Sappiamo tutti che «l'esercizio fisico fa bene al cuore», ma cosa significa esattamente?

È ampiamente riconosciuto che l'esercizio fisico regolare riduce il rischio di malattie cardiovascolari, quali le patologie cardiache e l'ictus. Meno noto è, tuttavia, quali siano gli adattamenti fisici diretti che l'esercizio fisico induce nel cuore. In occasione del Mese nazionale americano del cuore (e, forse in modo un po' pretestuoso, di San Valentino), esploriamo alcuni dei cambiamenti che il cuore subisce in risposta a un esercizio fisico regolare e intenso.

1. Un cuore più grande *

È noto da tempo che un allenamento fisico prolungato provoca un ingrossamento del cuore. Alla fine^{del XIX} secolo, il medico svedese-americano Henschen osservò che gli sciatori di fondo avevano un cuore più grande rispetto alla media della popolazione, un fenomeno che si ritiene derivasse dall’adattamento a un esercizio aerobico intenso e prolungato.

Grazie all'avvento di tecniche di imaging più avanzate nei secoli successivi, oggi siamo in grado di misurare direttamente l'aumento delle dimensioni e del volume delle cavità cardiache.

A differenza del cuore dalla forma tradizionale che adorna i biglietti di San Valentino, le scatole di cioccolatini e i tatuaggi con la scritta «MOM», i nostri cuori reali, che battono, sono costituiti da quattro cavità di dimensioni diverse. Le due cavità superiori si chiamano atri, mentre le due inferiori si chiamano ventricoli.

Sebbene tutte le camere cardiache debbano funzionare correttamente, il ventricolo sinistro riveste un'importanza particolare durante l'attività fisica, poiché pompa sangue appena ossigenato per alimentare i muscoli sollecitati.

A questo proposito, alcuni studi indicano che le dimensioni e il volume del ventricolo sinistro aumentano in risposta all'esercizio fisico. Ad esempio, uno studio ha dimostrato che tre anni di ciclismo professionistico hanno determinato un aumento di 2 mm del diametro ventricolare sinistro (la distanza tra le pareti opposte del ventricolo sinistro), che è passato da 58,3 mm a 60,3 mm.

Altri studi dimostrano che l'attività fisica, nelle persone precedentemente sedentarie, determina un aumento del volume sia del ventricolo destro che di quello sinistro alla fine della diastole, quando i ventricoli sono rilassati e completamente pieni di sangue. Il vantaggio di avere camere cardiache più capienti è piuttosto intuitivo: consente di pompare una maggiore quantità di sangue ad ogni battito cardiaco. In termini fisiologici, si dice che il cuore ha un volume sistolico più elevato. Questa maggiore portata di sangue contribuisce a irrorare i muscoli impegnati nell'attività fisica.

Ad esempio, durante l'attività fisica, il cuore di una persona non allenata pompa circa 100–135 ml per battito. Grazie all'aumento di volume del cuore dovuto all'adattamento, tuttavia, il cuore di un atleta di alto livello può pompare oltre 200 ml per battito durante l'attività fisica.

2. Pareti cardiache più spesse *

Oltre ad aumentare il volume delle cavità cardiache, l'esercizio fisico regolare ne ispessisce anche le pareti. Ciò è dovuto a un processo chiamato ipertrofia, ovvero un aumento delle dimensioni delle singole cellule del muscolo cardiaco (miociti). Il vantaggio di questa risposta è che permette al cuore di contrarsi con maggiore forza e di pompare più efficacemente.

È interessante notare che il modo esatto in cui il muscolo cardiaco aumenta di dimensioni varia a seconda del tipo di esercizio fisico che si pratica. L'allenamento di forza (ad esempio il sollevamento pesi) tende a provocare quella che viene definita ipertrofia concentrica. Ciò comporta un aumento più marcato dello spessore delle pareti delle cavità cardiache, in particolare delle pareti del ventricolo sinistro.

Al contrario, l'esercizio di resistenza (ad esempio la corsa su lunghe distanze) tende a provocare un'ipertrofia eccentrica. Questa si caratterizza per un aumento delle dimensioni in senso longitudinale delle singole cellule del muscolo cardiaco, che determina un ingrossamento delle camere cardiache e un ispessimento meno marcato delle pareti.

