Per determinare l intensità di un programma di allenamento il metodo più semplice è quello basato sulla frequenza cardiaca. L entità della risposta

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2 Per determinare l intensità di un programma di allenamento il metodo più semplice è quello basato sulla frequenza cardiaca. L entità della risposta della frequenza cardiaca ad un carico di lavoro può essere adottata come un indice del sovraccarico imposto all intero organismo e, in modo specifico, al sistema cardiorespiratorio

3 L intensità dell allenamento viene generalmente determinata in base al monitoraggio della frequenza cardiaca. Il significato di questa scelta sta nel fatto che tale monitoraggio è un modo indiretto di valutare l utilizzazione di ossigeno da parte dell organismo

4 CARDIOFITNESS

5 CARDIOFITNESS È la capacità del cuore, dei polmoni e del sistema circolatorio di trasportare l ossigeno l e il nutrimento necessario, in modo che i muscoli lavorino efficientemente. Ruolo primario nel concetto generale di Fitness

6 2 concetti importanti Il cardiofitness non è uno sport Il cardiofitness non è riabilitazione

7 CARDIOFITNESS È una attività che non ha fini agonistici e, poiché deve essere proposta da tecnici del fitness, a persone sane o presunte tali, si esclude automaticamente il concetto di malattia che è un settore prettamente medico. L obiettivo del cardiofitness deve essere quello di prevenire i danni della vita sedentaria e di ottenere un migliore benessere psicofisico.

8 L'allenamento nel cardiofitness è regolato dai principi che valgono per qualsiasi preparazione fisica. Non è sufficiente una risposta funzionale, come reazione temporanea a una blanda attività fisica, ma occorre stimolare un adattamento. Seguendo le raccomandazioni dell "American College of Sport Medicine", valgono i principi di specificità, progressione, continuità (fermandoci perdiamo i condizionamenti acquisiti) e i parametri di intensità (tra il 55-90% della frequenza cardiaca max), di durata (15-60 minuti), di frequenza (3-5 sedute a settimana).

9 Un po di numeri Il cuore: batte batte mediamente 70 volte al minuto Pompa Pompa 5 l di sangue al minuto, 7200 al giorno A 75 anni il cuore avrà battuto 3 miliardi di volte e fatto scorrere 200 milioni di litri di sangue

10 Cardiofitness. Perché? L esercizio fisico costante ed appropriato mantiene efficacemente la funzionalità del cuore e di tutto il sistema vascolare. L attività aerobica, imponendo un carico di lavoro supplementare, costituisce lo stimolo che innesca le risposte di adattamento (sindrome di supercompensazione) tipiche di ogni allenamento e, quindi riscontrabili, anche per il cuore come per gli altri muscoli. L allenamento, o workout,, deve portare al miglioramento della funzionalità del sistema di captazione trasporto - utilizzo dell ossigeno, che rappresenta il fulcro del concetto di esercizio cardiorespiratorio e che identifica un individuo sano da uno a rischio, per le patologie collegate alla scarsezza di tale sistema.

11 La minaccia delle malattie In Italia il 45% delle cause di mortalità sono le malattie a carico del sistema cardiovascolare. Ipertensione Obesità Ipercolesterolemia Fumo Sedentarietà Situazione critica per le arterie. Si formano depositi nella parete dei vasi arteriosi (aterosclerosi( aterosclerosi).

12 L esercizio aerobico Gli esercizi aerobici che portano un buon aumento della frequenza cardiaca e che impegnino un grande numero di distretti muscolari corporei per un tempo abbastanza lungo, determinano, dal punto di vista fisiologico, un lavoro che si può definire di resistenza e un conseguente allenamento di questa qualità.

13 L esercizio aerobico determina: Elevato consumo energetico,, efficace strumento per il controllo del peso corporeo Diminuzione della Frequenza Cardiaca (FC) Aumento delle dimensioni del cuore (in particolare ventricolo sx) Diminuzione della FC a riposo e durante l esercizio l submassimale Aumento della quantità di ossigeno estratta dai tessuti con conseguente aumento della differenza artero-venosa di ossigeno Riduzione della pressione arteriosa a riposo e durante esercizio di intensità submassimali Aumento del flusso ematico ai muscoli impegnati nell esercizio esercizio massimale.

