SPORT E SALUTE CARDIOCIRCOLATORIA NEI DISABILI CON PATOLOGIA LOCOMOTORIA

·         Emanuele Guerra ° e Marco Bernardi *°

·         * Federazione Italiana Sport Disabili

·        ° Dipartimento di Fisiologia Umana e Farmacologia, Università di Roma “La Sapienza” 

 INTRODUZIONE

I benefici dell’attività fisica sulla salute sono ampiamente dimostrati dalla Letteratura scientifica e continuamente vengono prodotte nuove ricerche a suffragio dell’importante ruolo di una abituale quantità di esercizio fisico nel mantenere un complessivo stato di salute e di benessere (ACSM, 1995). Fra questi benefici i principali riguardano il miglioramento della funzionalità cardiorespiratoria ed in particolare riguardano la capacità dell’esercizio fisico, specie di tipo aerobico, di contrastare tutti i fattori di rischio connessi con malattia coronarica e ictus e di determinare una maggiore longevità.  E’ ormai infatti dimostrato che l’esercizio fisico migliora la funzionalità cardiorespiratoria perché in grado di:

·         incrementare il massimo consumo di ossigeno (sia a causa di adattamenti centrali che periferici),

·         di ridurre la frequenza cardiaca e la pressione sanguigna ed il consumo di ossigeno del miocardio a ciascun dato carico di lavoro fisico di intensità sottomassimale,

·         di incrementare la soglia dell’esercizio cui si accumula acido lattico e quella in cui vi è insorgenza di sintomi di malattia (ad esempio l’angina pectoris).

I fattori di rischio di malattia coronaria e ictus che l’esercizio fisico contrasta sono obesità, ipertensione arteriosa, ipercolesterolemia, iperglicemia, rapporto fra concentrazione ematica delle lipoproteine a bassa ed alta densità e l’abitudine al fumo.  Per quanto riguarda la longevità (Blair et al., 1989) l’esercizio fisico induce un generale decremento della mortalità e morbilità (intervenendo sia in termini di prevenzione primaria che secondaria).  Vengono infine vantati effetti benefici indotti dall’esercizio fisico sullo stato dell’umore agendo come fattore protettivo per insorgenza di ansia e depressione.  Al contrario è stato messo in evidenza come l’indebolimento e l’atrofia muscolare, il decadimento della funzionalità cardiocircolatoria ed endocrina ed infine l’osteoporosi siano direttamente correlati con uno stile di vita sedentario.    L’esercizio fisico, praticato anche solo a livello ludico, è associato ad un ridotto rischio di insorgenza di malattia coronaria e di morte per cause cardiovascolari sia negli uomini che nelle donne di media ed avanzata età (Wannamethee e Shaper, 2001). La sedentarietà, viceversa, costituisce il principale fattore di rischio per lo sviluppo di malattie cardiovascolari e tutta la popolazione dovrebbe praticare attività fisica e, nel caso questo già avvenisse, dovrebbe praticarla più spesso e ad una maggiore intensità (NIH, 1995).  Tenendo conto del fatto che nei paesi industrializzati, fra le patologie con più alta incidenza, la malattia coronarica costituisce la prima causa di morte (Luepker, 1995) è importante centrare l’attenzione su questa.

