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Punto di Riferimento
per Medici e Operatori Sanitari
per Medici e Operatori Sanitari
LIBRERIA STUDIUM
Fisiologia dell’esercizio
Teoria e pratica per forma fisica e performance
Powers, Howley
Editore
Piccin
Anno
2024
Pagine
640
ISBN
9788829934706
68,00 €
DA SCONTARE
PREFAZIONE
Come nelle edizioni precedenti, la decima edizione di Fisiologia dell’esercizio: teoria e pratica per forma fisica e performance è pensata per studenti interessati alla fisiologia dell’esercizio, alla fisiologia dell’esercizio clinico, alla prestazione, alla chinesiologia/alle scienze dell’esercizio, alla fisioterapia e all’educazione fisica. L’obiettivo complessivo del testo è di consentire agli studenti una buona comprensione della fisiologia dell’esercizio in modo moderno. Inoltre, il testo contiene numerosi test e
applicazioni cliniche per valutare la prestazione cardiorespiratoria, oltre ad informazioni sull’allenamento rivolto all’incremento di parametri importanti per la salute e la performance.
Questo testo è pensato per un corso universitario di primo o di secondo livello (magistrale) della durata di un semestre. Il volume contiene evidentemente più informazioni di quelle che possono essere trattate nel corso di un semestre della durata di 15 settimane. Il testo è stato scritto per risultare comprensibile agli studenti e per consentire al docente di selezionare liberamente il materiale considerato più importante per il proprio corso. Il testo può inoltre essere utilizzato in corsi di fisiologia della durata
di due semestri, trattando così tutti i 25 capitoli di cui è composto.
AGGIORNAMENTI DELLA PRESENTE EDIZIONE
La decima edizione del nostro testo ha subito una profonda revisione ed è stata aggiornata alle ultime ricerche relative alla fisiologia dell’esercizio. Ogni capitolo infatti contiene discussioni nuove e più complete, nuovi riquadri di testo, nuove figure, riferimenti bibliografici aggiornati e letture consigliate attuali.
Nuovi argomenti e contenuti aggiornati I contenuti di questa nuova edizione sono stati ampiamente aggiornati. In particolare, ciascun capitolo è stato rivisto e adeguato in modo da includere nuovi e interessanti riquadri di testo, nuove illustrazioni ed evidenze scientifiche supportate da una bibliografia aggiornata e da nuove letture consigliate. Il seguente elenco descrive
alcuni cambiamenti sostanziali che rendono la decima edizione più completa e aggiornata:
■■ Capitolo 0: sono stati aggiunti due nuovi riquadri di testo “Uno Sguardo al Passato” dedicati alle carriere di Elsworth Buskirk e di Frances Hellebrandt.
■■ Capitolo 1: sono stati aggiunti nuovi riferimenti bibliografici e letture consigliate.
■■ Capitolo 2: nuove discussioni sul ruolo che lo shock termico gioca nell’adattamento cellulare allo stress.
■■ Capitolo 3: sono stati inseriti nuovi riquadri di testo e illustrazioni per sottolineare la struttura e la funzione delle due sottopopolazioni di mitocondri scoperte nel muscolo scheletrico.
■■ Capitolo 4: diverse figure sono state migliorate attraverso l’aggiunta di una nuova sezione sulla misura del massimo consumo di ossigeno.
■■ Capitolo 5: sono state aggiunte numerose nuove figure e una tabella per spiegare meglio i cambiamenti ormonali nel corso dell’esercizio. Sono state incluse nuove informazioni sull’impatto dell’ormone della crescita e degli steroidi anabolizzanti sulla dimensione e funzione del muscolo scheletrico.
■■ Capitolo 6: sono stati aggiunti aggiornamenti sulla base delle ultime scoperte scientifiche relative all’impatto dell’esercizio sul sistema immunitario.
■■ Capitolo 7: sono state espanse le discussioni sugli organi di senso muscolari (cioè corpi neurotendinei di Golgi e fusi neuromuscolari). Sono state inserite nuove informazioni sulle eccezioni al principio dimensionale di reclutamento delle unità motorie. È stata inoltre aggiunta una nuova sezione sul controllo centrale dei gesti motori durante l’esercizio. Infine, il riquadro “Applicazioni Cliniche 7.2” è stato espanso per trattare il rischio di encefalopatia cronica traumatica negli sport di contatto.
■■ Capitolo 8: sono state aggiunte informazioni aggiornate sul ruolo che le cellule satellite giocano negli adattamenti muscolari indotti da allenamento. Inoltre, sono state incluse nuove informazioni sui meccanismi attraverso cui l’allenamento influenza le strutture e la funzionedella giunzione neuromuscolare. Infine, sono state analizzate le nuove indagini in merito alle ragioni che portano all’insorgenza di crampi, all’interno di una nuova appendice che prende in esame gli approcci farmacologici per prevenire questo fenomeno.
