Il corpo umano, a seguito dell’allenamento intenso e costante, subisce degli adattamenti anatomici volti a migliorarne le capacità funzionali. Questi adattamenti includono modificazioni morfologiche e funzionali che permettono al corpo di superare le nuove sfide imposte dall’allenamento. In particolare, gli adattamenti più evidenti si riscontrano nell’apparato cardiocircolatorio degli atleti che praticano discipline sportive aerobiche o di resistenza, poiché questi sport richiedono il mantenimento per lunghi periodi di un alto flusso di sangue, rappresentato dalla gittata cardiaca. Tali adattamenti fanno sì che il cuore degli sportivi appaia molto diverso da quello di una persona sedentaria venendo definito “cuore d’atleta”.

L’allenamento intenso è quindi in grado di produrre cambiamenti significativi nel funzionamento del corpo umano, migliorando le prestazioni fisiche e gli adattamenti a specifiche esigenze sportive.

Adattamenti cardiocircolatori all’allenamento

Gli atleti hanno adattamenti fisiologici che permettono loro di avere prestazioni superiori durante lo sforzo. Questi adattamenti variano in base a diversi fattori, tra cui: il tipo, l’intensità e la durata delle competizioni e degli allenamenti, le caratteristiche fisiologiche e genetiche del soggetto, l’età e l’epoca di inizio dell’attività. Gli adattamenti possono essere divisi in due categorie: adattamenti centrali, che riguardano il cuore, e adattamenti periferici, che interessano i vasi sanguigni.

In sostanza, gli atleti hanno un sistema cardiovascolare più efficiente rispetto alle persone sedentarie, e questo è uno dei motivi per cui sono in grado di raggiungere prestazioni superiori.

Adattamenti centrali

Quando un atleta si allena, il suo cuore subisce delle modificazioni mirate ad accogliere e pompare una maggiore quantità di sangue rispetto a un soggetto sedentario in modo che possa soddisfare le maggiori richieste di ossigeno dei muscoli durante lo sforzo fisico. Queste modificazioni includono un aumento di volume del cuore e una riduzione della frequenza cardiaca a riposo e sotto sforzo grazie all’equilibrio raggiunto dalla bilancia simpatovagale (condizione generalmente chiamata cuore d’atleta).

L’aumento di volume del cuore è il fenomeno più importante per aumentare la Gittata Sistolica, che è la quantità di sangue espulsa ad ogni contrazione del cuore, e la Gittata Cardiaca, che è la quantità di sangue espulsa dal cuore in un minuto. Negli atleti che praticano sport aerobici di alto livello, il volume cardiaco totale può raddoppiare.

Vi sono due modelli di adattamento del cuore in atleti che praticano sport diversi:

• L’ipertrofia eccentrica riguarda gli atleti aerobici, in cui il ventricolo sinistro aumenta il suo volume interno e le pareti diventano più spesse.
• L’ipertrofia concentrica, al contrario, riguarda gli atleti di sport statici e di potenza, in cui lo spessore delle pareti aumenta senza un aumento del volume interno del ventricolo, mantenendo la forma originale o assumendone una più allungata.

Il cardiologo può oggi avvalersi della tecnologia dell’ecografia per distinguere una cardiomegalia fisiologica da una patologica, causata da malattie legate ad un non corretto funzionamento delle valvole cardiache o del muscolo cardiaco.

In particolar modo, l’allenamento aerobico o di resistenza determina una riduzione del tono simpatico e una prevalenza del tono vagale nel sistema nervoso autonomo del cuore, anche nota come “ipertono vagale relativo”. Ciò si traduce in una riduzione della frequenza cardiaca a riposo: nei soggetti sedentari, questa diminuzione può essere di 8-10 battiti al minuto anche dopo poche settimane di allenamento, mentre negli atleti ai massimi livelli agonistici la bradicardia può arrivare a 35-40 bpm.

Per comprendere se tali valori siano fisiologici o patologici, si utilizza l’elettrocardiogramma di holter, in grado di registrare le attività cardiache per periodi di 24-48 ore. In sintesi, l’ecografia e l’ECG rappresentano importanti strumenti diagnostici per il cardiologo, permettendogli di distinguere una condizione normale da una patologica e valutare i benefici dell’allenamento fisico sul sistema cardiocircolatorio.

Adattamenti periferici

Il sistema circolatorio, costituito dai vasi arteriosi e venosi, deve adattarsi alla nuova realtà quando si parla di sport e allenamento. È necessario potenziare la circolazione al fine di permettere uno scorrimento dei flussi sanguigni elevati senza rallentamenti.
In particolare, gli adattamenti più importanti riguardano la microcircolazione e i muscoli, soprattutto quelli più allenati. I capillari, dove avvengono gli scambi tra sangue e muscolo, si trovano maggiormente attorno alle fibre muscolari rosse, lente e a metabolismo aerobico. Queste fibre ossidative richiedono una quantità maggiore di ossigeno.

