Potenza aerobica massima (VO2 max)
 
Giuseppe D'Amico
 
la qualità più importante per le attività di resistenza
 
 
 
 La potenza viene definita in fisica come la quantità di energia prodotta nell'unità di tempo; essa rappresenta in altre parole la rapidità con la quale viene compiuto un certo lavoro. Tale grandezza risulta particolarmente importante per valutare le prestazioni di un dispositivo o di una macchina. Infatti, a parità di lavoro totale svolto, ha maggiore potenza quella macchina che lo compie nel minor tempo.
 La potenza aerobica massima (VO2 max) viene definita come la quantità massima di energia prodotta aerobicamente nell’unità di tempo e messa a disposizione dei muscoli in attività. Essa può essere ottenuta misurando il massimo consumo di ossigeno O2 di un individuo durante un test da sforzo a carichi crescenti con un apparecchio chiamato ergospirometro.
L’O2 trasportato dalla molecola di emoglobina presente nei globuli rossi, grazie alla pompa cardiaca, arriva ai muscoli che lo utilizzano per produrre energia in maniera aerobica.
Il VO2 max si misura in litri di O2 al minuto[l/min], oppure, tenendo presente il peso dell’atleta, in ml/Kg/min. Per atleti d'elite questo valore oscilla tra i 70 e gli 80 ml/Kg/min.
La potenza aerobica massima (VO2 max) di un soggetto dipende da fattori centrali(portata cardiaca) e da fattori periferici (fattori di trasporto e differenza artero-venosa di O2):
 
VO2 max = Portata cardiaca x differenza artero-venosa di O2
 
Analizziamo singolarmente questi tre fattori:
 
 
Portata cardiaca
 
 La portata cardiaca viene definita come la quantità di sangue che il ventricolo sinistro immette nell’aorta in 1 minuto [l/min] ed influenza per circa il 50% la potenza aerobica massima. A riposo un soggetto di taglia media ha una portata di circa 5 l/min, mentre durante lo sforzo aumenta di 4/5 volte fino a raggiungere, per atleti d’elite, valori di 30 l/min.
La portata cardiaca è data dal prodotto della frequenza cardiaca (FC) per il volume sistolico (VS), cioè per la quantità di sangue immessa nell’aorta ad ogni contrazione del cuore:
 
Portata cardiaca = FC x VS
 
 
 
Durante l’esercizio fisico entrambi questi parametri aumentano, con il risultato finale di un aumento della portata cardiaca.
 Bisogna però aggiungere che la portata cardiaca di un soggetto con il trascorrere degli anni diminuisce. In particolare accade questo:
- la frequenza cardiaca massima diminuisce per un processo di involuzione delle cellule del nodo del seno, cioè delle cellule pacemaker, le cellule deputate a generare gli stimoli elettrici che fanno contrarre il cuore.
- il volume sistolico si riduce. Il primo motivo di questa riduzione è che, a livello anatomico, nel cuore si verifica un progressivo aumento di tessuto fibroso o cicatriziale, e ciò comporta una diminuzione del suo riempimento. Il secondo motivo è che si ha una diminuzione della funzione contrattile del cuore, in quanto si assiste ad una riduzione dei miociti, le cellule muscolari cardiache. 
 
 
L’ invecchiamento comporta dunque il deterioramento della funzione contrattile e del riempimento del cuore, con conseguente riduzione del VS, ma anche una riduzione della FC max, con conseguente riduzione della portata cardiaca.
 
 
 
Fattori di trasporto
 
 I fattori di trasporto incidono per circa il 10% sulla potenza aerobica massima. L’ossigeno infatti è trasportato dai globuli rossi, che sono cellule prive di nucleo, al cui interno è presente una molecola chiamata emoglobina (Hb) con al centro 4 atomi di ferro sui quali si fissa l’O2.
Il contenuto arterioso di O2 è quindi determinato dalla quantità di Hb nel sangue, e occorre dire che 1g di Hb fissa 1,36 ml di O2. In condizioni di teorica normalità, in 100 ml di sangue sono contenuti 15g di Hb, e quindi il contenuto arterioso di O2 è di circa 20ml.
In un atleta anemico, cioè un soggetto con ridotti livelli di Hb, si riduce perciò il contenuto arterioso di O2 nel sangue, con conseguente diminuzione dell'apporto di questo gas ai muscoli.
 
 
 
La portata cardiaca, cioè la quantità di sangue espulsa dal ventricolo sinistro in un minuto, dipende dalla frequenza cardiaca e dal volume sistolico. 
 
Differenza artero-venosa di O2
 
 La differenza artero-venosa ( Da - Dv )o2 incide per circa il 30% sulla potenza aerobica massima, e rappresenta la capacità del muscolo di estrarre l’O2 circolante nel sangue. Essa dipende da:
 
- densità dei capillari.
 
- numero delle fibre rosse o lente deputate al meccanismo aerobico.
 
- numero e dimensione dei mitocondri, le strutture cellulari presenti nelle fibre rosse.
 
- numero degli enzimi che catalizzano le reazioni aerobiche.
 
 
 
 La letteratura scientifica è concorde nel sostenere che la pratica sportiva sia in grado di contrastare il decadimento della prestazione atletica e del VO2 max rispetto a soggetti sedentari di pari età e sesso. Gli atleti master, rispetto ai soggetti sedentari di pari età, hanno maggiori capacità aerobiche massimali dovute ad un volume di scarica sistolica più elevato, mentre presentano una frequenza cardiaca massimale praticamente simile.
Sembra quindi che l’allenamento aerobico svolga un ruolo positivo nel mantenere elevata la gittata sistolica, come conseguenza di un maggior volume di riempimento diastolico e di una maggiore forza contrattile. Naturalmente si è visto che questi adattamenti cardiologici, indotti dall’attività fisica, regrediscono con la sospensione della stessa.
 Per concludere, un’altra interessante osservazione è il rilievo negli atleti master di una minore rigidità arteriosa, cioè di minori resistenze periferiche, che contribuiscono a mantenere valori pressori basali e da sforzo sottomassimali più bassi, con un conseguente miglioramento della gittata pulsatoria.