Tuttavia, sia l'ipertrofia concentrica che quella eccentrica comportano un ingrossamento delle cellule del muscolo cardiaco. Inoltre, molti sport ed esercizi fisici determinano probabilmente una combinazione di entrambi i tipi di adattamento.

3. Un cuore più efficiente

Man mano che il cuore di un atleta diventa più grande della media, aumenta anche il suo fabbisogno di ossigeno e sostanze nutritive per funzionare correttamente. Fortunatamente, più ci si allena, più il cuore diventa efficiente.

Gli studi dimostrano che il cuore degli atleti allenati è più efficiente nell'assorbire l'ossigeno dal sangue. Questo effetto deriva probabilmente da una distribuzione più efficiente del flusso sanguigno all'interno del cuore. Ciò comporta una maggiore superficie dei capillari sanguigni, che contribuisce all'apporto di ossigeno alle cellule del muscolo cardiaco in attività.

4. Frequenza cardiaca a riposo più bassa *

Secondo quanto riferito, Miguel Indurain, cinque volte vincitore del Tour de France, aveva una frequenza cardiaca a riposo di appena 28 battiti al minuto! Per contestualizzare questo dato, basti pensare che un adulto medio ha una frequenza cardiaca a riposo compresa tra i 60 e i 90 battiti al minuto.

Ma allora, come faceva/fa Miguel Indurain a sopravvivere con una frequenza cardiaca così bassa? La risposta sta proprio nel punto (1): un cuore più grande. Come già detto, gli atleti, specialmente quelli di resistenza come Indurain, hanno un cuore più grande, in grado di pompare un volume maggiore di sangue ad ogni battito. Grazie a questo “volume sistolico” più elevato, il loro cuore non ha bisogno di battere così velocemente per garantire un adeguato apporto di sangue ai tessuti e agli organi a riposo.

Non è necessario essere un atleta di alto livello per ottenere una frequenza cardiaca a riposo più bassa. Quando si inizia a praticare un'attività fisica regolare e la si mantiene nel lungo periodo, è possibile notare che la frequenza cardiaca a riposo inizia gradualmente a diminuire. Questo effetto è dovuto all'aumento dell'attività del nervo vago, che agisce rallentando il battito cardiaco a riposo.

5. Abbassamento della pressione sanguigna

Uno dei benefici più citati dell'attività fisica è che aiuta a ridurre la pressione sanguigna. In parole semplici, la pressione sanguigna indica la pressione esercitata dal sangue che circola nei vasi sanguigni. Se questa pressione diventa troppo alta, sottopone il cuore a uno sforzo supplementare. L'ipertensione, nota anche come "pressione alta", aumenta inoltre il rischio di rottura dei vasi sanguigni (come accade, ad esempio, nell'ictus emorragico) e di formazione di coaguli di sangue (trombosi).

Esistono diversi meccanismi (per non dire complessi) alla base degli effetti benefici dell'esercizio fisico sulla pressione sanguigna. Tra questi figurano i cambiamenti nella pervietà dei vasi sanguigni, le variazioni nel modo in cui i reni riassorbono acqua e sale e i cambiamenti a livello del sistema nervoso simpatico.

In definitiva, abbassando la pressione sanguigna, l'attività fisica alleggerirà il carico a cui è sottoposto il cuore. Ciò è particolarmente vero se si soffre già di ipertensione.  

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* Nota: stiamo parlando specificatamente di questi cambiamenti nel contesto di adattamenti salutari e reversibili all’esercizio fisico, in cui la funzione cardiaca è normale. Queste risposte fisiologiche benefiche all’esercizio fisico vengono talvolta raggruppate sotto il termine «cuore dell’atleta».

Come forse saprete, esistono anche condizioni patologiche che causano un ingrossamento del cuore (ad es. la cardiomiopatia dilatativa), un ispessimento delle pareti (ad es. la cardiomiopatia ipertrofica) e/o alterazioni della frequenza cardiaca (ad es. aritmie), talvolta negli atleti. La caratteristica distintiva di questi cambiamenti cardiaci patologici (in netto contrasto con i cambiamenti cardiaci descritti nell'articolo precedente) è che sono irreversibili, disadattivi e, in ultima analisi, compromettono la funzione cardiaca.

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