I benefici dell’allenamento in quota


La pratica dell’allenamento in quota consente modifiche sostanziali nella preparazione dell’atleta di sport di resistenza con prevalente reclutamento del metabolismo aerobico

In estate, quando la pratica degli sport all’aria aperta è preferibile in altura per via del clima più mite e gli sportivi vanno in bicicletta o a correre tra le valli appenniniche o i passi di montagna, capita a volte di sentir parlare di allenamento in quota e molti pensano che in quota si va più piano perché c’è meno ossigeno, ma questa è un’affermazione non corretta, al pari di quella che afferma che nelle giornate più umide vi è meno ossigeno nell’aria: in realtà la sua quantità è sempre la stessa. Infatti la composizione dell’aria praticamente la medesima fino a 80-100 km d’altezza; sia a livello del mare sia in altura, la percentuale dell’ossigeno è sempre del 21%.

Curva di saturazione dell'emoglobina - Personal Trainer Bologna

Percentuale di saturazione dell’emoglobina a diverse pressioni dell’ossigeno

 

Ciò che cambia è la pressione atmosferica, e dal momento che l’aria è una miscela di gas comprimibili, la pressione atmosferica diminuisce con l’altezza. L’effetto di queste due condizioni è che la pressione parziale dell’ossigeno diminuisce all’aumentare della quota.
Gli scambi a livello polmonare, che sono di tipo diffusivo, dipendono dalle pressioni parziali dei gas: se la pressione parziale dell’ossigeno negli alveoli è di 100 mmHg e quella dell’ossigeno nel sangue è di 40 mmHg l’ossigeno tende a passare dagli alveoli al sangue per riequilibrare la pressione. Se la pressione parziale dell’ossigeno dell’aria diminuisce, questo processo di passaggio dell’ossigeno nel sangue sarà rallentato; questo è ciò che succede in quota.

 

 

 

 

Pressione dell'ossigeno in quota - Personal Trainer Bologna

Variazioni della pressione relativa dell’ossigeno a diverse quote

Un altro errore comune è credere che il tempo di permanenza in quota sia uguale a diverse altitudini, e per capire questo concetto occorre considerare ciò che succede nel sangue, dove l’ossigeno si lega all’emoglobina. Si può considerare l’emoglobina come un “carrier”, una molecola che trasporta l’ossigeno dagli alveoli dei polmoni ai vari tessuti e muscoli deve avvengono in processi metabolici di formazione dell’energia necessaria per sostenere il lavoro muscolare (ciclo di Krebs).

Essa però non lavora sempre allo stesso modo, e la sua efficienza dipende da come arrivano le molecole di ossigeno, ed è regolata da quella che viene definita la curva di dissociazione dell’emoglobina: con una pressione parziale di 100 mmHg di ossigeno che è quella a livello del mare, la saturazione dell’emoglobina è del 98%, cioè lega il 98% delle molecole di ossigeno che arrivano ad essa; se la pressione scende a 40 mmHg l’emoglobina è satura al 75%, cioè solo il 75% delle molecole di ossigeno vengono raccolte. Poiché in altura la pressione parziale è minore, l’emoglobina lega meno ossigeno e questo implica che il metabolismo ossidativo ed il ciclo di Krebs rallentano e si va più piano nelle prove aerobiche. Ma attenzione: la curva di saturazione dell’emoglobina non è lineare con la pressione parziale dell’ossigeno e quindi con l’altezza a cui siamo, ma ha una forma sigmoide: se con 10 mmHg di pressione parziale satura al 10%, con 40 mmHg satura al 75%, con 60 mmHg satura già al 90% mentre con 100 mmHg satura, come detto, al 98%.