14 CONCETTI GENERALI Programmare significa Individuare il sistema energetico principalmente impegnato nell esecuzione esecuzione di una data attività sportiva Col principio del sovraccarico, disegnare un programma di allenamento che sia in grado di sviluppare quel particolare sistema energetico a preferenza di ogni altro (Fow-Bowers-Fox)

15 SISTEMA ENERGETICO (ripartizione % del tempo di allenamento da dedicare allo sviluppo po di energia nelle varie specialità di corsa dell Atletica Leggera). Adattata da Wilt. F. Specialità Durata della prestazione (min/sec) Velocità (sistema ATP-PC) PC) Capacità aerobica (sistema dell O 2 ) Capacità anaerobica (sistemi ATP- PC+AL) Maratona m 5000 m 2 miglia 1 miglio 800 m 400 m 200m 100m 135:00-180:00 180:00 0% 95% 5% 30:00-50: :00-25: :00-16:00 16: :00-6: :00-3: :00-1:30 1: :22-0:35 0: :10-0:15 0:

16 Principio del sovraccarico Nei programmi di allenamento per la resistenza aerobica la progressione del sovraccarico viene realizzata in base alla: Intensità (vedi FC) Frequenza degli allenamenti Durata degli allenamenti

17 VO 2 max Massimo consumo di ossigeno Rappresenta il valore del massimo consumo di O 2 che un soggetto presenta in corso di attività muscolare ritmica, protratta ed intensa, che impegna grandi masse muscolari, respirando aria a livello del mare. In pratica È la quantità massima di ossigeno che può essere captata- trasportata-utilizzata dall organismo e rappresenta quantitativamente la capacità di un individuo di produrre e utilizzare energia, generata dal sistema ossidativo- aerobico a livello muscolare

18 VO 2 max Massimo consumo di ossigeno Il VO 2 max si esprime in: valore assoluto (l/min) valore relativo al peso corporeo (ml/kg/min)

19 IMPORTANTE La pratica regolare di attività fisica di tipo aerobico porta a miglioramenti delle capacità aerobiche e quindi del VO 2 max

20 VO 2 max Alcune considerazioni I I valori medi dipendono dal sesso e dall et età. Dopo i anni diminuiscono gradualmente La differenza tra uomo e donna dipende dalla differente quantità di massa muscolare e di contenuto totale di emoglobina (< nelle donne). Questa differenza, però si riduce considerando i valori relativi al peso corporeo e diventa minima quando il VO 2 max è riferito alla massa magra

21 Training Aerobico Condiziona il trasporto e l utilizzo l dell O 2 nell organismo Aumenta la gittata sistolica Diminuisce i battiti a riposo Il cuore pompa sangue con molta più potenza e capacità,, risparmiando sulle frequenze. Quindi: + efficienza lavoro totale

22 Classificazione del fitness cardiocircolatorio (Dati da American Heart Association ) Età Scarso Discreto VO 2 max (ml/kg/min) Medio Donne Buono Alto < < < < < Uomini < < < < <

23 Capacità aerobica Capacità dell organismo di svolgere un esercizio muscolare generalizzato, in condizioni aerobiche, prolungato nel tempo ad intensità medio-bassa Allenare la capacità aerobica significa lavorare in steady-state, state, cioè in equilibrio tra l apporto l e il consumo di O 2 senza aumento di acido lattico.

24 Variazioni fisiologiche indotte dall allenamento allenamento di resistenza cardiorespiratoria AUMENTI Volume del cuore Massa sanguigna ed emoglobine totale Gittata sistolica a riposo e sotto sforzo Gittata cardiaca massima VO 2 max Estrazione di ossigeno dal sangue Volume dei polmoni Mitocondrio-numero numero e dimensioni Riserve di mioglobina Riserve di trigliceridi Fosforilazione ossidativa Dimensione delle fibre muscolari a contrazione lenta Sistema cardiorespiratorio Sistema osteo-muscolare DIMINUZIONI FC a riposo FC durante un esercizio submassimale Pressione arteriosa (se alta) Forza in ossa, tendini e legamenti Acclimatazione al calore Lipoproteine ad alta densità (HDL) Altri sistemi Peso corporeo (se sovrappeso) Grasso corporeo Colesterolo totale del sangue Lipoproteine a bassa densità (LDL)

25 La frequenza cardiaca (FC) È il metodo più semplice per determinare l intensitl intensità di un programma di allenamento IMPORTANTE Questa scelta è stata fatta perché la FC è un metodo indiretto per valutare l utilizzazione l di ossigeno da parte dell organismo

