Nell’ambito dei test di funzionalità assume primaria importanza la valutazione dell’efficienza del cosiddetto "sistema trasporto-utilizzo dell’ossigeno”.

Le cellule muscolari necessitano di ossigeno per alimentare i processi ossidativi del motore biologico che si trova nelle cellule muscolari. Più precisamente, il motore è localizzato in organelli intracellulari detti mitocondri.
Lì deve arrivare l’ossigeno per ossidare le molecole elementari derivanti dalla degradazione metabolica di grassi, proteine, zuccheri. La strada che l’ossigeno fa per giungere dall’aria ambiente sino ai muscoli è lunga e complessa in quanto articolata in numerose tappe che coinvolgono diversi sistemi. L’organismo assume ossigeno dall’esterno attraverso l’attività respiratoria e parallelamente provvede ad eliminare l’anidride carbonica che viene espulsa nell’aria ambiente. Proprio per questo spesso si evidenziano limitazioni funzionali che possono semplicemente indicare scarsa efficienza (per un fattore costituzionale o per poco allenamento) oppure essere di rilevanza clinica.
E’ quindi importante valutare, in primis, se il sistema respiratorio funziona correttamente ed è in grado di sostenere il carico di lavoro previsto dall’attività fisica.

La funzione respiratoria include la parte puramente meccanica di movimento del torace per far entrare ed uscire l’aria dai polmoni (la ventilazione polmonare a riposo è di circa 10 l/min e può aumentare a 60-70 l/min durante un lavoro di intensità medio-elevata). Il consumo energetico dei muscoli respiratori è molto elevato e, in effetti, una parte consistente nella sensazione soggettiva di fatica proviene dal sistema respiratorio. Inoltre, la fatica muscolare, cioè la condizione nella quale il muscolo non è più in grado di lavorare, colpisce tanto i muscoli degli arti che quelli della respirazione. Ecco quindi l’importanza di valutare l’efficienza del sistema respiratorio.

Vi è un’altra funzione respiratoria da considerare, e cioè la diffusione dei gas a livello degli alveoli polmonari: l’ossigeno si diffonde dagli alveoli verso il sangue e l’anidride carbonica in senso inverso. Il processo di diffusione dipende criticamente dalla condizione funzionale del distretto alveolo-capillare: la funzione è ottimale se la parete dell’alveolo è sufficientemente sottile e se ogni alveolo riceve sangue.
Molte condizioni alterano queste due caratteristiche, tipicamente il fumo di sigaretta.
La funzione polmonare è molto delicata e fortunatamente il disegno funzionale è ridondante rispetto alle necessità; tuttavia è importante ricordare che un danno polmonare non è facilmente recuperabile. Una volta nel sangue, l’ossigeno si lega ad un trasportatore contenuto nei globuli rossi, l’emoglobina, ed è noto che più emoglobina c’è nel sangue più ossigeno può essere portato ai muscoli.

Funzioni cardiovascolari

Il cuore riceve il sangue ossigenato dai polmoni e deve pomparlo nei tessuti.
Dal punto di vista morfologico-funzionale, il cuore è un organo specificamente disegnato per lavorare molto e a lungo, tuttavia queste sue prerogative si perdono in condizioni di inattività.
I grandi atleti hanno un cuore in grado di pompare sotto sforzo 25-30 l/min, una persona normale arriva a 15 l/min

Ovviamente per compiere il suo lavoro, il muscolo cardiaco consuma ossigeno che gli proviene attraverso il sistema arterioso delle coronarie; queste ultime devono essere ben pervie per non limitare il flusso di sangue arterioso al cuore.

Funzioni muscolari

Più ossigeno i muscoli ricevono, più lavoro sono in grado di compiere; tuttavia la loro capacità di disporre di ossigeno a livello dei mitocondri dipende criticamente dalla densità della rete capillare e dal corredo enzimatico che sostiene il metabolismo ossidativo.
Quale è dunque l’approccio classico per la valutazione funzionale del “sistema trasporto-utilizzo dell’ossigeno”?
Occorre simulare uno sforzo e misurare nel soggetto le variabili fisiologiche coinvolte nello sforzo stesso.
Sulla base dei risultati del test, il medico sportivo può impostare un programma di allenamento tarato sulle condizioni organiche del soggetto. Altri test sono disponibili per valutare la biomeccanica posturale o durante l’esecuzione di un preciso movimento.