Risposte Cardiovascolari all Esercizio Muscolare Prof. Carlo Capelli Facoltà di Scienze Motorie Università degli Studi di Verona

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1 Risposte Cardiovascolari all Esercizio Muscolare Prof. Carlo Capelli Facoltà di Scienze Motorie Università degli Studi di Verona

2 Transiente e stato stazionario

3 V O 2max

4 V O 2max in diversi individui

5 I fattori che determinano (limitano) V O 2max Dove agiscono?. VO 2 = V S x ƒ H x ΔO 2av Circolazione centrale Vs Volume di eiezione ƒ H Frequenza cardiaca ΔO 2av differenza artero-venosa O 2 PaO 2 dipende dalla respirazione e dalla circolazione centrale PvO 2 dipende dal metabolismo muscolare e dalla perfusione periferica

6 La gettata cardiaca Può aumentare sino a 5-7 volte rispetto al valore a riposo

7 La frequenza cardiaca Può aumentare sino a 3 volte rispetto al valore a riposo

8 Volume di eiezione Raddoppia

9 Volume di eiezione e volume telediastolico

10 Legge di Starling

11 Differenza artero-venosa di O 2 Triplica

12 Risposte Pressorie all Esercizio Dinamico La diminuzione di P DIA suggerisce che vi sia una vasodilatazione periferica generalizzata

13 Distribuzione della gettata cardiaca La distribuzione non si modifica nella transizione da V O 2max a intensità più elevate

14 Risposte cardiovascolari all esercizio dinamico Aumento di SV Aumento della FC Aumento di Q Ridistribuzione della gettata cardiaca - aumento della perfusione muscolare - diminuzione della perfusione viscerale Pressione arteriosa media aumenta, ma di poco

15 Determinanti della Pressione Arteriosa Media PA Media = Q Resistenze Periferiche Totali PA Media = (SV FC) Resistenze Periferiche Totali SV e FC aumentano all inizio e durante esercizio dinamico, ma PA, normalmente, aumenta di poco Ciò è dovuto alla caduta delle Resistenze Periferiche Totali - Aumento della conduttanza vascolare - Ridistribuzione del flusso

16 Aumento della conduttanza vascolare nei muscoli

17 Fattori locali: la pompa muscolare

18 Fattori locali: la Vasodilatazione Metabolico-Dipendente

19 Fattori locali: la Vasodilatazione Flusso-Dipendente

20 Distribuzione della vasodilatazione muscolare La conduttanza vascolare aumenta principalmente in muscoli composti da fibre di tipo I e IIa Un aumento ulteriore dell intensità dell esercizio procura aumento significativo della conduttanza anche in muscoli composti da fibre di tipo IIx

21 Simpatolisi La vasodilatazione metabodipendente e meccanodipendente nei muscoli è alla base della cosiddetta simpatolisi Con questo termine si intende l inibizione dell azione vasocostrittrice simpatomediata che si attua nei muscoli in attività purchè la pressione arteriosa possa essere mantenuta in ambiti normali Durante esercizio massimale, l attività simpatica è in grado di procurare una significativa vasocostrizione periferica nei muscoli Ciò impedisce la caduta della pressione arteriosa: la pressione arteriosa durante esercizio massimale in assenza di simpatolisi potrebbe essere mantenuta solo in presenza di una gettata cardiaca esageratamente elevata

22 Central Command, Metaboriflesso, Pressione Arteriosa e FC Durante l esercizio convivono due fenomeni contraddittori: Aumento di FC Con elevazione (normalmente) di scarsa entità di PA Media 1. Central command: irradiazione centrifuga corticale su centri bulbari di controllo cardiovascolare responsabile del resetting del riflesso barocettivo 2. Muscle heart reflex (o exercise pressor reflex): riflesso simpatomediato a partenza muscolare periferica (metabocettori?, meccanocettori?), corresponsabile del resetting barocettivo

23 Il Riflesso Barocettivo

24 Controllo Periferico e Centrale delle Risposte Cardiorespiratorie Central Command Corteccia motoria, cervelletto, gangli della base Reclutamento delle UM Stimola il sistema di controllo cardiorespiratorio Feedback periferico afferente dai muscoli in attività Fibre nervose gruppo III e gruppo IV Group III Rispondono a tensione (meccanocettori), temperatura, modificazioni chimiche Afferenze al centro di controllo cardiovascolare

25 Controllo Centrale delle Risposte Cardiorespiratorie

26 Early Response e Central command

27 Controllo Periferico di FC, V E e Perfusione

28 Baroreflex resetting e central command La stimolazione delle regione locomotorie mesencefaliche (central command) in animali paralizzati causa resetting del baroriflesso Anche la contrazione del tricipite della sura e lo stretch del tendine calcaneale (effetto meno evidente) sono in grado di resettare il baroreflex

29 Resetting del baroriflesso

30 Resetting del baroriflesso 1. Central command: spostamento verso dell OP e CP iniziali verso valori di PA più alti 2. Metaboriflesso: spostamento ulteriore verso l alto del nuovo OP (più vicino alla threshold e su tratto della curva meno pendente) 3. Minor gain: risposte ipertensive durante esercizio meno evidenti

31 Baroreflex resetting exercise pressor reflex: Schema dei circuiti neurali A. A riposo. Le afferenze BC (baro input) contraggono sinapsi con neuroni del II ordine del NTS che convergono sul NA e cvlm; l effetto di questo circuito è quello di stabilire l operating point B. No resetting. L aumento delle afferenze barocettive porta a output NTS con: i) dell attività neurale di NA ed eccitazione del parasimpatico; ii) inibizione (via GABA-ergica) nn. premotori ortosimpatici di cvlm. Diminuzione di FC con lieve aumento di PA per aumento di Q. C. Resetting: afferenze muscolari inibiscono (via GABA-ergica) l effetto dell aumento delle afferenze barocettive. L attività di NTS si normalizza e si riduce l entità della baroinibizione. Le afferenze somatiche attivano nn simpatoeccitatori in cvlm. FC e attività simpatica aumentano: operating point si resetta verso l alto e a destra

32 Risposte pressorie all Esercizio Isometrico

33 Riflessi neurovascolari ed esercizio isometrico

34 Inattività ed Allenamento

35 Inattività ed Allenamento: la distribuzione di Q

36 Valutazione indiretta della risposta cardiovascolare alllo sforzo

37 Valutazione indiretta della risposta cardiovascolare alllo sforzo

38 Vasodilatazione Flusso-Dipendente

39 Fattori locali: l Autoregolazione miogenica

40 Attivazione neuro-umorale

41 Gettata cardiaca e frequenza cardiaca all inizio dell esercizio - l aumento istantaneo di Q all inizio dell esercizio è dovuto all incrmento di SV conseguente all incrmento del preload (aumento del ritorno venoso) - quello successivo è dovuto all aumento dell attività del sistema ortrosimpatico

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