Traducendo tutto in altezze, a 1200 m la saturazione dell’emoglobina è del 95%, una differenza del 3% rispetto al livello del mare, che è molto significativa nel caso della prestazione su una singola gara, ma lo è poco nel caso si voglia ricercare un miglioramento della condizione fisica e della potenza e capacità aerobica. Infatti uno dei principi della fisiologia dell’esercizio è che i benefici indotti dall’allenamento in quota dipendono dall’entità della variazione di saturazione dell’emoglobina e dalla durata dell’esposizione all’altura. Una variazione del solo 3% richiede un periodo di esposizione otto volte più lungo di una variazione del 24%, che si ha a 5000 m. Pertanto i benefici che si acquisiscono a 1200 m con 15 giorni sono equivalenti a quelli che si hanno in due giorni a 5000 m. Certo è che questi esempi sono approssimativi, ma tendono a far capire come si possa definire “allenamento in quota” solo quello effettuato ad altitudini superiori ai 1.800 m. Va ricordato comunque che l’allenamento in altura non produce facilmente dei benefici, ma va provato su ogni singolo atleta.

Effetti dell'allenamento in quota - Personal Trainer Bologna

Modifiche fisiologiche all’allenamento in quota

Come precedentemente detto il principale problema legato all’altura è l’ipossia, cioè la ridotta pressione parziale dell’ossigeno (non dunque la ridotta quantità d’ossigeno) che causa affaticamento precoce e affanno, con difficoltà maggiore a mantenere i consueti ritmi di allenamento, e l’ipossia causa una lunga serie di effetti collaterali, fra cui anche la morte se l’altitudine è notevole (oltre i 5000 m) e il soggetto non è acclimatato.

a. Il principale e visibile effetto dell’ipossia è l’iperventilazione: i recettori incaricati di monitorare la pressione parziale dell’ossigeno mandano il loro segnale d’allarme che innesca un aumento della profondità e della frequenza del respiro. Purtroppo questo meccanismo non compensa la ridotta pressione parziale dovuta all’altezza e la prestazione peggiora, oltre una certa quota. Naturalmente l’iperventilazione è soggettiva, dal momento che alcuni atleti reagiscano meglio all’ipossia. Inoltre è fondamentale sapere che i danni da ipossia non sono gli stessi per i vari tessuti, e quello muscolare reagisce meglio di quello nervoso: il soggetto riuscirebbe a esplicare ancora forza muscolare se il sistema nervoso centrale reagisse nello stesso modo, fino a raggiungere un limite oltre il quale i muscoli funzionano ancora, ma il soggetto perde conoscenza.

b. Il secondo effetto dell’ipossia è l’aumento della gittata cardiaca che si attua con un aumento della frequenza di battito. Aumenta anche la pressione arteriosa sistemica a causa di un aumento della secrezione delle catecolamine noradrenalina e adrenalina.

Risulta abbastanza chiaro che i benefici dell’altura sono tali solo se l’altitudine scelta per l’allenamento è notevole: allenarsi a 3000 m è molto più interessante che allenarsi a 1800 m; il problema è che aumentano anche i rischi. Sono tre le patologie principali legate all’altura: mal di montagna acuto (emicrania, stordimento, nausea, stitichezza, vomito, insonnia; tipico delle quote sopra i 2500 m, inizia poche ore dopo l’arrivo in quota e si risolve in qualche giorno), edema polmonare da alta quota (tipico per quote superiori ai 3000 m, si manifesta da 12 a 96 ore dopo l’arrivo), edema cerebrale da alta quota (colpisce circa l’1% dei soggetti che superano i 2.700 m e può arrivare al coma e alla morte se non trattato correttamente).

Altre complicazioni (emorragia retinica) si verificano per quote tipicamente alpinistiche (6000 m). Poiché anche il semplice ma comune mal di montagna acuto penalizza l’attività fisica, in genere il soggiorno è limitato a quote inferiori ai 2.500 m, ma ciò riduce ovviamente anche gli eventuali benefici dell’altitudine. Dunque in molti casi, si preferisce allenarsi a una quota intermedia (intorno ai 1800 m), nella quale si possono trovare i vantaggi ambientali di una temperatura fresca e di percorsi più piatti rispetto all’alta montagna, senza scontrarsi con i rischi connessi con la quota degli oltre 2.000 metri.