■■ Capitolo 9: dettagli aggiornati relativi alla predizione della frequenza cardiaca massima negli individui anziani. Discussioni più approfondite sulla gestione del flusso ematico a livello muscolare durante l’esercizio. È stato aggiunto il riquadro “Approfondimento 9.3” per trattare l’impatto della posizione del corpo sulla gettata cardiaca durante l’esercizio.
■■ Capitolo 10: aggiornato con le ultime scoperte relative al controllo della respirazione durante l’esercizio. Sono state inoltre aggiunte nuove ricerche sulla differenza fra i sessi nella respirazione durante l’esercizio.
■■ Capitolo 11: sono state inserite numerose illustrazioni nuove e migliorate e una nuova trattazione sui sistemi tampone acido-base intracellulari. È stata aggiunta una nuova sezione per spiegare come la capacità tampone sia diversa nelle varie tipologie di fibre e come l’allenamento influenzi i sistemi tampone muscolari. Inoltre, il capitolo è stato implementato con l’aggiunta delle ultime scoperte sull’integrazione usata per migliorare il bilancio acido-base durante l’esercizio.
■■ Capitolo 12: sono state aggiunte numerose nuove illustrazioni nella trattazione sull’impatto di un ambiente caldo sulla prestazione fisica. Inoltre, un riquadro di testo è stato inserito per trattare l’influenza del pre-raffreddamento sulla prestazione. Infine, la trattazione relativa all’esercizio in ambiente freddo è stata espansa per illustrare le ultime scoperte scientifiche.
■■ Capitolo 13: sono state incluse numerose nuove illustrazioni e il capitolo è stato ampiamente rivisto attraverso l’aggiunta in due nuovi riquadri di testo che trattano: (1) il ruolo della genetica sul massimo consumo di ossigeno e (2) l’influenza dell’allenamento di resistenza sul volume e sul turnover dei mitocondri nel muscolo scheletrico. Infine, sono state inserite nuove e aggiornate informazioni sui mediatori chimici che promuovono la crescita muscolare indotta da allenamento di forza.
■■ Capitolo 14: le profonde revisioni effettuate sul capitolo forniscono nuove evidenze sull’importanza dell’attività fisica nella
prevenzione delle malattie croniche. La sezione dedicata alla sindrome metabolica è stata ampiamente rivisitata per includere una
trattazione estesa su come l’attività fisica e la dieta influenzino l’infiammazione che è connessa con le malattie croniche.
■■ Capitolo 15: è stata aggiunta un’ampia revisione corredata di nuove figure sul processo di screening per coloro che si avvicinano ad un programma di attività fisica. Ultimi dati riguardanti i nuovi standard nazionali relativi al massimo consumo di ossigeno (VO2 max).
■■ Capitolo 16: nuovi riferimenti bibliografici e letture consigliate.
■■ Capitolo 17: nuove informazioni sulle raccomandazioni relative all’attività fisica dell’ACSM per le popolazioni speciali. Sono state aggiunte nuove figure sull’effetto dell’età sul massimo consumo di ossigeno e un nuovo riquadro “Applicazioni Cliniche” per discutere il ruolo dell’attività fisica e il rischio di cancro.
■■ Capitolo 18: estensiva revisione per includere nuove informazioni su vitamine e minerali insieme a nuove linee guida per l’alimentazione della popolazione americana. Sono state effettuate estese revisioni nella trattazione sul calcolo della composizione corporea e un’analisi su cause e trattamento dell’obesità.
■■ Capitolo 19: nuovo riquadro “Uno Sguardo al Passato” insieme a una trattazione estesa sul rapporto tra fatica centrale e periferica. Aggiornamenti sul ruolo dei radicali liberi nella fatica indotta da esercizio fisico e nuove informazioni sul perché i corridori Keniani sono spesso vincenti nelle gare di corsa prolungata.
■■ Capitolo 20: è stato aggiornato con le ultime scoperte scientifiche e con l’aggiunta di nuove letture consigliate.
■■ Capitolo 21: sono stati aggiunti tre nuovi riquadri di testo per trattare i seguenti argomenti: (1) quali sono i limiti fisiologici al miglioramento della prestazione di resistenza? (2) l’abbigliamento complessivo può aiutare l’atleta durante la competizione e il recupero? e (3) il trattamento del dolore muscolare ritardato (DOMS).
■■ Capitolo 22: sono presenti una nuova illustrazione e le ultime scoperte scientifiche sulla triade dell’atleta donna, unite a una trattazione sulla recente proposta di sostituzione della definizione di triade dell’atleta donna con una nuova terminologia.
■■ Capitolo 23: informazioni aggiornate sulla nutrizione e sulla performance sulla base delle posizioni dell’ACSM del 2016. Nuove trattazioni sui benefici e i problemi associati all’allenamento di atleti con bassi livelli di glicogeno muscolare. È inoltre presente un’estesa trattazione sul fabbisogno di proteine per atleti e maggiori informazioni relative all’importanza del consumo di carboidrati nel corso di gare di resistenza di lunga durata.