26 La Frequenza Cardiaca indica il numero di cicli cardiaci nell unit unità di tempo. Ciclo cardiaco È composto dalla fase di riempimento (diastole) e di contrazione (sistole) dei ventricoli. Ovvero I battiti per minuto del muscolo cardiaco

27 Per Gittata cardiaca Gc si intende la quantità di sangue pompata da ciascun ventricolo in un minuto. Si esprime in litri/minuto ed è data dal prodotto: Gs x F in cui Gs rappresenta la gittata sistolica o pulsatoria, cioè il volume di sangue espulso ad ogni battito cardiaco da un ventricolo (70ml) uguale al volume ventricolare telediastolico meno il volume ventricolare telesistolico, ed F la frequenza cardiaca, cioè il numero di battiti al minuto (70 circa). Ogni qual volta si hanno modificazioni della Gs e/o della F si avranno ripercussioni sulla Gc.

28 Alcune considerazioni Entro Entro una ampia gamma di valori il consumo di O 2 e la FC sono correlati in maniera lineare A A livelli di lavoro estremi, alti e bassi, questa relazione viene a mancare Il valore della FCmax viene raggiunto prima di quello del VO 2 max Quando viene raggiunta la massima frequenza cardiaca, il livello di consumo di O 2 è ancora in fase di crescita Più è elevata la risposta della FC maggiore è l intensità dell esercizio esercizio

29 Tutto ciò cosa ha portato? Alla determinazione di un valore di Frequenza cardiaca Mirata o THR (Target Heart Rate) con un valore minimo e uno massimo, da raggiungere durante le sedute di allenamento alla resistenza.

30 2 metodi per stabilire il valore di THR Metodo della massima frequenza cardiaca (FC max ) Metodo delle riserva di frequenza cardiaca (FCR) o di Karvonen

31 Metodo FC max A livello teorico si accetta la formula: FC max = 220 età in anni Studi recenti, per soggetti adulti, accreditano anche questa formula: FC max = 210 (0.5 x età in anni)

32 Esempio Un valore di THR 75% per una persona con FC max di 200 bpm (battiti per minuto) si calcola: THR 75% = 0.75 x 200 = 150 bpm

33 Metodo FCR o di Karvonen Il valore di THR viene calcolato come una % del valore di FCR più il valore di FC FC rip. FCR = [(FC max FC rip ) x %min o max] + FC rip

34 Esempio FC max =200 bpm FC rip =65 bpm THR 75% di FCR =? FCR = = 135 bpm THR = (0.75 x 135) + 65 = 166 bpm

35 Quale sarebbe il valore di THR per il 90% di FCR THR 90% = (0.9 x 135) + 65 = 186 bpm

36 Esempio di relazione tra la THR calcolata come % della FCR e quella calcolata come % della FC max (FC rip = 65 bpm; FC max = 200 bpm) THR % di FCR % di FC max

37 Se la nostra frequenza cardiaca non raggiunge il 60% della nostra frequenza massima (personale, visto che varia con l'età) lo sforzo che compiamo non è allenante. Se supera il 60 ma non il 70% avrà un effetto soprattutto dimagrante (ma solo se si protrae oltre i 20 minuti). Se supera il 70 ma non l'80% avrà un effetto allenante soprattutto sul sistema cardiocircolatorio. Se supera l'80%, e lo sforzo si protrae nel tempo, si incomincerà a produrre acido lattico. Questo è una sostanza che oltre certi livelli genera contratture muscolari, e quindi può porre fine all'allenamento. E questo può essere un bene, perchè se non ci fosse l'acido lattico a limitare la nostra esuberanza, il lavoro protratto ad una frequenza superiore all'80% del massimo potrebbe comportare un carico eccessivo per il cuore.

