Capacità aerobica – che cos’è il VO2max e come si calcola?

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Capacità aerobica negli atleti

Ti sei mai chiesto come fa il nostro organismo a produrre l’energia che serve per muoverci, per vivere e per allenarci? La capacità aerobica per un atleta è fondamentale, poiché è indice del grado di forma e di allenamento.

Quando i muscoli si contraggono, l’energia usata proviene dalla molecola ATP presente nelle cellule. Più rapidamente viene prodotta questa sostanza, più il muscolo riesce a lavorare bene prima di stancarsi. L’ATP viene prodotto dalle cellule sfruttando 3 diversi meccanismi:

  • capacità aerobica
  • capacità anaerobica (lattacido e alattacido)

Anche se noi concettualmente li teniamo separati, questi tre processi lavorano contemporaneamente. Ci sarà uno dei tre a predominare rispetto agli altri a seconda della durata e dall’intensità dell’allenamento.

Che cos’è la capacità aerobica?

Prima di vedere come funziona la capacità aerobica, vediamo che cosa significa la parola stessa. Il termine aerobico implica la presenza di ossigeno. Si rientra nella capacità aerobica per la produzione di ATP quando alle cellule viene data una sufficiente quantità di ossigeno.

Il meccanismo di produzione di energia, da parte delle cellule muscolari, è così differente che quando si rientra nella capacità aerobica le reazioni avvengono nei mitocondri delle cellule. Quando il sistema va in fase anaerobica, la produzione avviene invece nel citoplasma.

La capacità aerobica

Il sistema aerobico si attiva già dopo 60 secondi che è iniziato l’allenamento. La capacità aerobica indica il tempo in cui si riesce a mantenere forza e concentrazione senza che si accumuli acido lattico. Mentre infatti gli scarti della reazione aerobica sono CO2 e H20, cioè anidride carbonica e acqua, la reazione anerobica produce acido lattico. Fino a quando il nostro organismo produce energia semplicemente sfruttando l’ossigeno, rientriamo all’interno della capacità aerobica, cioè non superiamo quella che viene definita soglia aerobica.

Viene indicata anche come la capacità totale di consumare ossigeno o massimo consumo di ossigeno. La sigla è VO2max

Che cos’è il VO2max?

La capacità di consumare ossigeno dipende sostanzialmente da due fattori:

  • come viene estratto dal sangue l’ossigeno da dare ai muscoli
  • come viene distribuito l’ossigeno ai muscoli

Esiste anche una formula per calcolare la capacità aerobica, o meglio il VO2max.

VO2max = emissione cardiaca massima * estrazione di ossigeno massima

dove l’emissione cardiaca massima è uguale al battito cardiaco (bpm) per il volume unitario (SV).

Nell’esempio in basso puoi renderti conto di come i nostri corpi hanno una notevole capacità di aumentare il consumo di ossigeno in base all’attività che si sta svolgendo.

Come aumentare la capacità aerobica

Mentre stai facendo degli esercizi, il nostro si adegua in modo da prelevare l’ossigeno più facilmente e rapidamente dal sangue. Nello stesso tempo l’ossigeno viene utilizzato quindi più velocemente per produrre energia.

Il risultato è che quando sei nella fascia aerobica e stai facendo allenamento, il tuo corpo consuma più ossigeno del solito per produrre energia. Per favorire questi processi il tuo corpo aumenta la sua temperatura, diventa più acido…

Il valore di VO2 a riposo viene indicato anche con il nome di equivalente metabolico (MET) ed è pari a 3,5 ml/kg/min. Spesso i vari tipi di allenamento sono descritti in base proprio al met. Ad esempio la capacità aerobica della pallavolo varia tra i 3 e i 6 MET, mentre la danza aerobica tra i 6 e i 9.

Quando si fa allenamento aerobico si ha un aumento del VO2max, cioè il tuo corpo è in grado di bruciare più ossigeno per produrre energia. Cioè aumenta lo sforzo massimo prima del quale si presenta la capacità anaerobica. Questo significa che più ti alleni e più sarai in grado di produrre energia, più potrai allenarti in modo intenso.

Da cosa dipende la capacità aerobica

Il consumo di ossigeno massimo, cioè la capacità aerobica dipende da molti fattori: età, frequenza di allenamento, fattori ereditari,… Dopo i 30-35 anni, infatti c’è una lenta diminuzione della capacità aerobica, soprattutto se non ci si allena e si conduce uno stile di vita sedentario. All’età di 65 anni, ad esempio, la capacità aerobica può essersi ridotta fino al 35%.

Il grado di allenamento è sicuramente determinante. Le persone più allenate riescono a sostenere allenamenti di alto livello sfruttando la propria capacità aerobica. Ovviamente più sei allenato e maggiore sarà la VO2max.

La relazione con le calorie consumate

Esiste una relazione diretta tra consumo di ossigeno e calorie bruciate in un allenamento. E’ stato calcolato che per 1 litro di ossigeno consumato, vengono bruciate 5 calorie.

Immaginiamo una ragazza che va a correre per dimagrire. Il suo battito medio sarà di circa 135 bpm e usa 20ml di ossigeno/kg/min. Questo significa che brucerà circa 6 kcal al minuto. Molto spesso medici e nutrizionisti utilizzano questo metodo di calcolo per fare una stima della calorie spese durante un allenamento.

Esempi di calcolo del VO2max

Immaginiamo di voler calcolare la capacità aerobica nel calcio di un atleta che pesa 70 kg. Il suo battito cardiaco a riposo è di 60 bpm (battiti per minuto), mentre il suo volume unitario è di 70 ml/battito. Ipotizziamo che l’estrazione di ossigeno sia pari a 6 ml di ossigeno per ogni 100 ml di sangue.

Possiamo così calcolare il suo consumo di ossigeno a riposo come:

VO2 a riposo=60bpm*70ml/battito*6ml di ossigeno/100m = 252 ml di ossigeno al minuto.

Se dividiamo il risultato per il suo peso (cioè i 70kg) otteniamo il consumo di ossigeno unitario a riposo che è pari a 3,5 ml/kg/min.

Immaginiamo che lo stessa atleta abbia fatto un lungo scatto o una corsa ed abbia il battito cardiaco a 180bpm, un volume unitario di 115ml/battito e una estrazione di ossigeno di 15ml di ossigeno per 100ml di sangue. Possiamo così calcolare il VO2max con la solita formula:

VO2max=180bpm*115ml/battito*15ml di ossigeno al minuto = 3.105 ml/min.

Il consumo unitario che si ottiene dividendo per il peso è pari a 44,4 ml/kg/min

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