La quantità di lavoro che un individuo può sostenere nel lungo termine dipende dall'apporto di ossigeno ai muscoli. Questo dipende dal flusso ematico, cioè da quanto velocemente circola il sangue, dalla capacità del sangue di fissare ossigeno nell'emoglobina (che puo` essere ridotta a causa di anemia), e dall'area di scambio dei gas a livello polmonare negli alveoli.
La frazione di ossigeno nell'aria respirata e` 0.209, mentre quella
nell'aria espirata e` circa 0.16. Per contro la frazione di anidride
carbonica e` trascurabile nell'aria inspirata e diventa circa 0.043 in
quella espirata.
Il consumo di ossigeno e` dunque 0.05
volte il volume d'aria respirata al minuto.
Quest'ultimo dipende dal volume ventilatorio
e dalla frequenza respiratoria.
Questi due fattori possono essere aumentati con l'allenamento (da 3.5 litri a
6 litri il primo, da 20 a 25 respirazioni al minuto il secondo).
Quindi l'apporto d'aria varia da 70 l/min (nel soggetto sedentario)
a 150 l/min (nel soggetto allenato), e dunque il consumo di ossigeno
varia da 3.5 l/min (per un soggetto non allenato)
a 7.5 l/min (per un soggetto allenato).
Con la respirazione vengono espulsi quindi circa 23 litri di CO2
all'ora e 40 gr [FIXME 15 gr ???] di vapore acqueo.
L'apporto di ossigeno ai muscoli dipende dal livello di attivita`;
mentre e` pari al 30% dell'ossigeno inspirato in condizioni di riposo,
arriva al 90% sotto sforzo.
L'apporto di ossigeno ai muscoli dipende anche dalla circolazione.
Esso è proporzionale al flusso ematico, che sotto sforzo
aumenta sia per aumento della gittata cardiaca che per vasodilatazione
dei capillari. L'allenamento è utile per aumentare la trama capillare
e quindi la capacita` di estrarre ossigeno dal sangue.
La gittata cardiaca dipende dal volume di eiezione sistolico
e dalla frequenza cardiaca.
Entrambi questi fattori aumentano con lo sforzo, e variano con
l'allenamento:
| Volume Eiezione Sistolico (ml) | Frequenza Cardiaca (al min.) | |||
| riposo | sforzo | riposo | sforzo | |
| non-allenato | 65 | 100 | 60 | 200 |
| allenato | 105 | 160 | ||
La frequenza massimale decresce con l'età e quindi il volume massimale di apporto di ossigeno decresce con l'età (il valore sopra riportato si riferisce ad un individuo di 20 anni).
[FIXME VORREI DIRE QUALCOSA DI PIU` PRECISO SULLA CAPACITA` DI FISSAZIONE DI OSSIGENO NELL'EMOGLOBINA ??? (e sulla anemia) ]
Il consumo di ossigeno si stabilizza (dopo una fase iniziale) ad un valore proporzionale alla potenza erogata, almeno per sforzi contenuti entro un valore massimo detto potenza aerobica massimale. Uno sforzo a tale potenza massimale puo` essere sostenuto per circa 10 minuti, dopo di chè si ha spossatezza.
Nel caso di soggetto allenato c'è una relazione empirica fra
il volume di ossigeno consumato, VO2 in ml/min,
per kilogrammo di peso corporeo, il battito cardiaco, B in
battiti al minuto, e la potenza prodotta, P in watts:
Un soggetto non allenato puo` sostenere una fatica del 70% della potenza massimale per circa mezz'ora. Uno allenato anche per alcune ore. Dunque per affrontare una esplorazione prolungata occorre mantenere un dispendio di lavoro ben al di sotto del limite della potenza massimale.
Questo vuol dire parecchie cose:
La respirazione e` il primo indicatore del livello di attivita` fisica. Ci accorgiamo che stiamo andando troppo vicino alla potenza massimale quando cominciamo a respirare con elevata frequenza, ben prima di avere il fiatone. Se riusciamo a intrattenere una conversazione, oppure a canticchiare mentre ci muoviamo è un buon segno che non stiamo sforzando troppo le nostre capacità. Non dobbiamo temere di essere lenti ne` di nadar troppo piano.
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10. Controllare la propria Respirazione.
Quando qualcosa non va comunicarlo subito ai compagni. |