ATTIVITÀ FISICA ,TEMPERATURA CORPOREA E ACQUA

A cura del Dr. Massimo Mapelli

Lo stato termico di un’organismo dipende dal rapporto tra la produzione di calore e dispersione di calore. Nell’uomo, come nella maggior parte dei mammiferi i due meccanismi sono in equilibrio ad una temperatura corporea tra i 36.5 e 37.5°C: zona di controllo termico. Il nostro corpo si riscalda principalmente grazie al metabolismo, infatti, la scissione idrolitica dell’ATP determina la liberazione di energia che solo in parte viene usata per compiere lavoro. La maggior parte di essa viene dissipata sotto forma di calore.




MECCANISMI DI TRASFERIMENTO DEL CALORE

  • Conduzione: trasferimento di energia termica tra oggetti in contatto tra loro, come avviene ad esempio, quando ci si appoggia ad un calorifero o quando si è immersi nell’acqua.
  • Convenzione: speciale forma di conduzione, in cui il fluido acquista calore scorrendo su una superficie a diversa temperatura. Esempio: il flusso ematico (il sangue si riscalda scorrendo nei capillari muscolari e poi trasporta calore a distanza a tutti gli organi) e l’aria inspirata (passando sopra le mucose nasali si riscalda raggiungendo immediatamente la temperatura corporea). Il meccanismo di dispersione del calore per convenzione è più efficace in condizioni dinamiche che statiche. Il raffreddamento del corpo avviene più rapidamente se lo starto d’aria che circonda la cute è continuamente rinnovato.
  • Irradiazione: scambio di calore dovuto al passaggio di energia elettromagnetica tra due corpi che si fronteggiano. Esempio: il riscaldamento del corpo a seguito di esposizione al sole.
  • Evaporazione: meccanismo esclusivamente di dispersione di calore, basato sul concetto che un liquido, passando allo stato gassoso, assorbe calore. In particolare, l’evaporazione di un grammo di acqua comporta l’assorbimento di 0.58 kcal, che vengono sottratte al corpo.

CONTROLLO DELLA TEMPERATURA CORPOREA

La costanza della temperatura corporea dipende dal controllo preciso tra perdita e produzione di calore. Sinteticamente la produzione di calore avviene al centro, mentre la dispersione avviene alla periferia, attraverso la respirazione e/o la pelle. La regolazione dell’equilibrio termico dipende da meccanismi di controllo (termorecettori) localizzati sia all’interno che sulla superficie del corpo, la cui funzione è integrata dal sistema nervoso centrale (SNC), per permettere un rapido adeguamento dei meccanismi di produzione o perdita di calore. Se abbiamo troppo caldo o troppo freddo, l’ipotalamo invia impulsi alla cute, che risponde in modo da aumentare o diminuire la perdita di calore della superficie corporea. I peli sulla pelle trattengono più calore se sono eretti e meno se sono orizzontali. Se il corpo è troppo caldo le ghiandole sudoripare nella cute secernono il sudore, che evaporando, aumenta la perdita di calore, in tal modo si raffredda il corpo. La secrezione di sudore si riduce quando la temperatura corporea torna normale.




PRODUZIONE DI CALORE DURANTE ESERCIZIO E ATTIVITÀ FISICA IN AMBIENTE CALDO

La produzione di calore avviene durante l’idrolisi dell’ATP (energia muscolare), in pratica duranta un esercizio a carico costante si ha un progressivo aumento della temperatura corporea fino al raggiungimento di un valore massimo costante. A temperatura ambiente inferiore a 20°C, il calore viene principalmente eliminato per conduzione, convezione e irradiamento. Con l’aumentare della temperatura la quota di calore elimata attraverso questi meccanismi si riduce ed aumenta l’eliminazione di calore per mezzo dell’evaporazione. Oltre i 35°C, la somma totale del calore eliminato è superiore a quello prodotto: ciò significa che viene eliminato parte del calore non metabolico, assorbito per irraggiamento dall’esterno.

Facendo attività fisica in un ambiente caldo il nostro corpo per mantenere elevato il ritorno venoso attua una vasocostrizione dei distretti splancnico e cutaneo, un aumento della gettata cardiaca (che va al distretto muscolare) e una vasodilatazione cutanea  (per favorire l’evaporazione del sudore). Quindi la sudorazione diventa il principale meccanismo di termo dispersione durante un esercizio fisico intenso. Una perdita eccessiva di liquidi non adeguatamente compensata, porta a disidratazione, con gravi ripercussioni sulla termoregolazione, fino ad arrivare alla ipertermia. Quest’ultima è caratterizzata da valori di temperatura rettale superiori a 41°C e comporta importanti modificazioni delle funzioni renali, volta a trattenere i liquidi. La perdita di liquidi determina una riduzione della volemia, del ritorno venoso, della pressione centrale e della gettata cardiaca. Ciò comporta un aumento della frequenza cardiaca e/o una riduzione della prestazione.