Tutte le considerazioni e i dati provenienti dalla Letteratura sopra citati si possono estendere alla popolazione dei cosiddetti “disabili”, cioè la popolazione che L’ISTAT utilizzando le scale normalmente in uso in fisiatria considera aver un ridotto livello di autonomia (scale di valutazione delle attività della vita quotidiana) ed in particolare quelli con ridotta capacità di movimento, cioè i cosiddetti disabili locomotori.  Infatti la popolazione che in particolare usa la sedia a ruote ha un rischio maggiore rispetto a quello medio di andare incontro a patologie cardiovascolari (Le e Price, 1982; Geisler ed altri, 1983) e tali patologie costituiscono nel 19% dei casi la causa di morte dopo una lesione del midollo spinale (De Vivo e Stover, 1995).   Questo maggiore rischio rispetto a quello medio di andare incontro a patologie cardiovascolari è dovuto ad un tipico ciclo debilitativo che perpetua gli effetti negativi della mancanza di attività funzionale degli arti inferiori.  Ed infatti sia studi di tipo epidemiologico che di tipo sperimentale ipotizzano che, in particolare nei disabili per causa di una lesione del midollo spinale, un appropriato regime di esercizio fisico è in grado di contrastare e ribaltare il tipico ciclo debilitativo indotto dallo stile di vita sedentario (Noreau e Shephard, 1995).  Che lo sport migliori la qualità della vita dei disabili è, d’altra parte, qualche cosa di unanimemente riconosciuto (Department of Veterans Affair-Veterans Health Aministration, 1996) e  gli effetti positivi dell’esercizio fisico sono infatti ampiamente documentati sia dal punto di vista riabilitativo (Guttmann, 1976; Felici et al., 1997; Bernardi et al., 1999; Gazzani et al., 1999; Bernardi, 2000), sia dal punto di vista psicologico (Guttmann, 1976; Shephard, 1991), sia soprattutto dal punto di vista dello stato di forma cardiocircolatoria (Hoffman, 1986; Shephard, 1988). Guttmann, il Padre dello sport per i disabili, ed in particolare i mielolesi, introdusse in Inghilterra (Stoke Mandelville) all’interno della terapia riabilitativa dei Veterani della II guerra mondiale le attività sportive per sviluppare i muscoli che conservano un parziale controllo volontario, per acquistare e migliorare l’equilibrio del corpo e per imparare ad eseguire movimenti sempre più rapidi e complessi delle braccia.  La gradualità della terapia era rispettata grazie alla pratica di sport con sempre maggiore coinvolgimento muscolare e cardiocircolatorio. Questi effetti benefici sono solo una delle motivazioni per cui lo sport per i disabili ha acquisito nel tempo sempre maggiore popolarità tanto da potersi ora considerare, in termini di spettacolo e di significato sociale, alla stessa stregua dello sport per i normodotati (Noreau e Shephard, 1995).

Si rendono dunque evidenti due fattori (esecuzione di attività fisica e livello di forma fisica), fra loro probabilmente collegati, in grado di contrastare l’insorgenza di malattie, ed in particolare la malattia coronarica, e di incrementare la longevità.  Ma quanto e quale esercizio bisogna praticare a fini salutari?

Una precisa ed accurata prescrizione di esercizio fisico a fini allenanti e quindi salutari e benefici per l’apparato cardiovascolare viene fornita dall’organizzazione americana “American College of Sports Medicine” (ACSM Position Stand, 1998). Le linee guida raccomandate per sviluppare e conservare lo stato di forma cardiocircolatoria tramite un’attività fisica di tipo prevalentemente aerobico sono le seguenti:

1.      La frequenza di allenamento deve oscillare fra le 3 e le 5 volte a settimana.

2.      L’intensità dell’allenamento deve essere compresa fra il 50 e l’85% della riserva di VO₂max.

3.      L’allenamento deve almeno durare fra i 20 e i 60 minuti.

4.      La spesa energetica per singola sessione giornaliera di allenamento deve aggirarsi almeno fra le 3 e le 4 kcal per kg di massa corporea per garantire un adeguato controllo del peso.

SCOPO della Relazione

I dati presentati sono relativi a ricerche condotte nel corso degli ultimi quindici anni  (Bernardi et al., 1988; Marchetti et al., 1992; Bernardi et al., 1997; Bernardi, 1999; Bernardi et al., 2000; Bernardi et al., 2001). Alcuni dati non ancora pubblicati relativi allo sci di fondo in posizione seduta verranno anche presentati.  Lo scopo del lavoro è di verificare l’ipotesi che l’intensità dell’esercizio durante alcuni fra i principali sport praticati dai disabili sia tale da essere compresa nei limiti della prescrizione dell’ACSM e quindi sia potenzialmente in grado, se praticata con regolarità, di indurre adattamenti a livello dell’apparato cardiocircolatorio.   La ricerca si propone quindi di indagare gli aggiustamenti tipici all’esercizio fisico (modificazioni a breve termine) e di confrontarli con i dati massimali misurati sugli stessi atleti in laboratorio durante test incrementali eseguiti con l’ergometro a manovella. Il massimo consumo di ossigeno (VO₂max), in quanto indice sintetico in grado di esprimere globalmente la funzionalità di tutti gli apparati (polmonare, cardiaco, circolatorio muscolare) coinvolti nel trasporto dell’ossigeno dall’aria ambiente ai muscoli in attività, sarà il principale parametro utilizzato nell’analisi della funzionalità cardiocircolatoria.  Esso, oltre che confrontato con quello medio misurato sul campo, verrà correlato con una scala di valutazione funzionale ad uso dei disabili (classificazione del Basket su sedia a ruote) per stabilire quanto questo parametro dipenda dal grado e livello della lesione o dal tipo e livello dello sport praticato.

