PROF. ALESSANDRO MALFATTI. Corso di Fisiologia Speciale Veterinaria

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Rachele Simonetti
7 anni fa
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1 L'ANIMALE ATLETA Solo alcuni animali sono stati selezionati per le performances atletiche, specialmente alcune razze di cani e cavalli I LEVRIERI hanno origine in Medio Oriente oltre 5000 anni fa e sono la razza canina più veloce (60 km/h sui 400 m) ma anche altre razze come alcune da caccia o da tiro possono produrre prestazioni atletiche notevoli (gli Huskies o altri cani da slitta possono percorrere 1700 km in 12 giorni) Il cavallo PUROSANGUE INGLESE e il suo derivato QUARTER HORSE sono i migliori rappresentanti del cavallo atleta: possono raggiungere velocità di >70 km/h su percorsi di circa 1 km, arrivando a punte di >80 km/h L'elevatissima capacità di consumo di O2 (>160mL/Kg/min) indica le grandi capacità di sforzo aerobico, ma nel complesso la capacità atletica è certamente il risultato di numerosi fattori, molti dei quali individuabili a livello molecolare e tuttora sconosciuti

2 FATTORI DELL'ATLETISMO ANCHE PER CIÒ CHE RIGUARDA CIÒ CHE SI CONOSCE LE VARIAZIONI CHE CARATTERIZZANO L'ESERCIZIO E LA PERFORMANCE VANNO RICERCATE IN DIVERSE FUNZIONI SANGUE SISTEMA CARDIOVASCOLARE RESPIRAZIONE FATTORI MUSCOLARI FATTORI ENDOCRINO-METABOLICI Ovviamente queste sono solo le variazioni più appariscenti e sicuramente viene interessata la funzionalità di altri settori dell'organismo basti pensare alle sollecitazioni cui è sottoposto il sistema scheletrico o alla necessità che il sistema nervoso, dalla percezione alla risposta effettrice, funzioni al meglio delle sue potenzialità

3 SANGUE IL SANGUE È INDISPENSABILE PER APPORTARE AL MUSCOLO O2 E SUBSTRATI METABOLICI, NONCHÉ PER ALLONTANARE CO2, CATABOLITI E CALORE QUANDO INIZIA L'ESERCIZIO ASSISTIAMO A RAPIDI E DRAMMATICI CAMBIAMENTI EMATICI, MA IL SANGUE PRESENTA ANCHE RISPOSTE CRONICHE SOLLECITATE DALL'ALLENAMENTO UNO DEI PIÙ RAPIDI CAMBIAMENTI A LIVELLO EMATICO È RELATIVO ALLA RIDISTRIBUZIONE DEL SANGUE TRA I DIVERSI ORGANI

4 SANGUE VARIAZIONE DEL FLUSSO EMATICO TRA RIPOSO E ESERCIZIO INTENSO (come % del flusso totale) RIPOSO CERVELLO CUORE CUTE MUSCOLO RENE SPANCNICO ALTRI INTENSO ESERCIZIO

5 SANGUE LA PRINCIPALE RISPOSTA EMATICA ACUTA è DOVUTA ALLA CONTRAZIONE SPLENICA, DETERMINATA DALLA SOLLECITAZIONE SIMPATICA O DALLA INCREZIONE DI CATECOLAMINE Asfissia Emorragia Eccitamento (emozione) Stress in generale È quindi condizionabile (apprendimento) L'AZIONE DELLE CATECOLAMINE STIMOLA LA CONTRAZIONE DELLA CAPSULA DI MUSCOLATURA LISCIA DELLA MILZA ANCHE LA VENOCOSTRIZIONE E L'AUMENTO DI FLUSSO PROVOCANO LA MOBILIZZAZIONE DEGLI ERITROCITI MARGINALIZZATI NELLE VENE