■■ Capitolo 24: discussioni aggiornate sulla strategia dell’allenamento “vivi in alto, allenati in basso”. Nuove raccomandazioni per la prevenzione e il trattamento del disturbo da calore, insieme a nuove informazioni su come l’indice WBGT possa aiutare la pianificazione di allenamenti in ambiente caldo umido.
■■ Capitolo 25: ultimi dati sulla prevalenza e sull’utilizzo di sostanze ergogeniche. Nuove informazioni sugli integratori alimentari per migliorare la prestazione di resistenza insieme a nuove informazioni sull’effetto dello stretching sulla performance.
Indice generale
Prefazione v
Curatori dell’edizione italiana ix
SEZIONE 1
Fisiologia dell’esercizio 1
0 Introduzione alla fisiologia dell’esercizio 2
1 Misurazioni comuni in fisiologia
dell’esercizio 15
2 Controllo dell’ambiente interno 29
3 Bioenergetica 39
4 Il metabolismo durante l’esercizio 67
5 I segnali intracellulari e la risposta ormonale
all’esercizio 91
6 Esercizio e sistema immunitario 125
7 Sistema nervoso: struttura e controllo del
movimento 138
8 Muscolo scheletrico: struttura e funzione 164
9 Risposte circolatorie all’esercizio 191
10 Respirazione durante l’esercizio 221
11 Equilibrio acido-base durante l’esercizio 252
12 Regolazione della temperatura 264
13 Fisiologia dell’allenamento: effetti su O2 max,
performance e forza 287
SEZIONE 2
Fisiologia della salute
e della forma fisica 323
14 Prevenire le malattie croniche 324
15 Prove funzionali di valutazione della forma
fisica cardiorespiratoria 337
16 Prescrizione dell’esercizio
per la salute e per la fitness 359
17 Esercizio fisico per popolazioni speciali 377
18 Alimentazione e composizione corporea per la
salute e il benessere 402
SEZIONE 3
Fisiologia della
prestazione 433
19 Fattori che influenzano la prestazione 434
20 Valutazioni di laboratorio
della performance dell’uomo 452
21 Allenamento per la performance 472
22 Allenamento per l’atleta donna, per
bambini, per popolazioni speciali e per atleti
master 498
23 Nutrizione, composizione corporea e
prestazione 515
24 Esercizio e ambiente 539
25 Sussidi ergogenici 566
Appendice A: Calcolo dell’assorbimento di ossigeno
e della produzione di anidride
carbonica 589
Appendice B: Assunzioni dietetiche di riferimento:
fabbisogno stimato di energia 592
Appendice C: Assunzioni dietetiche di riferimento:
vitamine 593
Appendice D: Assunzioni dietetiche di riferimento:
minerali ed elementi 595
Appendice E: Percentuale di grasso stimata per gli
uomini: somma delle pliche tricipitale,
pettorale e sottoscapolare 597
Appendice F: Percentuale di grasso stimata per le
donne: somma delle pliche tricipitale,
addominale e sovrailiaca 598
Glossario 599
Indice analitico 609
xiii
Indice dei contenuti
Prefazione v
Curatori dell’edizione italiana ix
SEZIONE 1
Fisiologia dell’esercizio 1
Capitolo 0 Introduzione alla fisiologia
dell’esercizio 2
Breve storia della fisiologia dell’esercizio 3
L’eredità europea 3
L’Harvard Fatigue Laboratory 4
Fisiologia, condizione fisica e salute 6
Dall’educazione fisica alla scienza dell’esercizio e la
chinesiologia 8
Gli studi post-laurea (graduate) e la ricerca nella
fisiologia dell’esercizio 9
Società professionali e scientifiche e riviste di
ricerca 11
Addestramento alla ricerca 11
Opportunità di carriera nelle scienze dell’esercizio
e della chinesiologia 12
Capitolo 1 Misurazioni comuni in fisiologia
dell’esercizio 15
Unità di misura 16
Sistema metrico 16
Unità di misura SI 16
Definizione di lavoro e potenza 16
Lavoro 16
Potenza 17
Misurazione di lavoro e potenza 17
Test del gradino 17
Cicloergometro 18
Nastro trasportatore 19
Determinazione della spesa etica energetica 20
Calorimetria diretta 20
Calorimetria indiretta 21
Come esprimiamo la spesa energetica 21
Stima della spesa energetica 22
Calcolo del rendimento dell’esercizio 23
Fattori che influenzano il rendimento dell’esercizio 25
Economia di corsa 26
Capitolo 2 Controllo dell’ambiente
interno 29
Omeostasi: una costanza dinamica 30
Sistemi di controllo del corpo 32
Natura dei sistemi di controllo 32
Feedback negativo 32
Feedback positivo 33
Guadagno di un sistema di controllo 33
Esempi di controllo omeostatico 33
Regolazione della temperatura corporea 33
Regolazione della glicemia 34
Esercizio: un test del controllo omeostatico 34