MATERIALI E METODI

La ricerca riguarda la popolazione dei disabili con patologia relativa agli arti inferiori ed include soggetti con lesione del midollo spinale ed amputati di coscia/e o di gamba/e facenti parte del gruppo degli atleti selezionati per le Paraolimpiadi di Seoul-‘88, Atlanta-‘96, Nagano-‘98, Sydney-2000 e Salt Lake City-2002.  Tutti i soggetti dello studio, edotti sulle modalità di esecuzione dei test, hanno dato un consenso alla ricerca.   Complessivamente i dati a disposizione sono relativi a circa 120 atleti.

Gli aggiustamenti cardiocircolatori e metabolici sono stati valutati in due tipiche situazioni: sul campo ed in laboratorio.  Sul campo grazie all’uso di metabolimetri portatili telemetrici (K2, K4RQ, e K4b^2, Cosmed, Italia), cardiofrequenzimetri (Polar, Finlandia) e analizzatori di lattato (Accusport, Boeringher Mannhaim, Germania e Lactate Pro, ARKRAY, Giappone) sono stati misurati frequenza cardiaca, ventilazione polmonare, consumo di ossigeno, produzione di anidride carbonica ed acido lattico durante sedute di allenamento, gare e specifiche simulazioni di queste.  In particolare gli sport che sono stati studiati sono le gare su pista di durata dell’atletica leggera (10000 metri), il tennis, la scherma e il basket su sedia a ruote ed infine lo sci di fondo su slittino.  Queste misure sono in grado di determinare con precisione la spesa energetica dovuta all’attività fisica.

In laboratorio, presso la Scuola di Specializzazione in Medicina dello sport dell’Università “La Sapienza” di Roma, gli atleti sono stati sottoposti a misure degli stessi parametri durante esecuzione di test incrementali massimali effettuati con gli arti superiori (Ergometro a manovella, Ergometrics 800, Cosmed, Italia).  Durante questi test e in successivi test a riposo ed a differenti carichi sottomassimali la ventilazione polmonare, il consumo d’ossigeno e la produzione di anidride carbonica è stata misurata tramite metabolimetro da laboratorio (Quark b², Cosmed, Italia) in grado di eseguire misure respiro per respiro.  Lo stesso strumento è stato utilizzato per misurare la gettata cardiaca con tecniche incruente tramite il metodo della ri-respirazione dell’anidride carbonica.  Sulla base di queste misure è stato individuato massimo consumo di ossigeno e soglia anaerobica secondo i metodi proposti da Wasserman et al. (1999). E’ stato quindi possibile stabilire il rapporto percentuale fra i tipici aggiustamenti sul campo e quelli massimali raggiungibili dal soggetto.

Allo scopo di valutare il complessivo stato di salute e l’idoneità alla pratica sportiva agonistica, gli atleti, grazie alla collaborazione con l’Istituto di Scienza dello Sport del CONI, sono stati inoltre sottoposti ad un esame completo del sangue e delle urine ed ad una visita clinica generale con relativa indagine anamnestica (anche di tipo sportivo) ed esame obiettivo completo di tutti gli organi ed apparati. Sempre in questo centro sono state anche effettuate indagine dietetica e valutazione della composizione corporea e visite cardiologica (comprendente elettrocardiogramma a riposo e sotto sforzo, ecocardiogramma Color Doppler ed eventuale indagini come ricerca dei potenziali tardivi ventricolari attraverso l’ECG Averaging e ECG dinamico delle 24 ore secondo Holter), ortopedica (corredato di eventuali esami radiografici ed ecografici), neurologica, otorinolaringoiatrica, oculistica e pneumologica (con spirometria ed eventuale radiografia del torace). 

