Blog Minttu Hukka: Acclimatazione al calore per le prestazioni atletiche

Il 2023 è stato l'anno più caldo mai registrato nella storia del mondo (1). Il tasso di riscaldamento globale negli ultimi 30 anni è stato molto più rapido rispetto alla tendenza a lungo termine: alcune località hanno registrato un aumento della temperatura media di oltre 0,55 gradi Celsius per decennio (1). Sebbene grandi popolazioni vivano in quasi tutte le temperature medie annuali (2), si suggerisce che le densità della popolazione umana potrebbero essere, in media, più elevate nella fascia temperata (3).

Sembra essere una tendenza comune che i principali campionati di atletica si svolgano non solo durante i mesi più caldi dell'anno, ma anche in condizioni sempre più calde e umide: ad esempio, le più recenti Olimpiadi estive di Tokyo (temperatura massima media giornaliera 30 °C), le Olimpiadi estive del 2016 a Rio de Janeiro (temperatura massima media giornaliera 26 °C); i Campionati mondiali di atletica a Doha (2019; 37 °C) e Eugene (2022; 30 °C); i Campionati mondiali Ironman a Kailua-Kona (30 °C) e la Coppa del mondo FIFA in Brasile (2014; oltre 32 °C all'interno dello stadio); e in Qatar (2022) dove, nonostante lo spostamento dei giochi a novembre-dicembre, la temperatura era ancora di 30 °C con il 60% di umidità (4,5,6). Ciò comporta un enorme rischio per la salute e può essere particolarmente problematico per molti atleti provenienti da ambienti con temperature miti o moderate che competono in questi giochi, in quanto non sono naturalmente adattati. Il presidente di World Athletics, Sebastian Coe, ha espresso le sue preoccupazioni e ha suggerito potenziali modifiche alla programmazione tipica dei campionati che si svolgono durante i mesi estivi (7). Vale la pena notare, tuttavia, che lo stress da calore ambientale può essere prevalente in condizioni relativamente temperate e in quelle precedentemente tollerate da un individuo (8). Il colpo di calore da sforzo comporta rischi per la salute a lungo termine e ha un tasso di recidiva del 10-30% (8).

Cos'è l'allenamento di acclimatazione al caldo e a cosa serve?

L'allenamento di acclimatazione al calore (HAT) è l'esposizione intenzionale al calore durante l'esercizio fisico, solitamente eseguito al chiuso, senza aria condizionata/flusso per rinfrescare il corpo e/o con strati aggiuntivi di abbigliamento; con l'obiettivo di migliorare la tolleranza del corpo al calore e compensare il conseguente calo delle prestazioni atletiche (9). È particolarmente utile per gli atleti che risiedono in climi freddi-moderati e che si preparano per eventi in climi più caldi. Acclimatazione al calore e acclimatazione sono spesso usati in modo intercambiabile quando si parla di adattamento al calore, sebbene i loro significati siano leggermente diversi: acclimatazione al calore significa adattamento al calore indotto naturalmente (ad esempio stagionale), mentre acclimatazione al calore è adattamento al calore artificiale e il successivo adattamento fisiologico in risposta a ripetuti aumenti della temperatura corporea e/o cutanea (10). Ai fini di questo articolo, questi termini sono usati in modo intercambiabile per riferirsi all'adattamento del corpo al calore.

L'HAT migliora il comfort termico e lo sforzo fisiologico, e migliora le prestazioni di esercizio aerobico in condizioni di caldo. L'HAT riduce anche il rischio di gravi patologie da calore durante l'esposizione al calore. Gli adattamenti biologici correlati all'acclimatazione al calore includono risposte integrate di tipo termoregolatorio, cardiovascolare, idroelettrolitico, metabolico e molecolare. L'entità di questi adattamenti dipende in larga misura dall'intensità, dalla durata, dalla frequenza e dal numero totale di esposizioni al calore (10-13).