L’esercizio migliora il controllo omeostatico
attraverso adattamenti cellulari 34
Le proteine dello stress contribuiscono alla
regolazione della omeostasi cellulare 35
Capitolo 3 Bioenergetica 39
Struttura cellulare 40
Trasformazioni energetiche biologiche 40
Reazioni chimiche cellulari 41
Reazioni di ossido-riduzione 43
Enzimi 43
Substrati energetici utilizzati durante l’esercizio 47
Carboidrati 47
Lipidi 48
Proteine 48
Fosfati altamente energetici 48
Bioenergetica 49
Produzione anaerobica di ATP 50
Produzione aerobica di ATP 53
Bilancio aerobico della produzione di ATP 60
Efficienza della fosforilazione ossidativa 60
Controllo dei processi bioenergetici 61
Controllo del sistema ATP-PC 61
Controllo della glicolisi 61
Controllo del ciclo dell’acido citrico e della catena di
trasporto degli elettroni 62
Interazione tra produzione aerobica e produzione
anaerobica di ATP 63
Capitolo 4 Il metabolismo durante
l’esercizio 67
Fabbisogni energetici a riposo 68
Transizione tra riposo ed esercizio 68
Recupero dopo l’esercizio: risposte metaboliche 70
Risposte metaboliche all’esercizio: influenza di
durata e intensità 74
Esercizi brevi e intensi 74
Esercizi prolungati 74
Esercizi incrementali 75
Stima dell’utilizzazione dei substrati durante
l’esercizio 79
Fattori che determinano la scelta dei substrati 80
Intensità dell’esercizio e scelta dei substrati 80
Durata dell’esercizio e scelta dei substrati 81
xiv Indice dei contenuti
Interazioni tra metabolismo dei grassi e dei carboidrati 83
Scorte di substrati nell’organismo 83
Capitolo 5 I segnali intracellulari e la risposta
ormonale all’esercizio 91
Neuroendocrinologia 92
Concentrazione di ormone nel sangue 93
Interazione ormone-recettore 94
Ormoni: regolazione e azione 97
Ipotalamo e ghiandola pituitaria 97
Ghiandola tiroidea 100
Ghiandola paratiroidea 101
Ghiandola surrenale 101
Pancreas 105
Testicoli e ovaie 105
Controllo ormonale della mobilizzazione di
substrati durante l’esercizio 110
Utilizzo del glicogeno muscolare 110
Omeostasi del glucosio plasmatico durante l’esercizio 113
Interazione ormone-substrato 119
Capitolo 6 Esercizio e sistema
immunitario 125
Visione d’insieme sul sistema immunitario 126
Sistema immunitario innato 126
Sistema immunitario acquisito 130
Esercizio e sistema immunitario 131
Esercizio e resistenza alle infezioni 131
Esercizio aerobico ad intensità elevata/di lunga durata
aumenta il rischio di infezioni 133
Esercizio in ambienti straordinari: il rischio di
infezioni è aumentato? 135
Si può fare esercizio quando si ha un
raffreddore? 136
Capitolo 7 Sistema nervoso: struttura e
controllo del movimento 138
Funzioni generali del sistema nervoso 139
Organizzazione del sistema nervoso 139
Struttura del neurone 139
Attività elettrica nei neuroni 140
Informazioni sensoriali e riflessi 147
Propriocettori articolari 147
Propriocettori muscolari 148
Chemocettori muscolari 150
Funzione motoria somatica e motoneuroni 151
Apparato vestibolare ed equilibrio 153
Funzioni di controllo motorio del cervello 154
Encefalo 155
Cervelletto 155
Tronco encefalico 157
Funzioni motorie del midollo spinale 157
Controllo delle funzioni motorie 158
Sistema nervoso autonomo 159
L’esercizio fisico migliora lo stato di salute del
cervello 160
Capitolo 8 Muscolo scheletrico: struttura e
funzione 164
Struttura del muscolo scheletrico 165
Giunzione neuromuscolare 167
Contrazione muscolare 169
Panoramica del modello dei filamenti scorrevoli/braccio di
leva oscillante 169
Energia per la contrazione 171
Regolazione dell’accoppiamento eccitazione-
contrazione 171
Esercizio e fatica muscolare 175
Crampi muscolari associati all’esercizio 175
Crampi muscolari associati all’esercizio fisico non sono
causati da disidratazione o squilibrio elettrolitico 175
Crampi muscolari associati all’esercizio fisico sono
probabilmente dovuti a cambiamenti nel sistema nervoso
centrale 176
Crampi muscolari associati all’esercizio fisico:
conclusioni 176
Tipi di fibre muscolari 178
Panoramica delle caratteristiche biochimiche e contrattili
del muscolo scheletrico 178
Caratteristiche funzionali dei tipi di fibre muscolari 179
Tipi di fibre e prestazioni 181
Azioni muscolari 182
Velocità di azione muscolare e rilasciamento 183
Regolazione della forza nel muscolo 183
Relazioni forza-velocità e potenza-velocità 185
