FT. Carla Simonelli Istituti Clinici Scientifici Maugeri IRCCS Istituto di Lumezzane (BS) - a.r.I.R.
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FT. Carla Simonelli Istituti Clinici Scientifici Maugeri IRCCS Istituto di Lumezzane (BS)
2
RAZIONALE
DELL’ALLENAMENTO ALLO
SFORZO
in riabilitazione respiratoria
BPCO
Dispnea
Tosse con
espettorato
Riduzione
dell’attività
Riacutizzazioni fisica
frequenti
Perdita di forza
e massa
muscolare
Componenti intolleranza all’esercizio in COPD
ENDURANCE TRAINING Esercizio che coinvolge grandi masse muscolari, tipicamente eseguito a intensità sub-massimale, che ha come obiettivo principale incrementare la capacità di lavorare sfruttando il metabolismo aerobico, spostando verso l’alto la soglia anaerobica.
2
RISPOSTA ALL’ESERCIZIODefinizione di allenamento
Complesso di attività fisiche compiute dal soggetto
allo scopo di migliorare la propria capacità di esercizio
e di conseguenza la prestazione.Allenamento accresce
la capacità adattiva
Stimolo dell’organismo
allenante
Perturbazione
dell’equilibrio
interno del
corpo
ADATTAMENTO
dell’organismoSUPERCOMPENSAZIONE
= il recupero dopo esercizio ad un carico allenante porta
ad un livello che supera quantitativamente quello iniziale
LAVORO RECUPERO
• Stress • Crescita
Riposo
• Rottura dell’omeostasi • Recupero dell’omeostasi
• Fase catabolica • Fase anabolica
• Affaticamento • Adattamento superiore al
punto di partenzaSUPERCOMPENSAZIONE
SEDUTA DI
(a) Livello iniziale della capacità di esercizio ALLENAMENTO
SUCCESSIVA
(b) Fase catabolica
(c) Fase anabolica
(d) Supercompensazione
(e) Nuovo livello iniziale
Modificato da:
Il ricondizionamento all’esercizio
fisico del paziente con patologia
respiratoria. ARIR. Ed.EdraTEMPO DI RECUPERO:
ECCESSIVO (a) :
nessun miglioramento
della performance
INSUFFICIENTE (b) :
peggioramento della
performance
ADEGUATO (c) :
miglioramento della
performance
Modificato da: Il ricondizionamento all’esercizio fisico del
paziente con patologia respiratoria. ARIR. Ed.EdraTempo di recupero
insufficiente:
• FATICA: condizione soggettiva caratterizzata da scarsa concentrazione
e ridotta tolleranza all’attività fisica = processo fisiologico
• SOVRAFFATICAMENTO: l’organismo non riesce ad eliminare la fatica
accumulata. Stato di stanchezza, stress psicofisico, maggiore
vulnerabilità dell’organismo.
• OVER-REACHING: accumulo di stress da sovraffaticamento con
diminuzione a breve termine della performance, risolvibile in pochi
giorni / settimane.
Meeusen et al. Prevention, diagnosis and treatment of the overtraining syndrome: joint
consensus statement of the European College of Sport Science and the American
College of Sports Medicine. ACSM Journal 2012.Principi generali dell’allenamento:
• Specificità Specificity
• Progressione Progression
• Sovraccarico Overload
Reversibility
• Reversibilità Tailored training
• Individualità1. Specificità
= l’adattamento si verifica in modo specifico a carico dei soli muscoli
allenati e dei sistemi metabolici coinvolti nell’esercizio.
Distretto Vie metaboliche
allenato • Sistema anaerobico
• Bicipite brachiale e fibre bianche
• Quadricipite • Sistema aerobico e
fibre rosse
• Arto inferiore
• Arto superiore
Tipo di Coinvolgimento
movimento sistemico
• Aspetti coordinativi • Lavoro muscolare
• Catena cinetica • Lavoro
aperta o chiusa cardiorespiratorio2. Progressione
= graduale e continuo aumento del carico di lavoro durante il
programma di allenamento
Miglioramento performance Necessità di uno stimolo più intenso
per provocare l’adattamento e una
nuova supercompensazione.
Modificato da: Il ricondizionamento all’esercizio fisico
del paziente con patologia respiratoria. ARIR. Ed.Edra3. Sovraccarico
= lo stimolo proposto deve superare la soglia di affaticamento
della normale attività quotidiana
F • Frequenza
I • Intensità
T • Tipo
T • Tempo4. Reversibilità
= i benefici dell’allenamento sono transitori e reversibili
Griffiths T et al. Lancet 2000Journal of Cardiopulmonary Rehabilitation and Prevention 2016;36:445-453
5. Individualità
= il programma deve essere impostato sulla base delle
caratteristiche individuali del soggetto
(TEST DI VALUTAZIONE!)
Griffiths T et al. Lancet 200024 patients with chronic airway
limitation (CAL).
Randomly assigned to
individualized training group (IT;
n=12) (HR@AT) or standardized
training group (ST; n=12)
(50%FCmaxpred)
Training programme: 4 weeks of
stationary bicycle exercise, 5
Standardized training is convenient when applied to days·week
groups of patients, and can be demonstrated to show
overall benefit.
Individualized
training is more
likely to produce
optimal benefit for
each patient.Med. Sci. Sports Exerc. 2001.
• …in order to achieve optimal outcomes, the aerobic
exercise prescription should be scientifically based with
due consideration for the exercise mode, frequency,
intensity, and progression.Qual è la risposta normale all’esercizio?
