Prefazione all’edizione inglese VI
Ringraziamenti IX
Prefazione all’edizione italiana XI
Guida alla lettura XII
Introduzione: uno sguardo al passato XXI
Intervista con Dr. Charles Tipton
PARTE PRIMA - LA FISIOLOGIA DELL'ESERCIZIO ...1
La fisiologia dell’esercizio 1
Sezione 1 - NUTRIZIONE: LE BASI DELLA PRESTAZIONE FISICA ...2
Intervista con Dr. David L. Costill
1 - CARBOIDRATI, LIPIDI E PROTEINE
- - PARTE PRIMA - CARBOIDRATI ...6
Tipi e fonti di carboidrati 6
Dosi giornaliere raccomandate di carboidrati 11
Ruolo dei carboidrati nell’organismo 11
Dinamiche dei carboidrati nell’attività fisica 12
- - PARTE SECONDA - LIPIDI ...16
La natura dei lipidi 16
Tipi e fonti di lipidi 16
Dosi raccomandate per l’assunzione di lipidi con la dieta 23
Funzioni dei lipidi nel corpo 23
Metabolismo lipidico nell’attività fisica 24
- - PARTE TERZA - PROTEINE ...27
La natura delle proteine 27
Tipi di proteine 28
Assunzione proteica raccomandata 29
Ruolo delle proteine nell’organismo 30
Dinamiche del metabolismo proteico 31
Bilancio dell’azoto 34
Dinamiche delle proteine nell’attività fisica 35
2 - VITAMINE, MINERALI E ACQUA
- - PARTE PRIMA - VITAMINE ...39
La natura delle vitamine 39
Tipi di vitamine 39
Ruolo delle vitamine 39
Definizione dei fabbisogni nutritivi 40
Esercizio, radicali liberi e antiossidanti 45
L’integrazione vitaminica fornisce un vantaggio competitivo? 47
- - PARTE SECONDA - MINERALI ...49
La natura dei minerali 49
Ruolo dei minerali 49
Calcio 50
La triade dell’atleta donna: un problema inaspettato nelle donne che si allenano intensamente 57
Fosforo 58
Magnesio 58
Ferro 59
Sodio, potassio e cloro 63
Minerali e prestazione fisica 66
- - PARTE TERZA - ACQUA ...67
Il contenuto di acqua del corpo 67
Bilancio idrico: entrate contro uscite 67
Fabbisogno di acqua nell’esercizio fisico 69
3 - ALIMENTAIZONE OTTIMALE PER L'ATTIVITA' FISICA ... 73
Fabbisogno nutrizionale per soggetti fisicamente attivi 74
I principi per una buona alimentazione 79
MyPlate: una guida per il mangiare sano 79
Attività fisica e alimentazione 81
Il pasto pre-gara 85
Alimenti a base di carboidrati prima, durante l’esercizio e nel periodo di recupero dall’attività fisica 88
Assunzione di glucosio, elettroliti e acqua 93
Sezione 2 - ENERGIA PER L'ATTIVITA' FISICA ..97
Intervista con Dr. John O. Holloszy
4 - VALORE ENERGETICO DEGLI ALIMENTI ... 100
Misura dell’energia alimentare 101
5 - INTRODUZIONE AL TRASFERIMENTO DI ENERGIA 107
Energia – capacità di compiere lavoro 108
Interconversioni energetiche 110
Lavoro biologico nella specie umana 111
Enzimi e coenzimi alterano la velocità del rilascio di energia 112
Idrolisi e condensazione: la base per digestione e reazioni di sintesi 116
6 - TRASFERIMENTI ENERGETICI NELL'ORGANISMO 121
- - PARTE PRIMA - ENERGIA DEL LEGAME FOSFORICO ...122
Adenosina trifosfato: la moneta energetica 122
Fosfocreatina: la riserva di energia 124
Ossidazione cellulare 125
Ruolo dell’ossigeno nel metabolismo energetico 127
- - PARTE SECONDA - RILASCIO DI ENERGIA DA PARTE DI MACRONUTRIENTI ...128
Rilascio di energia dai carboidrati 128
Rilascio di energia dai lipidi 138
Rilascio di energia dalle proteine 142
La fabbrica metabolica: relazioni tra metabolismo di carboidrati, lipidi e proteine 142