Capitolo 9 Risposte circolatorie
all’esercizio 191
Organizzazione generale del sistema
circolatorio 192
Struttura del cuore 192
Circolo polmonare e circolo sistemico 193
Cuore: miocardio e ciclo cardiaco 193
Miocardio 193
Ciclo cardiaco 195
Pressione arteriosa 197
Fattori che influenzano la pressione arteriosa 199
Attività elettrica del cuore 200
Gettata cardiaca 202
Regolazione della frequenza cardiaca 202
Variabilità della frequenza cardiaca 205
Regolazione del volume sistolico 206
Emodinamica 208
Caratteristiche fisiche del sangue 208
Relazioni tra pressione, resistenza e flusso 208
Origine delle resistenze vascolari 209
Modificazioni dell’apporto di O2 al muscolo
durante l’esercizio 209
Modificazioni della gettata cardiaca durante l’esercizio 210
Modificazioni del contenuto di ossigeno nel sangue arterioso
e nel sangue venoso misto durante l’esercizio 211
Ridistribuzione del flusso di sangue durante l’esercizio 212
Regolazione del flusso sanguigno locale durante
l’esercizio 212
Risposte circolatorie all’esercizio 214
Influenze emotive 214
Transizione da riposo a esercizio 214
Recupero dopo l’esercizio 214
Esercizio incrementale 215
Esercizi con le braccia o con le gambe 215
Esercizio intermittente 215
Esercizio prolungato 216
Regolazione degli adeguamenti cardiovascolari
durante l’esercizio 217
Indice dei contenuti xv
Capitolo 10 Respirazione durante
l’esercizio 221
Funzione del sistema respiratorio – quadro
generale 222
Struttura del sistema respiratorio 222
Zona conduttiva 224
Zona respiratoria 225
Meccanica della respirazione 225
Inspirazione 226
Espirazione 226
Resistenza delle vie aeree 226
Ventilazione polmonare 228
Volumi e capacità polmonari 229
Diffusione dei gas 231
Circolazione polmonare 232
Rapporti ventilazione-perfusione 233
Trasporto di O2 e CO2 nel sangue 234
Emoglobina e trasporto di O2 234
Curva di dissociazione dell’ossiemoglobina 234
Trasporto di O2 nei muscoli 236
Trasporto di CO2 nel sangue 237
Ventilazione ed equilibrio acido-base 238
Risposte ventilatorie e dei gas ematici
all’esercizio 238
Transizione riposo-esercizio 238
Esercizio prolungato in un ambiente caldo 238
Esercizio incrementale 239
Controllo della ventilazione 241
Regolazione ventilatoria a riposo 241
Centri di controllo respiratorio 241
Input ai centri di controllo respiratorio 241
Controllo ventilatorio durante l’esercizio
submassimale 244
Controllo ventilatorio durante l’esercizio intenso 244
I polmoni si adattano all’allenamento? 245
Il sistema polmonare limita la prestazione durante
l’esercizio ad alta intensità? 246
Capitolo 11 Equilibrio acido-base durante
l’esercizio 252
Acidi, basi e pH 253
Produzione di ioni idrogeno durante
l’esercizio 254
Importanza della regolazione dell’equilibrio acido-
base durante l’esercizio 256
I sistemi tampone acido-base 256
Sostanze tampone intracellulari 256
Effetto del tipo di fibre muscolari e dell’allenamento sulla
capacità delle sostanze tampone intracellulari 257
Sostanze tampone extracellulari 257
Effetto della respirazione sull’equilibrio acido-
base 258
Regolazione dell’equilibrio acido-base tramite i
reni 260
Regolazione dell’equilibrio acido-base durante
l’esercizio 260
Capitolo 12 Regolazione della
temperatura 264
Panoramica sull’equilibrio termico durante
l’esercizio fisico 265
Misure della temperatura durante l’esercizio
fisico 266
Panoramica sulla produzione/dispersione di
calore 267
Produzione di calore 267
Perdita di calore 267
Immagazzinamento di calore corporeo durante l’esercizio
fisico 270
Termostato corporeo dell’area preottica anteriore
ipotalamica 271
Spostamento della temperatura di riferimento del
termostato ipotalamico in seguito a stati febbrili 271
Alterazioni termiche durante l’esercizio fisico 272
Indice di calore – una misura del calore
percepito 274
Esercizio fisico in ambiente caldo 274
Grado di sudorazione durante l’esercizio fisico 274
Alterazione della performance atletica in ambienti
caldi 274
Differenze nella termoregolazione legate al sesso e
all’età 278
Acclimatazione al caldo 279
Perdita dell’acclimatazione 281
Esercizio fisico in ambiente freddo 282
Risposte fisiologiche all’esercizio in ambiente freddo 283
Acclimatazione al freddo 284
Capitolo 13 Fisiologia dell’allenamento: effetti
su O2 max, performance e forza 287
