Capillarizzazione

La capillarizzazione è uno degli elementi che determinano la disponibilità di ossigeno alle cellule muscolari, quindi è un fattore che influenza il massimo consumo di ossigeno (VO₂max).  È comunque da precisare che non è ritenuto un fattore particolarmente limitante (in altre parole non è il collo di bottiglia) del VO₂max come lo sono invece la gittata cardiaca, la capacità di trasporto dell’ossigeno e il sistema respiratorio (quest’ultimo difficilmente influenzabile con l’allenamento); questo concetto è naturalmente valido per gli sport che impiegano grosse masse muscolari (come corsa e ciclismo) e per soggetti allenati. Non esiste un numero di ricerche sufficienti per dare correlazioni precise fra capillarizzazione e performance di endurance (che è un fattore più complesso del solo VO₂max). Resta comunque il fatto che l’aumento della capillarizzazione rappresenta un adattamento all’allenamento di endurance. Essa è misurabile tramite il numero di capillari per sezione di muscolo o tramite il numero di capillari per fibra muscolare. È una variabile fisiologica che necessita molto tempo per essere incrementata [3] (in particolar modo nei muscoli rossi, come il soleo), ma allo stesso tempo ha un periodo di deallenamento (cioè il tempo che questa variabile impiega a regredire) lungo [5]. Ma quali sono i motivi di questa lentezza nei confronti degli adattamenti che coinvolgono le cellule muscolari?

L’ipotesi più probabile risiede nel numero di nuclei; infatti, la cellula muscolare contiene un numero elevato di nuclei e allo stesso tempo è in grado di aumentarli grazie all’inglobazione delle cellule satelliti. Le cellule endoteliali (cioè quelle che formano i capillari) invece hanno un solo nucleo.

Le cellule muscolari quindi hanno a disposizione diverso materiale nucleare (che deriva dal numero elevato di nuclei) per la sintesi proteica e quindi per adattarsi velocemente allo stimolo allenante, mentre le cellule endoteliali no!

I meccanismi cellulari che portano alla proliferazione delle cellule endoteliali e quindi all’aumento della capillarizzazione sono diversi  e ancora non del tutto conosciuti. Un fattore di trascrizione molto importante è il VEGF (fattore di crescita dell’endotelio vascolare) che è in grado di incrementare la permeabilità vascolare, la proliferazione cellule endoteliali e la nascita di nuovi vasi [2-7].

Capillarizzazione e allenamento

Le vecchie periodizzazioni dell’allenamento prevedevano nella parte iniziale della stagione, un numero elevato di chilometri corsi ad andature lente per stimolare la capillarizzazione e quindi per incrementare la capacità del muscolo di ricevere sangue e quindi poter recuperare più velocemente nelle fasi successive in cui si aumentavano i ritmi. Questa concezione dell’allenamento si è poi rivelata errata ed è stata successivamente abbandonata. Tra il fallimento metodologico di questa teoria si trovano anche concetti biochimici errati; infatti, in base alle conoscenze attuali,

lo stimolo principale per la sintesi del VGEF è dato da allenamenti aerobici ad alta intensità svolti in condizioni di ipossia (cioè in condizione di bassa pressione parziale di ossigeno) [6].

Ciò non deve illudere sui possibili effetti dell’allenamento in altura, ma far riflettere come alcune concezioni passate non siano supportate da reali basi fisiologiche.

Un altro aspetto interessante è quello della specificità della capillarizzazione; infatti questo tipo di adattamento avviene in particolar modo nelle fibre muscolari coinvolte nell’allenamento [3].

È quindi inutile sperare di aumentare il numero di capillari intorno a certe fibre, con andature alle quali queste non sono sollecitate! In altre parole, andature lente (riferite alle caratteristiche del soggetto) sollecitano solamente la capillarizzazione delle fibre lente.

Si possono fare quindi queste considerazioni:

1. Gli allenatori di velocisti che introducono, nel periodo di preparazione generale, allenamenti per migliorare le doti di recupero dei loro atleti, dovrebbero preferire mezzi intermittenti e intervallati piuttosto che mezzi continui per facilitare adattamenti in tutte le fibre muscolari [4].
2. Gruppi muscolari come quelli del polpaccio, che sono composti da muscoli con una grossa differenziazione fisiologica (il soleo è formato quasi esclusivamente da fibre rosse, mentre i gemelli hanno una buona percentuale di fibre bianche), necessitano di andature diversificate per facilitare uno sviluppo armonico (Vedi La funzionalità del polpaccio).

Conclusioni

È altamente probabile che gli abituali mezzi allenanti utilizzati, che non hanno come scopo l’aumento dei capillari, portino ugualmente a questo obiettivo in maniera specifica nelle fibre muscolari utilizzate [1].

Quello della capillarizzazione è un concetto interessante per la fisiologia e la biochimica dello sport, mentre lo è meno per la metodologia dell’allenamento.

Bibliografia

[1] Arcelli E, Impellizzeri F, Sassi A, Morelli A. Metabolismo lipidico e allenamento. SdS/Rivista di cultura sportiva Anno XVIII n. 45-46 pag. 50-56.

[2] Breen EC, Johnson EC, Wagner H, Tseng HM, Sung LA, Wagner PD. Angiogenic growth factor mRNA responses in muscle to a single bout of exercise. J Appl Physiol 1996 Jul;81(1):355-61.

[3] Gute D, Laughlin MH, Amann JF. Regional changes in capillary supply in skeletal muscle of interval-sprint and low-intensity, endurance-trained rats. Microcirculation 1994 Oct;1(3):183-93.

[4] Jensen L, Bangsbo J, Hellsten Y. Effect of high intensity training on capillarization and presence of angiogenic factors in human skeletal muscle. J Physiol 2004 Jun 1;557(Pt 2):571-82.

[5] Klausen K, Andersen LB, Pelle I. Adaptive changes in work capacity, skeletal muscle capillarization and enzyme levels during training and detraining. Acta Physiol Scand. 1981 Sep;113(1):9-16.

[6] Hoppeler H, Vogt M. Muscle tissue adaptations to hypoxia. The Journal of Experimental Biology 2001; 204, 3133-3139

[7] Prior BM, Yang HT, Terjung RL. What makes vessels grow with exercise training? J Appl Physiol  2004 Sep;97(3):1119-28.