38 Rilevazione della Frequenza Cardiaca Con il cardiofrequenzimetro Controllo manuale

39 Correlazione tra % di FC max e VO 2 max % FC max % VO 2 max

40 MET (Metabolic( EquivalenT) È un unit unità di misura del lavoro che viene eseguito con le attrezzature cardio in palestra. Si definisce come multiplo del metabolismo basale. 1 MET = 3.5 ml/kg x min

41 MET Affermare che un attivit attività fisica corrisponde a 6 MET Significa Che la richiesta di energia è 6 volte superiore a quella utilizzata dall organismo in stato di riposo. Esempio

42 ESEMPIO Soggetto di 60 kg Es. aerobico 8 METS Dispendio energetico Soggetto di 70 kg Es. aerobico 8 METS Dispendio energetico 1680 ml/min (60 x 3.5 x 8) 1960 ml/min (70 x 3.5 x 8)

43 Nel Fitness Lavoro Lavoro medio = intensità pari a 3 volte il consumo di O 2 utilizzato a riposo Lavoro Lavoro pesante = intensità dalle 3 alle 8 volte il consumo di O 2 Lavoro Lavoro massimale = intensità superiore a 9 volte il metabolismo basale

44 Quoziente respiratorio Q.R. Il rapporto tra la quantità di CO 2 eliminata e la quantità di O 2 assunta viene definito Quoziente Respiratorio. QR = CO 2 eliminata / O 2 assunto

45 Il QR Permette di calcolare qualità e quantità dei nutrienti utilizzati a scopo energetico nel corso di un esercizio o di un test. La quantità di O 2 necessaria per degradare i nutrienti fino a CO 2, acqua e ATP, varia a seconda che il substrato ossidato sia costituito da carboidrati, lipidi o proteine.

46 Ossidazione dei glucidi Es.: 1 molecola di glucosio C 6 H = 6 CO H 2 O QR = 6 CO 2 / 6 O 2 = 1.00

47 Ossidazione dei lipidi Es.: 1 molecola di trioelina (il più abbondante dei grassi dell organismo) C 57 H 104 O O 2 = 57 CO H 2 O Qr = 57 CO 2 / 80 O 2 = 0.71

48 Ossidazione delle proteine Es.: 1 molecola dell aminoacido alanina C 5 H 12 O 5 N + 6 O 2 = (NH 3 ) 5 CO H 2 O QR = 5 CO 2 / 6 O 2 = 0.83

49 CALCOLO DEL METABOLISMO BASALE -METODO DIRETTO: la determinazione delle calorie sviluppate viene effettuata direttamente in appositi calorimetri (calorimetria diretta) -METODO INDIRETTO (calorimetria indiretta): la determinazione viene effettuata con metodi indiretti, utilizzando il consumo di O 2. Di solito si calcola il metabolismo basale moltiplicando: Il numero di ml di O 2 consumati in 1h x l equivalente calorico dell O 2 (kcal/l). L EQUIVALENTE CALORICO di 1litro di O 2 è il numero di calorie sviluppate nell ossidazione dei substrati da parte di 1 litro di O 2 In condizioni standard (basali) di 4,825, corrispondente al Q.R. (Quoziente respiratorio) di 0,82 Varia con la natura della sostanza che l O 2 ossida, quindi con il Q.R. della sostanza ossidata

50 Per Q.R. si intende il rapporto tra il volume di CO 2 (V CO2 ) prodotto nell ossidazione di una sostanza ed il volume di O 2 (V O2 ), consumato in quella ossidazione Q.R. = VCO VO 2 Dipende dal tipo di alimento che viene ossidato GLUCIDI = 1 LIPIDI = 0.7 PROTIDI = 0.802

51 Equivalenti calorici dell O 2 nell organismo Q.R. non proteico Calorie/l di O 2 % Calorie Glucidi derivate da: Lipidi 0,707 L 4, ,750 4,739 15,6 84,4 0,800 P 4,801 33,4 66,6 0,850 4,862 50,7 49,3 0,900 4,924 67,5 32,5 0,950 4,985 84,0 16,0 1,000 G 5, ,0 0

52 ESEMPIO: Consumo di O 2 = 200 cc/min 200 x 60 = cc/h = 12 l/h 12/l x 24 = 288 l/24h x 4.82 = 1382 cal. nelle 24 h M.B. cal/h/mq sup. corp. ESEMPIO: Soggetto di anni 32. p Kg 84, h cm 173 Sup. corporea m Consumo di O cc/min x 60 = 16.8 I/h 16.8 I/h x 4.8 cal = cal/h : 1.97 (s.c.) = 40.9 cal/h/mq = 280 cc/min PERCENTUALE METABOLICA esempio Soggetto 18 anni MB = 45 cal/h/mq (valore teorico 40) MB = (45-40) x 100 : 40 = 12.5%

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