Principi dell’allenamento 289
Sovraccarico e reversibilità 289
Specificità 289
Allenamento all’endurance e V̇ O2 max 289
Programmi di allenamento e modificazioni di V̇ O2
max 290
Perché l’allenamento determina un aumento di
V̇ O2 max? 291
Volume sistolico 292
Differenza arteriovenosa di O2 293
Effetti dell’allenamento all’endurance su
performance e omeostasi 293
Modificazioni indotte dall’allenamento all’endurance su
tipo di fibre e capillarizzazione 294
L’allenamento all’endurance aumenta il contenuto di
mitocondri nelle fibre muscolari scheletriche 295
Modificazioni indotte dall’allenamento dell’utilizzazione
dei substrati da parte del muscolo 296
L’allenamento all’endurance migliora la capacità
antiossidante del muscolo 298
L’allenamento migliora l’equilibrio acido-base durante
l’esercizio 298
Basi molecolari degli adattamenti
all’allenamento 299
Adattamenti all’allenamento – il quadro generale 299
Specificità delle risposte all’allenamento 300
Vie primarie di trasduzione del segnale nel muscolo
scheletrico 300
Messaggeri secondari nel muscolo scheletrico 301
Eventi di segnalazione che conducono agli
adattamenti muscolari indotti dall’allenamento
all’endurance 302
Allenamento all’endurance: legami tra fisiologia
muscolare e fisiologia sistemica 304
xvi Indice dei contenuti
Feedback periferico 304
Comando centrale 306
De-allenamento dopo un allenamento
all’endurance 306
Adattamenti muscolari all’allenamento
anaerobico 308
Miglioramenti della performance indotti dall’allenamento
anaerobico 308
Modificazioni del muscolo scheletrico indotte
dall’allenamento anaerobico 308
Effetti fisiologici dell’allenamento alla forza 309
Meccanismi responsabili dell’aumento di forza con
l’allenamento contro resistenza 310
Modificazioni del sistema nervoso indotte dall’allenamento
contro resistenza 310
Aumento delle dimensioni del muscolo indotto
dall’allenamento alla forza 310
Modificazioni del tipo di fibre indotte dall’allenamento
contro resistenza 311
L’allenamento contro resistenza può aumentare la capacità
ossidativa e il numero di capillari? 311
L’allenamento contro resistenza migliora l’attività
enzimatica antiossidante del muscolo 312
Andamento temporale ed eventi di segnalazione
che portano all’aumento di volume del
muscolo in seguito ad allenamento contro
resistenza 312
Andamento temporale della sintesi proteica
muscolare 313
Eventi di segnalazione che portano all’aumento di volume
muscolare da allenamento contro resistenza 313
Ruolo delle cellule satelliti nell’ipertrofia muscolare indotta
dall’allenamento contro resistenza 314
De-allenamento in seguito ad allenamento contro
resistenza 315
Allenamento contro resistenza associato
all’allenamento all’endurance 316
Meccanismi responsabili delle limitazioni dello sviluppo
di forza durante allenamenti associati di forza e di
endurance 317
SEZIONE 2
Fisiologia della salute
e della forma fisica 323
Capitolo 14 Prevenire le malattie
croniche 324
Fattori di rischio per le malattie croniche 325
Ereditari/biologici 325
Ambientali 325
Comportamentali 325
Fattori di rischio per la malattia cardiaca
coronarica 326
Inattività fisica come fattore di rischio 327
Attività fisica e salute 328
Infiammazione e malattia coronarica 329
Obesità, infiammazione e malattia cronica 330
Alimentazione sana e attività fisica per combattere
l’infiammazione 330
Sindrome metabolica 332
Capitolo 15 Prove funzionali di valutazione
della forma fisica cardiorespiratoria 337
Procedure di valutazione 338
Selezione (screening) 338
Misure a riposo e durante l’esercizio 340
Test sul campo per la valutazione della CRF 341
Prove di corsa massimale 341
Prove di marcia 343
Modified Canadian Aerobic Fitness Test 343
Valutazione funzionale con test incrementale:
variabili misurate 344
Frequenza cardiaca 344
Pressione arteriosa 345
ECG 345
Intensità percepita di esercizio 345
Criteri di interruzione della prova 346
O2 max 346
Stima del O2 max dall’intensità di esercizio più elevata
prima dell’interruzione 347
Stima del O2 max dalla risposta sottomassimale della
FC 347
Protocolli dei test incrementali 348
Nastro trasportatore 349
Cicloergometro 350
Test del gradino 352
Capitolo 16 Prescrizione dell’esercizio
per la salute e per la fitness 359
Prescrizione dell’esercizio 360
