Le proteine rivestono un ruolo indispensabile nell’organismo, mantenendo l’integrità strutturale dei diversi tessuti corporei e intervenendo nei processi metabolici, ormonali o di trasporto. Nel contesto dell’esercizio fisico, l’emoglobina ha destato molto interesse all’interno della comunità scientifica, tant’è che ricerche e studi sull’argomento sono innumerevoli.
L’emoglobina è una proteina globulare con struttura quaternaria e contenente ferro.
Interviene nei processi di ossigenazione tissutale e il pigmento in essa contenuto conferisce il caratteristico colore rosso al sangue.
A causa della sua bassa solubilità, l’ossigeno libero nel flusso ematico si trova solo in concentrazioni di 0,3 ml/dL. Considerando che l’organismo possiede circa 5 l di sangue, abbiamo un totale di 15 ml di ossigeno libero, un quantitativo che potrebbe tenerci in vita per appena 4 secondi. Ogni globulo rosso contiene approssimativamente 280 milioni di molecole di emoglobina che può trasportare fino a 4 molecole di ossigeno; pertanto l’ossigeno trasportabile da ogni eritrocita ammonta a più di un miliardo. Nel sangue ci sono 25 miliardi di globuli rossi: non sorprende, dunque, il fatto che l’emoglobina incrementa la capacità di trasporto dell’ossigeno di circa 65-70 volte.
Negli uomini, i processi di formazione di nuovi eritrociti sono facilitati dai livelli maggiori di testosterone; per questo motivo presentano più emoglobina per dl di sangue rispetto alle donne anche escludendo le differenze di peso corporeo tra i due sessi. Questo spiega, almeno in parte, le differenze in termini di performance tra maschi e femmine nella maggior parte delle discipline sportive.
Una carenza di ferro nella dieta può compromettere la sintesi di emoglobina inducendo una condizione chiamata anemia ferropriva che va a limitare i meccanismi di trasporto dell’ossigeno. Le conseguenze prevedono una compromissione della capacità aerobica dell’individuo, anche nel sostenere carichi di lavoro molto bassi.
Il legame tra ossigeno ed emoglobina è definito “cooperativo”: ogni qualvolta che una molecola di ossigeno si lega a un gruppo eme, gli altri gruppi aumentano progressivamente l’affinità per l’ossigeno stesso. Quando la pressione parziale di ossigeno diminuisce, come durante l’esercizio fisico, l’emoglobina aumenta in modo progressivo anche la tendenza a rilasciare ossigeno ai tessuti, fino a tre volte rispetto alla condizione di riposo.
Gli allenamenti alta intensità eseguiti in condizioni di anaerobiosi avvengono grazie alla glicolisi: questo processo metabolico implica la produzione da parte dei globuli rossi di un composto chiamato 2,3 bisfosfoglicerato che si lega all’emoglobina e favorisce il rilascio di ossigeno ai tessuti quando la pressione parziale del gas diminuisce, rispettando quelle che sono le necessità metaboliche. L’emoglobina è molto importante nel contesto dell’esercizio fisico anche perché rispetto alle altre proteine plasmatiche è fino a 6 volte più efficace nel regolare l’acidità.
Confrontando i livelli di emoglobina totali, è emerso che un bambino allenato presenta un quantitativo inferiore della proteina rispetto a un soggetto adulto non allenato, pertanto l’aumento della massa corporea nel passaggio dall’infanzia all’età adulta costituisce un parametro importante nello spiegare l’aumento dell’emoglobina totale. Anche i livelli maggiori di testosterone nell’adulto rispetto al bambino, come nel caso del confronto tra maschi e femmine, giustificano questo particolare. Gli atleti di élite facenti parti dei principali sport di endurance sono caratterizzati da una massa totale di emoglobina marcatamente superiore rispetto alla media della popolazione.
Uno studio condotto da Steiner et al. ha eseguito un follow-up (dai 16 ai 19 anni) in giovani sciatori di fondo e triatleti professionisti per valutare se l’aumento della massa totale di emoglobina dipendesse dalle sedute di allenamento condotte sin dall’infanzia, se fosse legato a fattori genetici, o entrambi. I risultati dello studio indicano che l’allenamento di endurance in età adolescenziale non è il fattore che maggiormente determina incrementi nella massa totale di emoglobina. Sembra pertanto che i fattori genetici svolgono un ruolo più concreto in tale contesto.
L’esposizione alle quote elevate, a causa di una minor pressione parziale di ossigeno nell’aria, favorisce la produzione di emoglobina. Una ricerca ha valutato se i corridori professionisti keniani presentassero livelli maggiori della proteina, cercando eventualmente di svelare il segreto alla base delle loro performance. Confrontandoli con corridori professionisti tedeschi, non sono emerse sostanziali differenze in termini di emoglobina totale e volume sanguigno tra i due gruppi, evidenziando come tali parametri non spieghino il vantaggio dei keniani nelle corse di resistenza.
Gabriel Carli
Bibliografia:
– Thomas Steiner, Thomas Maier, John Peter Wehrlein, Effect of Endurance Training on Hemoglobin, Official Journal of the American College of Sports Medicine, PMCID:PMC6493676, DOI:10.1249/MSS.0000000000001867
– William D. Mcardle, Frank I. Katch, Victor l. Katch, Fisiologia Applicata allo Sport, II edizione 2009, Casa Editrice Ambrosiana, Milano
– Nicole Prommer, Stefanie Thoma, Lennart Quecke, Thomas Gutekunst, Christian Volzke, Nadine Wachsmuth, Andreas Michael Niess, Walter Schmidt, Total Hemoglobin Mass and Blood Volume of Elite Kenyan Runners, American College of Sports Medicine, PMID: 19952848, DOI: 10.1249/MSS.0b013e3181badd67
Leggi anche “Soleo e gastrocnemio: come il polpaccio caratterizza l’atleta“
