il punto di vista del cardiologo 19 maggio 2017

Transcript

1 il punto di vista del cardiologo 19 maggio 2017 dottor paolo pizzinelli specialista in medicina interna specialista in cardiologia ex docente della scuola di specializzazione in medicina dello sport dell univesita di milano

2 Il muscolo per contrarsi usa solo un combustibile : ATP

3 che si trasforma in ADP liberando molta energia (35 KJ/Mole circa 7 Kcal/Mole) H

4

5 come viene prodotto questo carburante?

6 qualche miliardo di anni fa le cellule nucleate che vivevano nel mare sapevano fare solo questo

7

8 attenzione al prodotto finale Piruvato Lattato

9 .quindi le cellule consumavano 1 Mole di glucosio per produrre 2 Moli di ATP (utile) e 2 Moli di lattato/piruvato (omologabile a rifiuto tossico che le cellule buttavano via al loro esterno cioe nel mare)

10 Il glucosio è lo zucchero dell uva

11 Due molecole di glucosio unite fanno il saccarosio che è lo zucchero da cucina

12 Una molecola di glucosio ed una di galattosio fanno il lattosio che lo zucchero del latte

13 il glucosio montato in catene costituisce l amido della pasta e del pane che noi sappiamo digerire

14 e montato in catene particolarmente ramificate costituisce la cellulosa, che i ruminanti, le formiche, le termiti sanno digerire, e che noi usiamo nelle stufe come legna da ardere

15 Una Mole di Glucosio sono 180 grammi (sono anche 180 grammi di cellulosa cioè pellets) che bruciati produrrebbero 720 Kcal con 720 Kcal si scaldano: 720 litri d acqua da 1 a 2 C 72 litri d acqua da 20 a 30 C 36 litri d acqua da 20 a 40 C (= 1 doccia)

16 le 2 moli di ATP prodotte liberano circa 15 Kcal con cui si scaldano 36 litri d acqua da 20.0 a 20.5 C il processo non è molto economico il rendimento è molto basso

17 Per ottenere tutte quelle calorie dal glucosio la nostra stufa deve usare l ossigeno dell aria (AER in latino )

18 sempre qualche miliardo di anni fa compaiono nel mare i batteri SAR 11 che cosa sanno fare di diverso?

19 Le cellule che vivono nel mare e che hanno un nucleo (eucarioti) si mangiano questi batteri sar 11 (procarioti)

20 ..ma prima di digerirli la cellula si accorge che avere questi batteri come compagni è vantaggioso e li adottano i SAR 11 diventano dei simbionti e sono i progenitori dei nostri MITOCONDRI

21

22 Lunghezza da 2.0 a 5.0 micron diametro 1.5 micron (1micron=1mm/1000)

23

24 Il mitocondrio cattura il lattato prodotto finale della glicolisi e lo immette in un processo metabolico (ciclo di krebs e catene respiratorie) che utilizza l ossigeno e riesce a produrre molto più ATP: ben 38 molecole per ogni molecola di glucosio rispetto alle 2 prodotte dalla glicolisi ( quasi 20 volte più efficiente)

25

26

27 Le cellule eucariote che vivevano nel brodo primordiale il lattato lu buttavano fuori nel brodo primordiale anche le nostre cellulele lo buttano fuori ma noi il brodo primordiale ce lo portiamo con noi ed è il liquido extracellulare

28 .il problema dei limiti: 1) la glicolisi è limitata solo dalla possibilità di non accumulare il lattato 2) il ciclo di Krebs è limitato dalla relativa lentezza del processo e di conseguenza dal numero di mitocondri ( se parliamo di esercizio fisico dal numero di mitocondri muscolari)

29 Per produrre piu atp con i mitocondri dobbiamo aumentare il loro numero: allenamento ( o anabolizzanti)

30 se con un esercizio fisico di intensità costante ci manteniamo al di sotto del limite dei mitocondri di smaltire il piruvato/lattato possiamo continuare all infinito basta mangiare : il limite diventa la disponibilita di combustibile.

31 Ma lo spirito sportivo sano (non agonistico) implica il desiderio di fare piu e meglio cioe di conoscere il proprio limite e possibilmente migliorarlo

32 Il proprio limite si puo conoscere empiricamente o scientificamente le due cose assolutamente non si escludono ma si compendiano. l approccio scientifico è costoso (tempo, denaro, staff), laborioso e non particolarmente divertente

33 Il test cardiopolmonare: non è un solo esame ma è un insieme di diverse misure che vengono eseguite contemporanemante mentre il soggetto esegue uno sforzo con carico incrementale e valutati complessivamente

34 ecg spirometro concentrazione di ossigeno nell aria inspirata ed espirata concentrazione di anidride carbonica inspirata ed espirata pressione arteriosa ( saturazione di emoglobina) (dosaggio acido lattico)

35

36 Dalle misure con calcoli fatti dal computer si ottengono tantissimi parametri ma i piu importanti sono il VO2 MAX ed il carico di lavoro alla soglia metabolica (cioè il punto in cui l organismo incomincia ad aver problemi a tamponare l acido lattico prodotto

37 il carico si misura in Watt come famigliarizzare con il Watt? Se peso 80 Kg e salgo un gradino di 10 cm (0.10 m) ogni secondo (come in una camminata in montagna) faccio un lavoro di 0.10 * 80 =8 kilogrammetri /secondo per convertire i Kilogrammetri al secondo in Watt devo moltiplicare per 9.83 che è quasi 10 8*10 =80 Watt circa

38 10 cm al secondo sono 6 metri al minuto sono 360 metri all ora che è in generale il calcolo che si fa per una salita famgliare su sentiero in montagna. E per fare questo un uomo di 80 Kg deve erogare in continuo una potenza di 80 Watt