Dose-risposta 361
Attività fisica e salute 361
Linee guida generali per migliorare la fitness 363
Valutazione 365
Progressione 365
Riscaldamento, allungamento e defaticamento,
allungamento 365
Prescrizione dell’esercizio per la FCR 365
Frequenza 366
Intensità 366
Tempo (durata) 368
Sequenza dell’attività fisica 369
Camminare 369
Correre 370
Giochi e sport 370
Allenamento alla forza e alla flessibilità 370
Problemi legati alle condizioni ambientali 372
Capitolo 17 Esercizio fisico per popolazioni
speciali 377
Diabete 378
Esercizio fisico e diabete 379
Asma 382
Diagnosi e cause 383
Prevenzione/riduzione dell’asma 383
Asma indotta da esercizio fisico 384
Malattie polmonari ostruttive croniche
(COPD) 385
Valutazione e allenamento 386
Ipertensione 387
Riabilitazione cardiaca 388
Popolazione 388
Valutazione 389
Indice dei contenuti xvii
Programmi di esercizio 389
Esercizio fisico per individui anziani 390
Massima potenza aerobica 390
Risposte all’allenamento 390
Salute delle ossa e osteoporosi 393
Forza 393
Esercizio fisico in gravidanza 394
Capitolo 18 Alimentazione e composizione
corporea per la salute e il benessere 402
Standard nutrizionali 403
Classi di nutrienti 405
Acqua 405
Vitamine 405
Minerali 405
Carboidrati 409
Grassi 410
Proteine 411
Dietary Guidelines for Americans 411
Piani alimentari per la salute 412
Valutare la dieta 413
Composizione corporea 413
Metodi per valutare sovrappeso e obesità 414
Metodi per misurare la composizione corporea 414
Modello di composizione corporea a due componenti 415
Grasso corporeo per la salute e la forma fisica 418
Obesità e controllo del peso 419
Obesità 419
Cause dell’obesità 420
Alimentazione, attività fisica e controllo del
peso 421
Bilancio energetico 421
Alimentazione e controllo del peso 421
Spesa energetica e controllo del peso 422
SEZIONE 3
Fisiologia della prestazione 433
Capitolo 19 Fattori che influenzano la
prestazione 434
Siti della fatica 435
Fatica centrale 436
Fatica periferica 437
Fatica sia centrale che periferica 440
Fattori limitanti le prestazioni anaerobiche
massimali 442
Prestazioni a brevissimo termine (10 secondi o meno) 442
Prestazioni a breve termine (10-180 secondi) 442
Fattori limitanti le prestazioni aerobiche
massimali 444
Prestazioni di durata moderata (3-20 minuti) 444
Prestazioni di durata intermedia (21-60 minuti) 444
Prestazioni a lungo termine (1-4 ore) 445
L’atleta come una macchina 448
Capitolo 20 Valutazioni di laboratorio
della performance dell’uomo 452
Valutazioni di laboratorio della performance fisica:
teoria ed etica 453
Cosa ci guadagna l’atleta con i test fisiologici 453
Quale test fisiologico non fare 454
Le componenti dei test fisiologici efficaci 454
Test diretto della massima potenza aerobica 454
Specificità dei test 455
Protocolli dei test di esercizio 455
Determinazione del picco di O2 in atleti paraplegici 456
Test di laboratorio per predire la performance di
endurance 457
Uso del threshold del lattato per valutare la
performance 457
Misura della potenza critica 459
Test per determinare l’economia dell’esercizio 459
Stima del successo nella corsa di distanza utilizzando
il threshold del lattato e l’economia di corsa 460
Determinazione del potere anaerobico 461
Test di potenza anaerobica a brevissimo termine 462
Test di potenza anaerobica a breve termine 463
Valutazione della forza muscolare 465
Criteri per la scelta di un test di forza 465
Misure isometriche della forza 465
Test di forza a peso libero 466
Valutazione isocinetica della forza 466
Misura della resistenza variabile della forza 467
Capitolo 21 Allenamento per la
performance 472
Principi di allenamento 473
Sovraccarico, specificità e reversibilità 473
Influenza di genere e iniziale livello di forma fisica 474
Influenza della genetica 474
Componenti di una sessione di allenamento:
riscaldamento, allenamento e
raffreddamento 475
Allenamento per migliorare la potenza
aerobica 477
Interval training 477
Esercizio di breve, lunga distanza 478
Esercizio continuo ad alta intensità 479
L’allenamento ad alta quota migliora la performance
dell’esercizio a livello del mare 479
Allenamento di endurance e lesioni 480
Allenamento per migliorare la potenza
anaerobica 480
Allenamento per migliorare il sistema ATP-PC 481
Allenamento per migliorare il sistema glicolitico 481