L'adattamento al caldo si verifica dopo ripetuti esercizi: le esposizioni al calore sono sufficientemente stressanti da provocare una forte sudorazione e un'elevata temperatura corporea. Ciò richiede in genere almeno 1-2 settimane di esposizione al calore di circa 90 minuti al giorno (9,11). La maggior parte delle procedure di acclimatazione al caldo presenti in letteratura sono state sviluppate per contesti professionali/militari e non per atleti agonisti (12). Pertanto, questi protocolli potrebbero non essere adatti ad atleti agonisti più in forma che svolgono attività che richiedono intensità metaboliche più elevate (9). L'intensità e la durata dell'esercizio, o semplicemente la durata dell'esposizione al calore, dovrebbero essere aumentate gradualmente ogni giorno del processo di acclimatazione al caldo (2). Il sensore di temperatura corporea CORE è un dispositivo che può aiutare gli atleti ad avere più successo nel loro processo di acclimatazione al caldo, nonché ad allenarsi con la giusta intensità e a mantenere la potenza desiderata durante l'allenamento o la gara in climi caldi. La Heat Training Zone è l'intervallo di temperatura corporea centrale ottimale per l'allenamento al caldo. Questo può essere determinato con l'Heat Ramp Test - maggiori informazioni sono disponibili sul sito web CORE (6). In genere, la sessione di allenamento al caldo dovrebbe consistere in 45-60 minuti nella Heat Training Zone, con una durata totale dell'attività di 90 minuti, inizialmente 6-7 volte a settimana (6). È normale avere una potenza/velocità inferiore a un dato livello di sforzo quando ci si allena al caldo, e lo sforzo dovrebbe essere regolato dalla Heat Training Zone (6). Vale la pena notare che di più non significa meglio, e andare oltre la Heat Training Zone ottimale non fornirà maggiori benefici. Per ottimizzare le prestazioni, lo stimolo esercizio-calore dovrebbe imitare il più possibile le condizioni e le esigenze previste per la competizione (9). L'acclimatazione al caldo è specifica per lo stress termico climatico (secco vs. umido) e per l'intensità dell'esercizio fisico durante l'esposizione (9,13).

Acclimatazione al calore e successivi adattamenti

Riposare in condizioni di caldo (ad esempio, sauna) o fare esercizio in un ambiente temperato consente alcuni adattamenti (limitati). La sauna o la vasca idromassaggio possono essere utili per aumentare la temperatura corporea interna o mantenerla dopo la sessione di allenamento al caldo per un raffreddamento più lento (9). Si suggerisce che mantenere una temperatura corporea interna elevata subito dopo la sessione di allenamento al caldo possa aiutare a prolungare gli effetti fisiologici del calore, risparmiando sforzo fisico (14), e sono stati osservati effetti positivi sull'esercizio e sui valori ematologici anche quando le sessioni di allenamento normali (non HAT) sono seguite dalla sauna (15). In generale, si raccomanda di evitare un raffreddamento rapido dopo le sessioni HAT in quanto ciò può compromettere il processo di adattamento (14) . Gli studi suggeriscono che l'allenamento al caldo non solo migliora le prestazioni in condizioni di caldo/umidità, ma può anche essere benefico per le prestazioni in condizioni temperate (16,17,18). Una delle ragioni principali potrebbe essere l'aumento del plasma e quindi del volume sanguigno, che consente un migliore apporto di ossigeno e migliori meccanismi di raffreddamento del corpo.

La maggior parte degli adattamenti si ottiene durante la prima settimana del processo HAT (19,20). Lo sviluppo della frequenza cardiaca (FC) è il più rapido e si ottiene in genere in 4-5 giorni, completandosi dopo la prima settimana (19,20). I benefici termoregolatori si completano generalmente dopo 10-14 giorni di esposizione al calore, e possono verificarsi piccoli benefici aggiuntivi in ​​seguito (20). Gli adattamenti scompariranno gradualmente se non mantenuti con ripetute esposizioni al calore e all'esercizio fisico (9,19). I benefici si mantengono per circa una settimana e circa il 75% si perderà entro tre settimane se l'esposizione viene interrotta (11). Tuttavia, la riacclimatazione avviene più rapidamente dell'acclimatamento iniziale (21) e alcuni giorni trascorsi in un clima più fresco non interferiranno con il processo di acclimatazione (9). Una volta completato il processo di acclimatamento, ogni 2-3 giorni di esposizione dovrebbero essere sufficienti a mantenere gli adattamenti (12,13). Gli atleti aerobicamente allenati sono in genere in grado di adattarsi più rapidamente (del 50%) e i benefici durano più a lungo (19,22). I principali segnali di acclimatazione al caldo includono una frequenza cardiaca e una temperatura corporea interna più basse; e una maggiore sudorazione durante l'esercizio fisico in condizioni di caldo (10,20,23). Anche temperature cutanee più basse e un'insorgenza precoce della sudorazione a temperature corporee più basse sono segnali di acclimatazione al caldo (9). Una sudorazione più precoce e intensa migliora il raffreddamento evaporativo e riduce l'accumulo di calore corporeo e la temperatura cutanea. L'acclimatazione al caldo aumenta anche il volume totale di acqua e sangue nel corpo, nonché la conservazione di sodio da parte delle ghiandole sudoripare (11).