6 SANGUE IL RISULTATO È UN'INCREZIONE DI GLOBULI ROSSI IN CIRCOLO VARIAZIONI DEI LIVELLI EMATICI DI EMOGLOBINA E EMATOCRITO NELL'ESERCIZIO CAVALLO LEVRIERE RIPOSO ESERCIZIO RIPOSO ESERCIZIO Hb g/dl PCV % NON AUMENTA INVECE LA VOLEMIA: infatti liquido passa dal sangue al comparto extravascolare per Aumento della PI Sudorazione Polipnea I CAVALLI PUROSANGUE E I LEVRIERI HANNO GENETICAMENTE INDICI ERITROCITARI PIÙ ELEVATI

7 SANGUE REAZIONI A LUNGO PERIODO L'IPOSSIA INDOTTA DALL'ALLENAMENTO STIMOLA LA SECREZIONE RENALE DI ERITROPOIETINA UN AUMENTO ECCESSIVO DELLA PCV DA SUPERALLENAMENTO È PERICOLOSO PERCHÉ AUMENTA LA VISCOSITÀ DEL SANGUE E PUÒ PORTARE A RIDUZIONE DELLA PREFUSIONE CON RIDUZIONE DELLE PERFORMANCES

8 SISTEMA CARDIOVASCOLARE LA CAPACITÀ DEL CUORE DI SODDISFARE LE AUMENTATE RICHIESTE DEL MUSCOLO È UNO DEI PRINCIPALI FATTORI LIMITANTI LA PERFORMANCE GETTATA CARDIACA Può aumentare di 5-8 volte nell'esercizio intenso nel Purosangue (Pony 3-4 volte) La componente principale è l'aumento della FC (6-7 volte)

9 SISTEMA CARDIOVASCOLARE VARIAZIONE DELLA FC (b/min) NELLO SFORZO RIPOSO LEVRIERE CANE COMUNE PUROSANGUE ~ 40 ~ INTENSO ESERCIZIO ~ GETTATA SISTOLICA (SV) Cambia meno (di un fattore circa 2) anche perché l'aumento di frequenza riduce il riempimento (solo in parte compensato dal maggior ritorno venoso) La DIMENSIONE MUSCOLARE del cuore è importante cavallo 8,6 g/kg p.v. levriere 12,6 g/kg p.v. cane meticcio 9,4 g/kg p.v. uomo 4,0 g/kg p.v.

10 SISTEMA CARDIOVASCOLARE PRESSIONE EMATICA L'aumento di pressione ematica avviene sia nel letto sistemico sia in quello polmonare Necessaria per compensare la caduta delle resistenze periferiche in entrambi i distretti circolatori: Muscoli Cute Polmoni

11 SISTEMA CARDIOVASCOLARE ALLENAMENTO FREQUENZA CARDIACA: nell'uomo si registra bradicardia a riposo e decremento anche nel lavoro, mentre negli animali allenati la FC a riposo non sembra diminuire GITTATA SISTOLICA: nell'uomo aumenta dopo allenamento (forza muscolare) e verosimilmente è così anche negli animali PRESSIONE EMATICA: diminuisce sia a riposo sia sotto sforzo dopo allenamento e appare anche meglio regolata VOLEMIA: aumentano sia il volume ematico sia quello plasmatico (del 27,5% dopo due settimane per bilancio idrico positivo) È un adattamento che migliora dinamica cardiovascolare termoregolazione

12 SISTEMA CARDIOVASCOLARE ElettroCardioGramma Una caratteristica generale nell'atleta è che le (frequenti) irregolarità del ritmo a riposo scompaiono nell'esercizio, a FC aumentata. Se permangono è preoccupante. QRS cambia poco. PR e QT si riducono tanto che T e P possono accavallarsi Durante il recupero aritmie sinusali o extrasistoli sono comunemente riscontrate (non hanno particolare significato) Blocco di 2o grado fisiologico a riposo in alcuni cavalli Da ipertono vagale non assume significato clinico se scompare sotto sforzo, ma può penalizzare la performance atletica Fibrillazione atriale in cavalli grandi e spesso poco soddisfacenti come atleti. Nel cane è più preoccupante ma anche nel cavallo può essere associata a lesioni mitraliche