7 - TRASFERIMENTO ENERGETICO DURANTE L'ATTIVITA' FISICA 145
Energia di utilizzo immediato: il sistema ATP-PCr 146
Il sistema di energia a breve termine dell’acido lattico 146
Energia a lungo termine: il sistema aerobico 147
Spettro energetico dell’attività fisica 151
Consumo di ossigeno durante il recupero 152
Misura del metabolismo energetico 159
Metodi di misura del calore prodotto dall’organismo 160
La tecnica della doppia marcatura dell’acqua 165
Quoziente respiratorio 167
Quoziente respiratorio esterno 169
9 - COSTO ENERGETICO A RIPOSO E DURANTE IL LAVORO MUSCOLARE NELL'UOMO 172
PARTE PRIMA - COSTO ENERGETICO A RIPOSO ...173
Metabolismo basale e a riposo 173
Concetto di taglia metabolica 173
Metabolismo umano: comparazione tra età e sesso 174
Cinque fattori che influenzano il dispendio energetico giornaliero 177
PARTE SECONDA - COSTO ENERGETICO DELLE ATTIVITA' FISICHE ...180
Classificazione delle attività fisiche in base al costo energetico 180
MET 181
Dispendio energetico giornaliero medio 181
Dispendio energetico di attività domestiche, industriali e ricreative 182
Uso della frequenza cardiaca per stimare il livello di dispendio energetico 183
10 - COSTO ENERGETICO DI MARCIA, JOGGING, CORSA E NUOTO 185
Costo energetico totale e costo netto 186
Rendimento del gesto atletico 186
Costo energetico della marcia 188
Costo energetico della corsa 191
Nuoto 200
11 - MISURA DELLA POTENZA EROGATA E DIFFERENZA INTERINDIVIDUALI ... 205
Specificità vs generalità della capacità metabolica e della performance durante l’esercizio 206
Panoramica del ruolo dei sistemi esoergonici nell’attività fisica 206
Sistema esoergonico anaerobico: sistema ATP-CP (immediato) e glicolitico lattacido (a breve termine) 207
Meccanismo esoergonico aerobico: sistema energetico a lungo termine 214
Sezione 3 - SISTEMA AEROBICO DELLA DISTRIBUZIONE E UTILIZZO DELL'ENERGIA ...225
Intervista con Dr. Loring B. Rowell
12 - STRUTTURA E FUNZIONE DEL SITEMA RESPIRATORIO 228
Superficie di scambio dei gas 229
Anatomia della ventilazione 229
Meccanica respiratoria 230
Volumi e capacità polmonari 233
Funzionalità polmonare, allenamento e performance fisica 235
Ventilazione polmonare 236
Modificazioni della normale respirazione 239
Le vie aeree durante attività fisica in clima freddo 241
Scambio e trasporto di gas 243
PARTE PRIMA - SCAMBIO DI GAS NEI POLMONI E NEI TESSUTI ...244
Concentrazioni e pressioni parziali dei gas respirati 244
Scambi diffusivi dei gas e solubilità 245
Scambio di gas nei polmoni e nei tessuti 246
PARTE SECONDA - TRASPORTO DELL'OSSIGENO ...248
Trasporto dell’ossigeno nel sangue 248
PARTE TERZA - TRASPORTO DELL'ANIDRIDE CARBONICA ...256
Trasporto dell’anidride carbonica nel sangue 255
14 - LA VENTILAZIONE POLMONARE 258
PARTE PRIMA - REGOLAZIONE DELLA VENTILAZIONE POLMONARE ..259
Controllo ventilatorio 259
Regolazione della ventilazione durante attività fisica 261
PARTE SECONDA - VENTILAZIONE POLMONARE DURANTE L'ATTIVITA' FISICA ...263
Ventilazione e fabbisogno energetico durante attività fisica 263
Costo energetico della respirazione 266
Può la ventilazione polmonare limitare la potenza aerobica e la performance in prove di resistenza? 269