Tabella 1. Alcuni risultati e adattamenti successivi all'acclimatazione al caldo. Modificato da Sawka et al. (11).

	Dopo l'adattamento al calore
Cardiovascolare
Risorse umane	↓
volume sistolico	↑
volume plasmatico	↑
Efficienza miocardica	↑
Flusso sanguigno della pelle	↑
Equilibrio idrico/elettrolitico
tasso di sudorazione	↑
Inizio della sudorazione	↑ (prima)
Risposta alla sete	↑
perdite di elettroliti	↓
Acqua corporea totale	↑
Prestazioni nell'esercizio fisico
Soglia del lattato	↑
Prestazioni aerobiche submassimali	↑
Massima potenza aerobica	↑
Glicogeno muscolare	↑ (risparmiato)
Tempo fino all'esaurimento	↑
Altro
Comfort termico	↑
RPE	↓
Tasso metabolico dell'intero corpo	↓

Poiché l'allenamento al caldo aumenta la produzione di sudore, gli atleti dovrebbero assicurarsi di assumere abbastanza sodio, in particolare all'inizio del processo di acclimatazione al caldo, poiché la carenza di sale può portare a disidratazione nonostante l'assunzione di molti liquidi. Non fare affidamento esclusivamente sulla sensazione di sete: sebbene migliorata dopo l'acclimatazione al caldo, è probabile che si continui a bere poco durante il processo (9). Tieni presente che esistono differenze individuali nel volume e nel contenuto totale di sudore e il piano di idratazione dovrebbe essere personalizzato in base a tali esigenze. La disidratazione compromette le prestazioni atletiche (leggi: Fondamenti dell'idratazione ). Un modo semplice per stimare il volume e il contenuto di sudore è misurare il peso prima e dopo l'allenamento e controllare gli indumenti per individuare strati di sale visibili. Se riesci a individuare strati di sale sui tuoi indumenti da allenamento, probabilmente trarrai beneficio da un apporto extra di elettroliti; un metodo più preciso è utilizzare il Nix Hydration Biosensor per determinare il contenuto di sudore e ottenere consigli personalizzati su quando e quanto bere.

Riferimenti:

1. Lindsley, R. e Dahlman, L. (18 gennaio 2024). Cambiamenti climatici: temperatura globale. Climate.gov. https://www.climate.gov/news-features/understanding-climate/climate-change-global-temperature
2. Klinger BA, Ryan SJ (2022) Distribuzione della popolazione all'interno della nicchia climatica umana. PLOS Climate 1(11): e0000086.
3. Xu C, Kohler TA, Lenton TM, Svenning JC, Scheffer M. Il futuro della nicchia climatica umana, Proc Nat Acad Sci. 2020;117: 11350–11355. pmid:32366654
4. MeteoSpark. https://weatherspark.com/
5. Np (29 giugno 2014). Mondiali 2014: il caldo costringe il Brasile alle prime pause di raffreddamento. BBC. https://www.bbc.com/sport/football/28075216
6. Sanderson, K. (18 novembre 2022). Come affronteranno i calciatori della Coppa del Mondo il caldo del Qatar? Nature. https://www.nature.com/articles/d41586-022-03771-9
7. Elton, C. (17 febbraio 2023). I più grandi eventi sportivi del mondo potrebbero dover svolgersi nei mesi più freddi a causa del riscaldamento globale. Euronews. https://www.euronews.com/green/2023/02/17/worlds-biggest-sports-events-may-have-to-be-held-in-cooler-months-due-to-global-warming
8. Kenney, L. (2022) Colpo di calore da sforzo: aggiornamenti e controversie. [Diapositive di PowerPoint 6-9]. Simposio medico dei Campionati mondiali IRONMAN.
9. Hough, P. (nd). Allenamento per l'acclimatazione al caldo. Blog di fisiologia dello sport e dell'esercizio della St. Mary's University. https://www.stmarys.ac.uk/blog/physiology/heat-acclimation-training.aspx
10. Taylor NA (2014). Adattamento al calore umano. Fisiologia completa, 4(1), 325–365.
11. Sawka, MN, Périard, JD, e Racinais, S. (2016). Acclimatazione al caldo per migliorare le prestazioni atletiche in ambienti caldo-caldi. Gatorade Sports Science Institute. https://www.gssiweb.org/sports-science-exchange/article/sse-153-heat-acclimatization-to-improve-athletic-performance-in-warm-hot-environments
12. Périard, JD, S. Racinais e MN Sawka (2015). Adattamento e meccanismi di acclimatazione al caldo nell'uomo. Scand. J. Med. Sci. Sports. 25:S20-S38.
13. Sawka, MN, SN Cheuvront e MA Kolka (2003). Adattamenti umani allo stress da calore. In: H. Nose, GW Mack e K. Imaizumi (a cura di) Esercizio, nutrizione e stress ambientale, Traverse City, MI: Cooper Publishing, 3:129-153.
14. Allenamento al calore per le prestazioni sportive (nd). CORE. https://corebodytemp.com/pages/heat-training-for-sporting-performance
15. Stanley, J., Halliday, A., D'Auria, S. et al. (2015). Effetto dell'acclimatazione al calore tramite sauna sul volume plasmatico e sulla variabilità della frequenza cardiaca. Eur J Appl Physiol 115 , 785–794 (2015). https://doi.org/10.1007/s00421-014-3060-1
16. Kirby, NV, Lucas, SJE, Armstrong, OJ, Weaver, SR e Lucas, RAI (2021). Il bagno intermittente in sauna dopo l'esercizio fisico migliora i marcatori della capacità di esercizio in condizioni calde e temperate nei mezzofondisti allenati. Eur J Appl Physiol 121 (2), 621–635.
17. Scoon, GS, Hopkins, WG, Mayhew, S. e Cotter, JD (2007). Effetto della sauna post-allenamento sulle prestazioni di resistenza dei corridori maschi agonisti. Journal of science and medicine in sport , 10 (4), 259–262.
18. Minson, CT e Cotter, JD (2016). Proposta CrossTalk: l'acclimatazione al calore migliora le prestazioni in condizioni di freddo. The Journal of physiology , 594 (2), 241–243.
19. Pandolf, KB (1998). Andamento temporale dell'acclimatazione e del decadimento del calore. Int. J. Sports Med. 19:S157-S160.
20. Sawka, MN, CB Wenger e KB Pandolf (1996). Risposte termoregolatrici allo stress da calore acuto da esercizio fisico e all'acclimatazione al caldo. In: MJ Fregly e CM Blatteis (a cura di) Handbook of Physiology, Sezione 4, Environmental Physiology. Oxford University Press, New York, Sezione 4, pp. 157-185.
21. Weller, A., Linnane, D., Jonkman, A. e Daanen, H. (2007) Quantificazione del decadimento e della reinduzione dell'acclimatazione al calore in condizioni di calore secco dopo 12 e 26 giorni senza esposizione allo stress termico. European Journal of Applied Physiology, 102 , 57-66.
22. Armstrong, LE e KB Pandolf (1988). Allenamento fisico, fitness cardiorespiratorio e tolleranza al caldo. In KB Pandolf, MN Sawka e RR Gonzalez (a cura di) Fisiologia della prestazione umana e medicina ambientale in condizioni estreme terrestri. Benchmark Press, Indianapolis, IN, pp. 199-226.
23. Sawka, MN, LR Leon, SJ Montain e LA Sonna (2011). Meccanismi fisiologici integrati della prestazione fisica, dell'adattamento e del disadattamento allo stress da calore. Compr. Physiol. 1:1883-1928.

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Minttu Hukka è una triatleta professionista e fisiologa dell'esercizio fisico, con esperienza nella ricerca sulle tecnologie indossabili. Attualmente Minttu lavora presso Huawei Technologies Finlandia come specialista di laboratorio per le prestazioni umane, mentre prosegue la sua carriera nel triathlon professionistico.

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