RISULTATI e DISCUSSIONE

Tutti gli atleti valutati in questo studio sono risultati esenti da patologie tali da impedire la loro partecipazione ad eventi sportivi agonistici di livello internazionali incluse le Paraolimpiadi.  Le misure funzionali sugli atleti in cui sono state eseguite anche le misure sul campo hanno evidenziato elevati valori di VO₂massimo (2.53±0.64 l·min^-1), dello stesso livello di quelli misurati da altri autori su atleti paraolimpici (Gass e Camp, 1979) garantendo la loro elevata qualificazione.

Gli sport studiati sul campo sono risultati avere differenti valori di consumo d’ossigeno medio (mVO₂) quando espressi in termini assoluti (spesa energetica) ma simili valori relativi (rapporto percentuale fra consumo di ossigeno e massimo consumo di ossigeno in laboratorio).  In particolare il mVO₂ misurato nel tennis (1.52 ± 0.2 l·min^-1) è risultato quello più basso mentre i valori più elevati di mVO₂ sono stati rilevati nello sci di fondo e nei 10000 metri su sedia a ruote (mediamente pari a 2.27 ± 0.45 l·min^-1).  In tutti gli sport studiati i valori medi di VO₂ sono risultati superiori al 65% del VO₂ massimo misurato nel test ergometrico massimale, mentre in media costituivano il 96% del valore di soglia anaerobica misurato con metodi ventilatori durante lo stesso test all’ergometro a manovella.  La correlazione fra mVO₂ sul campo e massimo consumo d’ossigeno è risultata statisticamente significativa (coefficiente di correlazione R² pari a 0.81).  Simili risultati sono stati trovati nella correlazione con la soglia anaerobica (R²=0.86).  I valori di VO₂ di picco misurati sul campo costituivano mediamente il 93±5.5% del VO₂ massimo misurato in laboratorio.

Suddividendo gli atleti in base allo sport praticato si è potuto stabilire come il VO₂massimo fosse decisamente più elevato negli atleti praticanti sport ad alto impegno (atletica leggera e sci di fondo) e gradualmente meno elevato negli altri sport per raggiungere i valori più bassi negli atleti praticanti sport a basso impegno (scherma e tennis).

La correlazione fra VO₂max e classificazione funzionale, positivamente lineare e pur significativa, ha mostrato ridotti valori di R² per la presenza di alcuni valori decisamente al di fuori della media del singolo gruppo.  L’analisi di questi valori ha evidenziato come gli atleti praticanti le discipline ad alto impegno energetico ed in particolare quelli con elevata qualificazione e in grado di ottenere brillanti risultati a livello internazionale fossero decisamente superiori in termini di VO₂massimo al restante gruppo di atleti della stessa classe funzionale.

Alla luce del confronto fra dati sul campo e dati massimali di laboratorio e tenendo conto dell’elevata correlazione fra questi due parametri e fra quelli in gara e quelli di soglia anaerobica risulta evidente che ciascun atleta tende ad utilizzare al massimo la sua potenza aerobica, cercando di non accumulare acido lattico, per garantire il più elevato valore possibile di mVO₂ sul campo.  I valori di consumo medio misurati sul campo sono quindi strettamente dipendenti dalla Fitness aerobica degli atleti.  Potremmo aspettarci, per esempio, valori medi di VO₂ più elevati nel tennis qualora le misure fossero state effettuate in atleti con più elevata potenza aerobica o di classe funzionale superiore.

CONCLUSIONI

Tenendo conto delle prescrizioni di esercizio dell’American College of Sports Medicine (1998), tutti gli sport studiati possono considerarsi adeguati a indurre effetti benefici sulla salute tenendo conto del loro costo energetico e del valore di VO₂ misurato mediamente sul campo rispetto ai valori massimali (mediamente circa il 70% del VO₂max).  A questo scopo è necessario che le sedute di allenamento durino almeno 35 minuti (nel caso del tennis che ha costituito il campione con il minore costo energetico) e che le sessioni di lavoro siano almeno di 3-4 volte a settimana per garantire una spesa energetica sufficiente a garantire effetti benefici sullo stato di salute cardiocircolatoria ed un adeguato mantenimento del peso corporeo.

                       Atri articoli sullo sport per disabili

Lo sport in carrozzina

Biomeccanica dell'arto superiore nello sport in carrozzina

Gli aspetti cardiovascolari dell'attività sportiva nel disabile

La valutazione metabolimetrica nel disabile in carrozzina

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