39 Nel test cardiopolmonare viene somministrato un carico che cresce da 0 Watt con un incremento a rampa non a gradino di 10 ( anziani o malati), 20 ( normali), 30 (normali allenati) Watt ogni minuto primo

40 dai grafici che si ottengono da un test cardiopolmonare è possibile individuare a che carico e a che frequenza cardiaca si verifica il cambio metabolico che chiamiamo soglia

41

42 xxxxxxxxxxxx

43 xxxxxxxxxxxx

44

45

46 nel soggetto sano la limitazione (cioè il carico in Watt a cui deve fermarsi) non è mai cardiaca mai respiratoria sempre metabolico-muscolare

47 informazioni simili si possono avere dal test del lattato (che puo essere eseguito da solo o assieme al test cardiopolmonare)

48

49

50 Abbiamo dato per scontato che la frequenza cardiaca sale durante l esercizio a riposo la frequenza cardiaca è regolata dalla interazione tonica e armonica dei due componenti del sistema nervoso autonomo detto anche sistema neurovegetativo

51 Il nervo vago (parasimpatico) libera nel cuore acetilcolina che funge da freno FC

52 I nervi simpatici (sismpatico) che libera noradrenalina nel cuore e adrenalina nel circolo che funge da acceleratore

53

54

55 All inizio dell esercizio fisico e a carichi basi il vago smette di funzionare e va a 0 Poi gradatamente interviene il simpatico che garantisce l aumento della frequenza cardiaca fino al massimo

56 Un po di numeri facili: la FC incrementa di 1battito/minuto ogni 2 Watt (1,5 Watt se il soggetto non è allenato) di incremento di carico Ad esempio Fc a riposo 60 battiti/minuto Incremento del carico da 0 fino a 180 Watt 180:2= =150

57 Un po di numeri facili: la FC incrementa di 1battito/minuto ogni 2 Watt (1,5 Watt se il soggetto non è allenato) di incremento di carico Ad esempio Fc a riposo 60 battiti/minuto Incremento del carico da 0 fino a 180 Watt 180:1,5= =180

58 Un po di numeri facili: la PAS incrementa di 1 mmhg ogni 3 Watt (2 Watt se il soggetto non è allenato) di incremento di carico Ad esempio PAS a riposo 120 mmhg Incremento del carico da 0 fino a 180 Watt 180:3= =180

59 Un po di numeri facili: la PAS incrementa di 1 mmhg ogni 3 Watt (2 Watt se il soggetto non è allenato) di incremento di carico Ad esempio PAS a riposo 120 mmhg Incremento del carico da 0 fino a 180 Watt 180:2= =210

60 Alla fine dell esercizio il simpatico smette di funzionare ( ma c è la adrenalina circolante da smaltire ) ed interviene spesso bruscamente il vago

61

62

63

64 sono quindi autorizzato ad immaginare un grafico in cui l asse delle X è il carico e l asse dell Y la FC

65 la misura della frequenza cardiaca durante esercizio è una misura surrogata del carico cioe dei Watt laddove (cioè sempre nell allenamento quotidiano non possiamo misurare il carico

66 Cioe sono autorizzato a dire che se la mia FC a riposo è 60 l intensità di esercizio che occorre per farla Salire a 90 è la meta dell intensità che occorre per farla salire a 120

67 ecco cio che vorrei che ricordaste: La glicolisi aerobica è efficiente ma limitata dasl numero di mitocondri. Nel soggetto sano il limite di carico massimale è determinato da muscoli mitocoondri e allenamento. Sarebbe bello poter fare prima di incominciare una attivita sportiva un test cardiopolmonare o con lattato per escludere patologie e per conoscere la propria soglia all inizio del periodo di allenamento. l incremento di FC è un buon surrogato del carico Un buon allenatore con un cardiofrequenzimetro puo farvi ugualmente arrivare a conoscere la vostra frequenza di soglia. Il carico alla soglia puo essere eseguito indefinitamente ( limitato solo dal bisogno di combustibile) ed ottimizza l allenamento e non ha rischi. Lo sforzo massimale puo essere pericoloso (massima attivazione simpatica) ed è meglio eseguirlo in ambiente protetto.

68 ecco cio che vorrei che ricordaste: La glicolisi aerobica è efficiente ma limitata dasl numero di mitocondri. Nel soggetto sano il limite di carico massimale è determinato da muscoli mitocoondri e allenamento. Sarebbe bello poter fare prima di incominciare una attivita sportiva un test cardiopolmonare o con lattato per escludere patologie e per conoscere la propria soglia all inizio del periodo di allenamento

69 l incremento di FC è un buon surrogato del carico. Un buon allenatore con un cardiofrequenzimetro puo farvi ugualmente arrivare a conoscere la vostra frequenza di soglia ( conosci te stesso ) Il carico alla soglia puo essere eseguito indefinitamente ( limitato solo dal bisogno di combustibile) ed ottimizza l allenamento e non ha rischi. Lo sforzo dalla soglia in su puo essere pericoloso (grande attivazione del simpatico e accumulo di acido) ed è meglio eseguirlo in ambiente protetto.

70 il dottor paolo pizzinelli specialista in medicina interna specialista in cardiologia ex docente della scuola di specializzazione in medicina dello sport dell univesita di milano ringrazia

71

72 Correlazione tra VO2 e FC %VO2max %FCmax Substrato energetico principalmente utilizzato Finalità dell allenamento lipidi dimagrimento lipidi dimagrimento glucidi lipidi potenza aerobica glucidi massima potenza aerobica glucidi potenza anaerobica lattacida potenza anaerobica creatina fosfato alattacida

73