Ogni volta che il corpo rimane a corto d’acqua, il rendimento cala. I tre grandi fattiori coinvolti sono il surriscaldamento, l’alterazione di bilanciamenti chimici e la disidratazione: il problema maggiore è la disidratazione. L’esercizio aumenta la temperatura corporea in proporzione diretta al carico di lavoro. Il corpo cerca di mantenere la sua temperatura interna a riposo a 37°, spostando il calore in eccesso verso lo strato cutaneo, tramite il sangue, da lì viene disperso nell’aria, principalmente tramite l’evaporazione del sudore. Ma il sangue deve anche trasportare l’ossigeno e gli alimenti necessari ai muscoli e deve rimuovere le “scorie” del metabolismo muscolare. Più aumenta la temperatura interna, maggiore è la quantità di sangue utilizzata per il raffreddamento e minore è quella disponibile  per i muscoli. Quindi più “freschi” si sta durante l’allenamento, migliore sarà il funzionamento dei muscoli.

Fuori dai limiti di 36.6° – 37.7°, l’organismo sacrificherà sempre la funzione muscolare a vantaggio della regolazione della temperatura, perché un declino della funzione muscolare, anche fino alla completa immobilità, non mette a rischio la vita. Ma se la temperatura corporea subisce grandi variazioni, la biochimica normale cessa e si muore. Un esercizio pesante può aumentare la produzione di calore nei muscoli di oltre 20 volte la loro temperatura a riposo. Anche con  un’ottima idratazione e con un ambiente fresco, si può raggiungere la temperatura interna fino a 39.4° in 15 minuti. Ma quando la temperatura aumenta al di sopra di 40°, l’equilibrio fisiologico va in tilt: una grande quantità di sangue viene deviato verso la pelle  per il raffreddamento di emergenza, causando un calo della pressione e della gettata cardiaca e privando i muscoli e il cervello di ossigeno. I sintomi comuni sono la sensazione di surriscaldamento del viso, il pulsare delle tempie e un senso di raffreddamento al torace. Portando la temperatura corporea oltre i 40°C si hanno capogiri, ci si sente deboli, disorientati e si rischia l’infarto. Anche il metabolismo energetico cambia ed inizia ad intaccare la riserva di glicogeno,. Per evitare il surriscaldamento e mantenere il rendimento fisico, bisogna bere abbastanza acqua per sudare come una fontana. Anche se non si ha sete questo non vuol dire che non si stia perdendo velocemente acqua. Durante una competizione e alla fine di un esercizio impegnativo i recettori della sete nella gola e negli intestini vengono inibiti. Anche se si ci si allena in condizioni calde ma si mantiene l’idratazione , la temperatura corporea rimarrà al di sotto dei 40°C.

MASSIMIZZARE L’ASSORBIMENTO

Bere acqua è facile, farla assorbire dal corpo un po’ meno. L’acqua fredda, al di sotto dei 10°C, viene assorbita più velocemente rispetto a quella a temperatura ambiente . Consiglio di sorseggiare e non trangugiare tutto d’un fiato, se no si inghiotte aria che disturba le funzioni dello stomaco e rallenta l’assorbimento. Aggiungere all’acqua delle sostanze energetiche può rallentare l’assorbimento. Le pareti dell’intestino sono membrane semi-impermeabili. L’acqua ci passa attraverso facilmente, ma non tutte le particelle: l’acqua pura viene assorbita rapidamente. Nel momento in cui vi si scoglie qualcosa, come ad esempio lo zucchero, quindi l’assorbimento rallenta. Inoltre il soluto rende più difficile il passaggio dell’acqua dallo stomaco all’intestino tenue dove viene assorbita.

 L’acqua nel nostro organismo, è situata in due compartimenti: uno extracellulare (sangue, liquidi vari) e un altro, il maggiore, nei tessuti. Una perdita di acqua importante finchè intacca l’acqua “libera” è facilmente recuperabile, ma quando si rimuove l’acqua intracellulare, il pericolo di disturbi diventa elevato, specie per il cuore e i reni. Inoltre il rientro dell’acqua in questo compartimento è più lento e comporta l’intervento della pompa sodio/potassio. Inoltre il sudore è un fluido composto principalmente da acqua e da alcuni soluti è ipotonico e la sua osmolarità è inferiore al plasma, quindi, durante la sudorazione si elimina pochi sali e molta più acqua. Subito dopo una prestazione sportiva (soprattutto di resistenza come può essere una maratona) bisogna bere acqua e in un secondo momento assumere bevande con sali minerali. Ecco perché bisogna rifornirsi del doppio di acqua persa  per un buon recupero.