CONSUMO DI OSSIGENO (VO2)
= espressione della quantità di energia prodotta con
metabolismo aerobico dai vari substrati nell’unità di tempo
Unità di misura:
Valore assoluto (ml/min): ml di O2 consumati
Valore relativo (ml/kg/min): ml di O2 consumati per ogni kg di
peso corporeo
% sul VO2max: % rispetto al massimo VO2 raggiunto con uno sforzo
alla massima intensità possibile.VO2 MAX
= MASSIMO CONSUMO DI OSSIGENO
durante uno sforzo di intensità massimale.
Espressione della massima potenza aerobica
= massima quantità di energia prodotta nell’unità di tempo.Il VO2 diminuisce di circa il
10% ogni decade dopo i 30
anni
2
Il VO2 è circa il 10-20 %
maggiore negli uomini
(+emoglobina, massa
muscolare e stroke
volume)Riduzione del VO2peak
• Quantifica l’intolleranza
all’esercizio
• Può essere dovuto a
decondizionamento o a
qualsiasi patologia che
colpisca i sistemi
deputati all’esercizio:
• Limitazione ventilatoria
Subject 1 per iperinflazione
dinamica
Subject 2 • Shunt dx-sin
• Limitazione cardiologica
con incapacità di
incrementare la portata
cardiacaIn VO2 dipende dall’efficienza di: 1. Sistema respiratorio: VE x (FiO2 – FeO2) 2. Sistema cardiocircolatorio: CO x (CaO2 – CvO2) 3. Sistema muscolare: DO x (PcO2 – PmitO2)
La ventilazione
aumenta linearmente
all’intensità dello sforzo
VE: Vt x FR
La frequenza cardiaca
aumenta linearmente
all’intensità dello sforzo
Portata cardiaca:
Gittata sistolica x FC
Il consumo di ossigeno
aumenta linearmente
Progressiva richiesta
di O2 da parte dei
muscoli periferici attivi•
DA DOVE SI ATTINGE L’ATP?
Tipo di fibre muscolari
La via metabolica utilizzata dipende dal tipo di fibre muscolari
attiveSoglia anaerobica
(AT = Anaerobic Threshold)
SOGLIA ANAEROBICA
Carico di lavoro che rende necessario il ricorso al metabolismo
anaerobico lattacido
Ampia variabilità AT ≈ 35% - 80% del VO2
• Efficienza del sistema cardiocircolatorio e metabolico
• Capacità di sostenere compiti brevi e intensi
• Livello ottimale di esercizio
• Può essere indice di efficacia dopo allenamento, riabilitazione,
somministrazione di farmaci, ecc…Soglia anaerobica: metodi di calcolo
1. Lattacidemia: misurata con puntura digitale
• Normalmente ha valori < 2 mMol/L.
• Aumenta dopo il raggiungimento di AT
2. Calcolo a partire dai dati misurati al test incrementale
• Punto in cui aumenta l’entità della produzione di CO2
• Punto in cui la ventilazione inizia ad avere un
andamento più ripido, che riflette un più rapido
incremento in relazione al VO2 (Iperventilazione relativa
al VO2)Ricorso al
metabolismo
anaerobico Tamponamento nel
Aumento ioni H+ in
• Produzione di sangue ad opera dei
circolo
acido lattico bicarbonati
C3H6O3
Aumento produzione
di CO2
• Aumento della VE
polmonare
Esaurimento della
possibilità di
tamponamento Interruzione
• Diminuzione del dell’esercizio
pH ematicoSOGLIA ANAEROBICA - Aumento della produzione di CO2
Metodo del V-slope
Si misura la produzione di CO2 durante esercizio, in rapporto
al consumo di O2
AT = cambio di pendenza
del rapporto VCO2/VO2SOGLIA ANAEROBICA – Cambio di pendenza della VE
Altre diciture:
• Test ergometrico cardiopolmonare
• Test incrementale cardiopolmonare
TEST DA SFORZO
CARDIOPOLMONARE
cardiopulmonary exercise test (CPET)
Test clinico di misurazione della risposta fisiologica ad un
esercizio incrementale, attraverso la misurazione diretta della
ventilazione e degli scambi gassosi.Monitoraggio in continuo:
ECG Parametri
PA Sintomi
12 derivazioni ventilatoriPROTOCOLLI di esecuzione del test
Test incrementale:
Aumenti di carico in step di durata
definita (2-3 minuti)
Test a rampa:
Aumento di carico progressivoStage Minutes Watts
1 1 10
Stage Minutes Watts 2 2 20
1 3 25 3 3 30
2 6 50 4 4 40
3 9 75 5 5 50
4 12 100 6 6 60
5 15 125 7 7 70
6 18 150 8 8 80
7 21 175 9 9 90Interpretazione del test:
1. La prestazione è massimale?
• SI: test massimale
• NO: test concluso per esaurimento del paziente
• NO: test interrotto per comparsa di segni e/o sintomi patologici
2. Esiste una limitazione allo sforzo? Di che tipo?
Con quale significato prognostico?
3. Qual è il carico di lavoro adatto per un
programma di allenamento allo sforzo?PERCHE’ IL TEST CARDIOPOLMONARE?
Test con la più completa possibilità di registrare e
analizzare i parametri fisiologici connessi all’esercizio
Misura la risposta a un carico incrementale fino al picco
dell’esercizio = analisi più completa di tutti i sistemi
metabolici (aerobico, anaerobico) e di tutti gli apparati
coinvolti (cardiovascolare, respiratorio,
muscoloscheletrico)
Unico test che consente di discriminare il sistema che
limita lo sforzo
Unico modo per misurare direttamente la soglia
anaerobicaPuoi anche leggere