PARTE TERZA - REGOLAZIONE ACIDO-BASE ...271
Tamponamento 271
Tamponi fisiologici 272
Effetto dell’attività fisica intensa 273
15 - IL SISTEMA CARDIOVASCOLARE ... 274
Componenti del sistema cardiovascolare 275
Ipertensione 286
Risposta della pressione all’attività fisica 288
Perfusione del miocardio 291
Metabolismo del miocardio 293
16 - REGOLAZIONE DEL SISTEMA CARDIOVASCOLARE 295
Regolazione intrinseca della frequenza cardiaca 296
Regolazione estrinseca della frequenza cardiaca e della circolazione 297
Distribuzione di sangue 304
Risposta integrata all’attività fisica 306
Attività fisica dopo trapianto di cuore 307
17 - CAPACITA' FUNZIONALE DEL SISTEMA CARDIOVASCOLARE 310
Gittata cardiaca 311
Gittata cardiaca a riposo 312
Gittata cardiaca durante attività fisica 313
Distribuzione della gittata cardiaca 316
Gittata cardiaca e trasporto dell’ossigeno 317
Adattamenti cardiovascolari nell’attività fisica eseguita con gli arti superiori 321
18 - MUSCOLO SCHELETRICO: STRUTTURA E FUNZIONE 323
Organizzazione macroscopica del muscolo scheletrico 324
Ultrastruttura del muscolo scheletrico 328
Allineamento delle fibre muscolari 331
Disposizione dei filamenti di actina e miosina 334
Eventi chimici e meccanici durante contrazione e rilasciamento muscolare 336
Tipologia delle fibre muscolari 342
Geni che codificano per il fenotipo muscolare scheletrico 346
Le differenti tipologie di fibre muscolari nei diversi gruppi di atleti 348
19 - CONTROLLO NEUROMUSCOLARE 350
Organizzazione anatomo-funzionale del sistema nervoso 351
Innervazione muscolare 358
Proprietà funzionali dell’unità motoria 363
Recettori muscolari tendinei e articolari: i propriocettori 369
20 - IL SISTEMA ENDOCRINO: organizzazione e risposta acuta e cronica all’attività fisica 373
Una visione d’insieme del sistema endocrino 374
Organizzazione del sistema endocrino 374
Secrezione ormonale a riposo e durante l’attività fisica 380
Ormoni sessuali 390
Allenamento e funzioni endocrine 403
Allenamento alla forza e funzioni endocrine 411
Peptidi oppioidi e attività fisica 412
Attività fisica, incidenza delle infezioni, cancro e risposta immunitaria 413
PARTE SECONDA - FISIOLOGIA APPLICATA ALL'ESERCIZIO FISICO ...419
Sezione 4 - AUMENTO DELLA CAPACITA' DI TRASFERIMENTO ENERGETICO ...420
Intervista con Bengt Saltin
21 - Allenamento delle capacità aerobiche e anaerobiche 423
Principi dell’allenamento 424
Come l’allenamento è in grado di influenzare il sistema anaerobico 427
Allenamento che comporta modificazioni del sistema anaerobico 427
Come l’allenamento modifica il sistema aerobico 428
Fattori che influenzano la risposta all’allenamento aerobico 439
Quanto tempo serve perché si vedano i miglioramenti? 447
Come mantenere la capacità aerobica 448
Metodi di allenamento 449
Sovrallenamento: il troppo finisce per nuocere 454
Esercizio fisico durante la gravidanza 456
22 - Forza muscolare: come allenare i muscoli a esercitare maggior forza 462
PARTE PRIMA - MISURA DELLA FORZA MUSCOLARE E ALLENAMENTO DI FORZA E POTENZA ...463
Obiettivi di un allenamento di forza-potenza 465
Misura della forza muscolare 465
Differenza di forza muscolare tra i sessi 470
Come allenare i muscoli alla forza 474