L’allenamento dell’atleta di resistenza porta ad un aumento del numero di capillari e ad un aumento del rapporto capillari/fibre muscolari, noto come capillarizzazione. Questo permette al muscolo di sfruttare al meglio le disponibilità di ossigeno e substrati energetici. Inoltre, l’ aumento della superficie capillare e della capacità di vasodilatazione delle arteriole muscolari, fa sì che i muscoli riescano ad accogliere grandi quantità di sangue senza aumentare la pressione arteriosa media.

Gli atleti non solo sviluppano la microcircolazione, ma anche i loro vasi arteriosi e venosi di medio e grosso calibro si espandono, conosciuti come “vasi d’atleta“. Questo fenomeno è particolarmente evidente nella vena cava inferiore, il vaso responsabile di riportare il sangue dai muscoli degli arti inferiori al cuore, che è molto impegnato durante gli sport.

L’allenamento di resistenza può inoltre portare all’espansione delle arterie coronarie, che hanno il compito di rifornire di sangue il cuore. La massa muscolare del cuore cresce con l’allenamento e richiede quindi una maggiore quantità di sangue e di ossigeno. L’aumento del calibro delle coronarie è un altro segno dell’ipertrofia fisiologica del cuore negli atleti, distinguendola da quella patologica causata da malattie cardiache congenite o acquisite.

Differenziare il cuore d’atleta dalle cardiomiopatie

Negli atleti che praticano un elevato volume di esercizio fisico ad alta intensità, le conseguenti modifiche della struttura e della funzione cardiaca che si sviluppano come risultato dell’adattamento fisiologico all’esercizio (il cosiddetto “cuore dell’atleta”) possono sovrapporsi ad alcune caratteristiche delle condizioni patologiche. Pertanto ci si potrebbe chiedere se l’ingrandimento del cuore in questi atleti debba essere considerato patologico e dovuto a una cardiopatia.

Nel cuore ipertrofico, la crescita eccessiva coinvolge sia i muscoli cardiaci che i vasi sanguigni, in modo da evitare una riduzione della perfusione causata dall’aumento di massa muscolare. A differenza delle forme patologiche di ipertrofia cardiaca, la componente fibrocitaria non aumenta, limitando così la diminuzione della distensibilità cardiaca o l’aumento dello stress parietale, risultati negativi delle forme patologiche irreversibili.

L’esercizio fisico non comporta un aumento significativo della frequenza cardiaca massima, la cui determinazione dipende principalmente dall’età del soggetto. Tuttavia, è possibile ottenere valori di Gittata Cardiaca molto elevati grazie ad un aumento della gittata sistolica, favorita dalla presenza di una cardiomegalia.

La Gittata Cardiaca, che rappresenta il volume di sangue che il cuore pompa in un minuto, in condizioni di riposo è simile tra un atleta allenato e un soggetto sedentario della stessa età e della stessa costituzione fisica. Tuttavia, durante lo sforzo fisico la differenza tra l’atleta e il sedentario diventa evidente. Infatti, negli atleti allenati nella resistenza la Gittata Cardiaca massima può raggiungere valori eccezionali di 35-40 L/min, cioè quasi il doppio di quelli raggiungibili da una persona sedentaria.

Di conseguenza, a parità di intensità dell’esercizio, la frequenza cardiaca dell’atleta risulta sempre nettamente inferiore rispetto a quella del sedentario, evidenziando un episodio di bradicardia relativa durante lo sforzo.

Oltre alle differenze nel comportamento del cuore, ci sono altre variazioni osservabili durante l’esercizio fisico. Durante lo sforzo, la frequenza cardiaca aumenta e di conseguenza si riduce la durata della diastole, ovvero il tempo a disposizione dei ventricoli per riempirsi. Tuttavia, il cuore di una persona allenata, poiché più “elastico”, riesce ad accogliere efficacemente il sangue nelle sue cavità ventricolari, anche quando la FC è elevata e la durata della diastole ridotta.

In particolare, alcuni cambiamenti che avvengono nel cuore d’atleta, ovvero l’allargamento della cavità ventricolare sinistra, l’aumento dello spessore della parete ventricolare sinistra e l’aumento della trabecolazione ventricolare sinistra causati dall’adattamento del cuore all’attività atletica, possono talvolta essere difficili da differenziare da condizioni come la cardiomiopatia dilatativa, la cardiomiopatia ipertrofica o la non-compattazione ventricolare sinistra isolata.

La distinzione tra cambiamenti fisiologici e patologici negli atleti è imperativa, poiché una diagnosi errata può avere conseguenze importanti, come l’esclusione dallo sport agonistico, o una falsa rassicurazione e la perdita di un’opportunità di intervento terapeutico efficace.

Per saperne di più sull’argomento, scopri le ultime pubblicazioni scientifiche su PubMed