'apporto di ferro e` indicato solo per individui con grosse masse muscolari.

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