PARTE SECONDA - MODIFICAZIONI strutturali e funzionali indotte dall’allenamento di forza 492
Fattori che modificano la forza muscolare 492
Paragone tra maschi e femmine nella risposta all’allenamento 500
Effetto del disallenamento sui muscoli 501
Allenamento basato sul potenziamento muscolare e metabolismo 502
Circuit training per allenamenti di forza e potenza 502
Dolore e rigidità muscolare 503
23 - AUSILI ERGOGENICI PER MIGLIORARE LA CONDIZIONE ATLETICA E LE PRESTAZIONI 508
La difficile sfida verso una leale competizione 509
All’orizzonte 510
PARTE PRIMA - FATTORI PER EFFETTI ERGOGENICI 513
PARTE SECONDA - INTERVENTI NON FARMACOLOGICI AD AZIONE ERGOGENICA ...540
Sezione 5 - ESERCIZIARIO, PERFORMACE E FATTORI AMBIENTALI ...562
Intervista con Barbara Drinkwater
24 - ATTIVIA' FISICA E QUOTE MEDIE ED ELEVATE 565
Lo stress dell’altitudine 566
Acclimatazione 568
Capacità metabolica, fisiologica ed esercizio in quota 576
Allenamento in quota e prestazione a livello del mare 578
Associare il soggiorno in quota con allenamenti a bassa quota 579
25 - ESERCIZIO E STRESS TERMICO 582
PARTE PRIMA - I MECCANISMI DELLA TERMOREGOLAIZONE ...583
Equilibrio termico 583
Regolazione ipotalamica della temperatura 584
Termoregolazione al freddo: produzione e conservazione di calore 585
Termoregolazione al caldo: dispersione del calore 585
Effetto dell’abbigliamento sulla termoregolazione 589
PARTE SECONDA - TERMOREGOLAZIONE E ATTIVITA' FISICA IN CONDIZIONI DI STRESS AMBIENTALI ...593
Attività fisica in ambienti caldi 593
Mantenimento del bilancio dei liquidi: reidratazione e iperidratazione 597
Fattori che modificano la tolleranza al caldo 599
Complicanze legate all’eccessivo stress da calore 602
PARTE TERZA - TERMOREGOLAZIONE E STRESS DA FREDDO AMBIENTALE DURANTE L'ATTIVITA' FISICA ...605
Attività fisica al freddo 605
Acclimatazione al freddo 606
Quando il freddo è troppo freddo? 607
26 - SPORT SUBAQUEO 609
Storia delle immersioni dall’antichità al presente 610
Relazioni pressione-volume in funzione della profondità 618
Immersione in apnea e con maschera 619
Immersione con autorespiratori (scuba diving) 624
Problematiche nella respirazione di gas a pressioni elevate 627
Immersioni a profondità eccezionali: miscele di gas 632
Costo energetico del nuoto subacqueo 634
27 - MICROGRAVITA': l’ultima frontiera 637
L’ambiente senza peso 638
Panoramica della storia della fisiologia e della medicina aerospaziale 644
L’era moderna 647
Valutazione medica per la selezione degli astronauti 650
Osso 653
Strategie di contromisure 666
Panoramica sulle risposte fisiologiche ai voli spaziali 675
La nuova visione della NASA per il futuro dell’esplorazione dello spazio 679
Benefici pratici derivanti dalla ricerca nel campo della biologia spaziale 681
In conclusione 681
Sezione 6 - COMPOSIZIONE CORPOREA, BILANCIO ENERGETICO E CONTROLLO DEL PESO ...686
Intervista con Dr. Claude Bouchard
28 - Valutazione della composizione corporea 689
Sovrappeso, eccesso di grasso e obesità: nessuna uniformità di terminologia 690
L’indice della massa corporea: uno standard clinico popolare 691
Composizione del corpo umano 697
Metodi comuni per valutare la composizione corporea 700