13 CONSUMO DI O2 I nostri animali sono caratterizzati da una elevatissima capacità aerobica: i grandi atleti umani riescono a arrivare a una VO 2max di 80 ml/kg/min mentre cani levrieri e cavalli arrivano a 160 ml/kg/min (a riposo uomo e animale hanno una VO 2 di circa 4-5 ml/kg/min) Quindi il purosangue riesce ad aumentare il suo consumo di O2 di ben 40 volte Il riscaldamento rende più rapido il raggiungimento della VO 2max dopo l'inizio dell'esercizio intenso (60-90 sec) Tutti i passaggi della catena di trasferimento dell'o 2 sono limitanti la performance: Cattura (ventilazione) > Diffusione dall'alveolo al sangue (condizioni alveolari) > Legame con l'hb (GR)> Trasporto (cuore, flusso ematico) > Cessione tissutale (DPG) > utilizzazione (mitocondri)

14 RESPIRAZIONE L'efficienza dello scambio gassoso coinvolge: VENTILAZIONE POLMONARE PERFUSIONE EMATICA POLMONARE TRASPORTO DEI GAS AL E DAL MUSCOLO: durante lo sforzo massimale il flusso di aria nei polmoni del cavallo arriva a L/sec. Il fattore determinante sono le CATECOLAMINE: dilatazione bronchiale (minore resistenza al flusso) vasodilatazione (maggiore afflusso di Hb) Gli stessi meccanismi aumentano l'efficienza del raffreddamento per convezione Un fattore importante è l'andatura: c'è per ogni andatura un optimum in cui la velocità corrisponde ad un consumo di O2 minimale, e i cavalli selezionano l'andatura adatta alla velocità istantanea

15 RESPIRAZIONE E LOCOMOZIONE La FR a riposo nel avallo è di circa atti/min a PASSO e TROTTO non c'è sincronia tra respirazione e movimento a CANTER e GALOPPO ogni ciclo del movimento degli arti è in sincronia con un atto respiratorio quindi la FR in corsa arriva sino a atti/min con una limitazione del volume tidale (max ~1/3 della capacità vitale)

16 RESPIRAZIONE Apparentemente la respirazione aumentata dovrebbe incontrare le necessità di un organismo che a causa dell'elevato livello metabolico produce CO2 e H+ nonché ac.lattico a causa della glicolisi anaerobica muscolare. In realtà il cavallo in esercizio sviluppa acidosi metabolica In parte ciò è dovuto all'edema polmonare che si sviluppa per l'aumentata PI nei capillari polmonari, che spesso esita anche in emorragie polmonari: EIPH Exercise Induced Pulmonary Haemorrhage Correlazione età-eiph e distanza corsa-eiph Segni di emorragia dopo la corsa: alla ispezione endoscopica: 50% dei cavalli all'esame anatomo-patologico 80% dei cavalli

17 RESPIRAZIONE Apparentemente la respirazione aumentata dovrebbe incontrare le necessità di un organismo che a causa dell'elevato livello metabolico produce CO2 e H+ nonché ac.lattico a causa della glicolisi anaerobica muscolare. In realtà il cavallo in esercizio sviluppa acidosi metabolica In parte ciò è dovuto all'edema polmonare che si sviluppa per l'aumentata PI nei capillari polmonari, che spesso esita anche in emorragie polmonari: EIPH Exercise Induced Pulmonary Haemorrhage Correlazione età-eiph e distanza corsa-eiph Segni di emorragia dopo la corsa: alla ispezione endoscopica: 50% dei cavalli all'esame anatomo-patologico 80% dei cavalli

18 MUSCOLO I purosangue e i levrieri hanno più muscolo in % rispetto agli altri animali della stessa specie: Levriere = 57% - cane meticcio = 44% Purosangue = 52% - standard = 42% Fibre muscolari (tipo I = lente, tipo IIA = rapide ossidative, tipo IIB = rapide glicolitiche, tipo IIC = rapide intermedie)

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