Allenamento per migliorare la forza
muscolare 481
Allenamento progressivo di forza (resistance) 483
Principi generali di un allenamento di forza 483
Confronto tra pesi liberi e macchine 483
Differenze di genere nella risposta all’allenamento alla
forza 484
Programmi concomitanti di allenamento di
endurance e di forza 486
Adattamenti nei muscoli scheletrici indotti da
influenze nutrizionali sull’allenamento 487
La disponibilità di carboidrati nel muscolo
scheletrico influenza la resistenza dell’adattamento
all’allenamento 487
La disponibilità delle proteine nel muscolo scheletrico
influenza la sintesi delle proteine muscolari dopo
l’esercizio fisico 488
Supplementazione con elevate dosi di antiossidanti 488
xviii Indice dei contenuti
Dolore muscolare 488
Allenamento per migliorare la flessibilità 489
Condizionamento annuale per atleti 491
Allenamento fuori stagione 491
Allenamento pre-stagione 493
Allenamento durante la stagione 493
Errori comuni dell’allenamento 493
Capitolo 22 Allenamento per l’atleta donna,
per bambini, per popolazioni speciali e per
atleti master 498
Fattori importanti per le donne coinvolte in un
intenso allenamento 499
Esercizio e disturbi mestruali 499
Allenamento e mestruazioni 500
Atlete e disordini alimentari 500
Disordini alimentari: commenti finali 501
Disturbi minerali ossei e atlete 501
Esercizio durante la gravidanza 501
Rischio di lesione al ginocchio nelle atlete donne 503
Allenamento per bambini 504
Allenamento e sistema cardiopolmonare 505
Allenamento e sistema muscoloscheletrico 505
Progressi nella scienza dell’esercizio pediatrico 506
Allenamento competitivo in soggetti con
diabete 506
Allenamento in soggetti con asma 507
Epilessia e attività fisica 508
L’esercizio promuove le convulsioni? 508
Rischio di lesioni in seguito a convulsioni 508
Prestazione e allenamento per atleti master 509
Cambiamenti età-correlati nella forza muscolare 509
Invecchiamento e performance di endurance 510
Linee guida di allenamento per atleti master 511
Capitolo 23 Nutrizione, composizione
corporea e prestazione 515
Carboidrati 516
Apporto di carboidrati e prestazione 516
Assunzione dei carboidrati prima o durante una
prestazione 519
Assunzione dei carboidrati dopo una prestazione 522
Proteine 522
Fabbisogno di proteine ed esercizio 523
Fabbisogno di proteine per gli atleti 524
Acqua ed elettroliti 526
Reintegrazione dei liquidi—Prima dell’esercizio 526
Reintegrazione dei liquidi—Durante l’esercizio 527
Reintegrazione dei liquidi—Dopo l’esercizio 528
Sale (NaCl) 529
Minerali 529
Ferro 529
Vitamine 531
Pasto pre-gara 532
Principi nutritivi del pasto pre-gara 532
Composizione corporea e prestazione 533
Capitolo 24 Esercizio e ambiente 539
Altitudine 540
Pressione atmosferica 540
Performance anaerobica di breve durata 540
Performance aerobica di lunga durata 541
Massima potenza aerobica e altitudine 542
Acclimatazione all’altitudine 544
Allenamento per le competizioni in alta quota 545
La conquista dell’Everest 546
Calore 548
Ipertermia 549
Implicazioni per la fitness 551
Implicazioni sulla performance 551
Freddo 553
Fattori ambientali 554
Fattori di isolamento 556
Produzione di calore 557
Caratteristiche descrittive 557
Come affrontare l’ipotermia 558
Inquinamento dell’aria 558
Materia particolata 559
Ozono 559
Biossido di zolfo 560
Monossido di carbonio 560
Capitolo 25 Sussidi ergogenici 566
Problemi nella ricerca sperimentale 567
Integratori alimentari 568
Prestazione aerobica 569
Ossigeno 570
Doping ematico 572
Prestazione anaerobica 574
Sistemi tampone nel sangue 574
Farmaci 575
Anfetamine 575
Caffeina 576
Sussidi ergogenici meccanici 579
Ciclismo 579
Riscaldamento 580
Appendice A: Calcolo dell’assorbimento di ossigeno
e della produzione di anidride
carbonica 589
Appendice B: Assunzioni dietetiche di riferimento:
fabbisogno stimato di energia 592
Appendice C: Assunzioni dietetiche di riferimento:
vitamine 593
Appendice D: Assunzioni dietetiche di riferimento:
minerali ed elementi 595
Appendice E: Percentuale di grasso stimata per gli
uomini: somma delle pliche tricipitale,
pettorale e sottoscapolare 597
Appendice F: Percentuale di grasso stimata per le
donne: somma delle pliche tricipitale,
addominale e sovrailiaca 598
Glossario 599
Indice analitico 609