Variazioni fisiologiche all'allenamento in quota - Personal Trainer Bologna

Risposta del corpo all’allenamento in altura

Se l’iperventilazione, l’aumento della gittata cardiaca attraverso l’aumento della frequenza e della pressione arteriosa sono effetti a breve termine, per l’allenamento è interessante studiare anche gli effetti a lungo termine. Una delle conseguenze dell’iperventilazione è l’alcalosi respiratoria (aumento del pH plasmatico) che si manifesta con una maggiore eliminazione dei bicarbonati e quindi una diminuita capacità di tamponamento dell’acido lattico. Questa conseguenza a lungo termine è particolarmente negativa perché il corpo nel tentativo di ripristinare equilibri persi assume un ritmo di respirazione anomalo. Fattori positivi a lungo termine sono invece l’aumento del volume plasmatico, dei capillari e dei globuli rossi, che concorrono ad aumentare la capacità di trasporto dell’ossigeno da parte del sangue; l’aumento dei globuli rossi avviene per un’aumentata produzione di eritropoietina in seguito all’ipossia. Come hanno dimostrato diversi studi l’aumento della produzione di globuli rossi si mantiene finché il soggetto resta in quota, e poiché il ciclo emopoietico dura 7 giorni circa, occorre una settimana prima che si rilevi un aumento dell’ematocrito. Con un soggiorno a 4.000 m l’ematocrito può aumentare da 43 a 48.

Modifiche ematiche all'allenamento in altura - Personal Trainer Bologna

Variazioni di globuli rossi e capillari alla quota

Conviene dunque allenarsi in quota? Diciamo che le risposte fisiologiche all’allenamento in altura non sono le medesime per ogni atleta, e che quindi vanno provati diversi protocolli, ma generalmente si può seguire una linea di base che prevede:

  • due settimane per acclimatarsi a 2.300 m e una settimana in più per ogni 500-600 m;
  • nella prima settimana non sono da effettuare allenamenti pesanti;
  • con il soggiorno in quota aumenta il trasporto di ossigeno da parte del sangue, ma diminuisce il massimo consumo di ossigeno, cioè la potenza aerobica, del 10% ogni 1.000 m a partire dai 1.500 m, da tenere in considerazione per la valutazione dell’intensità degli allenamenti;
  • tornando a livello del mare i valori del sangue tornano normali dopo due settimane, mentre il valore del VO2max tende a ridiventare quello primitivo più rapidamente. Poiché il primo è un fattore positivo, mentre il secondo è negativo occorre azzeccare il giorno in cui il bilancio è a favore dell’atleta, ed in tempi sono chiaramente soggettivi, e questo spiega il fallimento di molti soggiorni in quota;
  • per ottenere dei benefici tangibili dall’allenamento in altura è necessario alloggiare ad almeno 1600-1800 metri slm. Il periodo minimo di alloggio per potere ottenere dei vantaggi e godere dei benefici a lungo, è di 15 giorni;
  • l’atleta arrivato in quota dovrà trascorrere un periodo di adattamento che prevede almeno 3 giorni di allenamento moderato, dalle 2 ore il primo giorno fino alle 3 ore il terzo giorno;
    Dopo il periodo di adattamento l’atleta dovrà impostare il programma secondo l’obiettivo prefissato, egli potrà quindi:

      1. allenarsi in altura per una decina di giorni senza forzare, al fine di migliorare la capacità aerobica.

     2. soggiornare in altura per almeno 20 giorni ma scendendo a valle per effettuare i lavori di qualità, al fine di migliorare il trasporto d’ossigeno.

  • Al termine degli allenamenti in altura, tornati sul livello del mare, generalmente le sensazioni non sono subito ottimali e serviranno circa 7/10 giorni per poter riscontrare i primi miglioramenti.