Consulenza scientifica
Marco Bonifazi
Specialista in Medicina dello Sport, è Professore associato di Fisiologia
presso il Dipartimento di Biotecnologie mediche dell’Università di Siena. Coordinatore tecnico del Centro Studi e Ricerche della Federazione Italiana Nuoto. Ha partecipato, come medico e dirigente tecnico a otto edizioni dei Giochi Olimpici, dal 1988 al 2016.
IL VO2max: COS’È?
I processi ossidativi aerobici rappresentano la fonte di energia principale per le attività quotidiane e sono gli unici che permettono di svolgere lavoro muscolare per periodi superiori a pochi minuti. La misura principale dell’efficienza del sistema aerobico di una persona consiste nella determinazione del massimo consumo di ossigeno (VO2max, dove V sta per volume e O2 per l’ossigeno).
Il VO2max rappresenta il massimo volume di ossigeno che può essere assunto, trasportato e utilizzato in un tempo determinato. Esso rappresenta dunque una misura di potenza dato che per ogni litro di ossigeno consumato si producono circa 5 kcal (21 kJ) di energia.
IL VO2max: COME SI MISURA
Il VO2 nel corso dell’attività fisica si misura con un metabolimetro che misuri contemporaneamente il volume e la concentrazione dei gas (O2 e CO2) dell’aria espirata respiro per respiro. Le prove si fanno di solito su di un cicloergometro oppure su un tappeto rotante, ma esistono anche metabolimetri abbastanza leggeri che si possono portare addosso durante l’attività sul campo.
Quando si inizia un esercizio ad intensità moderata, per esempio correre con una leggera alterazione della frequenza del respiro che permette ancora di parlare abbastanza facilmente, il VO2 aumenta lentamente nel giro di 2-3 minuti sino a raggiungere un livello costante nel tempo (detto stato stazionario) che può essere mantenuto per lungo tempo. In condizioni aerobiche allo stato stazionario, l’energia usata dai muscoli è fornita dalle reazioni ossidative mitocondriali.
In queste condizioni, il VO2 è proporzionale all’intensità dell’esercizio. Il VO2 si misura in litri consumati al minuto (l/min), ma di solito il suo valore è normalizzato per unità di massa corporea (ml/kg/min). Gli anglosassoni usano i METs per misurare il VO2: un MET (metabolic equivalent) corrisponde al VO2 a riposo in posizione seduta e corrisponde a 3,5 ml/kg/min.
L’ESPERTO: IL VO2max, DIFFERENZE TRA ATLETI E SEDENTARI
“Aumentando progressivamente l’intensità dell’esercizio (per esempio la velocità di corsa oppure la potenza al cicloergometro), ad un certo punto l’aumento del carico non corrisponde più ad un aumento del VO2 che si stabilizza. Il valore di VO2 corrispondente questa fase rappresenta quindi il VO2max.” Afferma il Professor Marco Bonifazi, che indica: “Nei cavalli da corsa può raggiungere e superare i 180 ml/kg/min. Negli atleti di alto livello delle discipline di resistenza (ciclismo, nuoto e sci di fondo, maratona), il VO2max può raggiungere valori di 90 ml/kg/min, tuttavia il suo valore non è predittivo in modo infallibile dato che conta molto anche il costo energetico. Nei sedentari i valori sono molto più bassi, minori nelle donne, e diminuiscono in relazione all’età: negli uomini passano da circa 40-45 ml/kg/min sotto i 30 anni a circa 30 ml/kg/min negli over 60. Le donne presentano valori inferiori di circa 5 ml/kg/min. Ovviamente, esistono notevoli differenze individuali legate alla forma fisica e agli aspetti genetici.”
IL VO2 DI PICCO NEI PAZIENTI CARDIOPATICI
Il VO2max viene misurato anche nei pazienti con patologie croniche cardiache. In questo caso si preferisce parlare di VO2 di picco (peak VO2) dato che tra i fattori limitanti il raggiungimento della massima intensità c’è anche la difficoltà a fare un lavoro muscolare pesante.
In questi pazienti la probabilità di sopravvivenza a 10 anni è circa il doppio se il peak VO2 è di 8 METs (28 ml/kg/min) rispetto a 5 METs (17,5 ml/kg/min). E la riduzione del rischio di morte per malattie cardiovascolari si stabilizza oltre 10 METs (35 ml/kg/min).
IL VO2max: I FATTORI LIMITANTI
Nell’esercizio che coinvolge i gruppi muscolari principali (come nelle forme di locomozione umana), il trasporto dell’O2 da parte del sistema cardiocircolatorio è il fattore limitante principale (vale per il 75%). Esso comprende la gittata cardiaca (la quantità di sangue che il cuore è in grado di pompare in circolo) e il trasporto dell’O2 nei globuli rossi (quindi il livello di emoglobina).
La diffusione di O2 dal sangue capillare ai mitocondri e l’attività mitocondriale rappresentano le frazioni rimanenti. In condizioni di normale pressione parziale dell’ossigeno (non in alta quota quindi) la ventilazione polmonare non è rilevante.
È importante comunque ricordare che l’organismo funziona come un sistema unico: se uno dei fattori è scarso, come per esempio nel caso di una anemia importante, l’intero sistema riduce molto la capacità di funzionare regolarmente.
BIBLIOGRAFIA
- Myers J, Prakash M, Froelicher V, Do D, Partington S, Atwood JE. Exercise capacity and mortality among men referred for exercise testing. N Engl J Med. 2002;346(11):793-801
- Guazzi M, Bandera F, Ozemek C, Systrom D, Arena R. Cardiopulmonary Exercise Testing: What Is its Value? J Am Coll Cardiol. 2017;70(13):1618-1636
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