Percentuale media di grasso corporeo 719
Come determinare un peso corporeo ottimale 720
29 - Struttura fisica, performance e attività fisica 722
Caratteristiche fisiche dei campioni 723
Limiti superiori per la massa corporea senza grasso (FFM) 740
30 - SOVRAPPESO, OBESITA' E CONTROLLO DEL PESO CORPOREO 743
PARTE PRIMA - OBESITA'
Prospettiva storica 744
L’obesità rimane un’epidemia mondiale 744
Aumento del grasso corporeo: un processo progressivo a lungo termine 747
Influenza della genetica sull’accumulo di grasso corporeo 749
Inattività fisica: una componente importante nell’accumulo eccessivo di grasso 751
Rischi per la salute da un eccessivo grasso corporeo 753
Criteri per misurare il grasso in eccesso: quanto grasso è troppo grasso? 755
PARTE SECONDA - PRINCIPI DEL CONTROLLO DEL PESO: dieta e attività fisica763
Bilancio energetico: input versus output 763
Dieta per il controllo del peso 764
Fattori che influiscono sulla perdita di peso 775
Aumento dell’attività fisica per il controllo del peso 775
Efficacia dell’attività fisica regolare 778
Raccomandazioni sulla perdita di peso per lottatori e atleti che svolgono sport di potenza 785
L’aumento di peso: il dilemma dell’atleta agonista 786
Sezione 7 - ATTIVITA' FISICA, INVECCHIAMENTO E PREVENZIONE DELLE MALATTIE ...789
Intervista con Dr. Steven N. Blair
31 - ATTIVITA' FISICA, SALUTE E INVECCHIAMENTO ... 792
L’ingrigirsi dell’America 793
La nuova gerontologia 793
PARTE PRIMA - ATTIVITA' FISICA NELLA POPOLAZIONE 795
Epidemiologia dell’attività fisica 795
PARTE SECONDA: FUNZIONI FISIOLOGICHE E INEVVHIAMENTO 801
Andamento delle capacità fisiche in funzione dell’età 801
Allenabilità ed età 811
PARTE TERZA - ATTIVITA' FISICA, SALUTE E LONGEVITA'
Attività fisica, salute e longevità 812
L’attività fisica regolare di intensità moderata assicura benefici reali sulla salute 813
PARTE QUARTA - CORONAROPATIA ...815
Modificazioni a livello cellulare 815
Fattori di rischio coronarico 818
32 - ATTIVITA' FISICA COME FORMA DI RIABILITAZIONE NEL CANCRO, nelle MALATTIE CARDIOVASCOLARI E POLMONARI 829
Ruolo del fisiologo dell’esercizio in ambiente clinico 830
Programmi di insegnamento e certificazioni
per diventare un fisiologo dell’esercizio professionista 832
Applicazioni cliniche della fisiologia dell’esercizio a differenti patologie e disordini 832
Oncologia 832
Patologia cardiovascolare 837
Diagnostica cardiologica 843
Protocolli dei test da sforzo 852
Prescrizione dell’attività fisica e dell’esercizio 854
Riabilitazione cardiaca 858
Malattie polmonari 859
Attività fisica e asma 867
Malattie, disabilità e disordini neuromuscolari 869
Malattie renali 870
Malattie e disordini cognitivi/emozionali 871
Sezione 8 - ALL'ORIZONTE ... 874
Intervista con Dr. Frank Booth
33 - BIOLOGIA MOLECOLARE: una nuova visione per la fisiologia dell’esercizio 877
Viaggio nella storia della biologia molecolare 880
Rivoluzione nelle scienze biologiche 882
Genoma umano 884
Acidi nucleici 885
La mitosi cellulare: come si replica il DNA 894
Sintesi proteica: trascrizione e traduzione 898
Mutazioni 915
Nuovi orizzonti nella biologia molecolare 922
Ricerca sulle prestazioni umane 947
Dare forma al futuro 951
Indice analitico 954 |
