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Sebbene ci siano molte opzioni allettanti per fare esercizio al chiuso, l’esercizio all’aperto non deve essere abbandonato, quando la temperatura diventa fredda. Sebbene a volte sgradevoli, le temperature fredde non devono essere percepite come un ostacolo all’esercizio fisico.
Per massimizzare la sicurezza, le persone devono essere consapevoli degli aspetti personali oltre alle condizioni ambientali, adeguando e sapendo gestire il vestiario. Sia la preparazione che una risposta adeguata alle mutevoli condizioni meteorologiche sono fondamentali per esercitare in sicurezza in un ambiente freddo.

Per mantenere una temperatura corporea interna vicino a 37 °C (98,6 °F), il corpo umano risponde all’esposizione al freddo, aumentando la produzione di calore e diminuendo la perdita di calore. Per ridurre la perdita di calore, i vasi periferici si restringono, per deviare il sangue dalla pelle e dal tessuto sottocutaneo, in modo che il trasferimento di calore nell’ambiente sia ridotto, il fenomeno conosciuto come vasocostrizione. Anche se questo aiuta a mantenere la temperatura corporea interna, la temperatura della pelle e dei muscoli diminuisce; questo può contribuire a lesioni da freddo alla periferia, in particolare alle mani e alle dita.

Gli effetti termoregolatori sono determinati dall’intensità e dalla modalità dell’esercizio, insieme alle condizioni ambientali. Con l’aumento dei livelli di attività fisica, la produzione di calore tramite il metabolismo aumenta, la cosiddetta termogenesi. Quando i muscoli sono messi in moto, c’è un aumento del flusso sanguigno a quei muscoli e alla pelle e ciò si traduce in una perdita di calore dovuta al trasferimento di calore dal centro alla periferia. La capacità di mantenere l’equilibrio termico dipende dalla termogenesi dovuta all’attività sufficiente a soddisfare o superare la perdita di calore, dovuta all’aumento del flusso sanguigno periferico e il trasferimento di calore è favorito dal movimento degli arti, in particolare, l’esercizio degli arti superiori rappresenta una sfida maggiore per il mantenimento dell’equilibrio termico, a causa di un maggiore rapporto superficie-massa per le braccia, rispetto agli arti inferiori.
Il trasferimento di calore convettivo è anche influenzato dall’ambiente, indipendentemente dal fatto che si eserciti in aria o in acqua.

L’acqua rappresenta una sfida molto più grande a causa della sua maggiore capacità termica, basti pensare che il coefficiente di scambio termico convettivo è 70 volte maggiore per l’acqua rispetto all’aria.

Come detto sopra, la produzione di calore varia a seconda di molti fattori, inclusa l’intensità dell’attività. Ad esempio, un esercizio di maggiore intensità (> 60% VO2max) ha consentito di mantenere la temperatura corporea interna, quando la temperatura era di 5°C (41° F), i vestiti erano bagnati e il vento era di 5 m/sec, ma la perdita di calore superava la produzione di calore stessa, quando l’esercizio era leggero (<30% VO2max), con conseguente diminuzione della temperatura interna. I brividi comportano contrazioni muscolari involontarie che si verificano in uno schema ritmico ripetuto e possono aumentare il tasso metabolico di 4 volte, o più, rispetto a quello riscontrato a riposo. Quando non viene mantenuto l’equilibrio tra la produzione di calore e la perdita di calore, aumenta il rischio di lesioni da freddo, inclusi congelamento e ipotermia.

Gli ambienti freddi possono provocare una serie di condizioni mediche:

• Il congelamento è un problema quando la temperatura del tessuto corporeo scende al di sotto di 0 ° C (32°F). Le aree comuni per il congelamento includono la pelle esposta (come naso, orecchie, guance, polsi) così come mani e piedi a causa della vasocostrizione dei vasi sanguigni alla periferia. L’intorpidimento è il sintomo iniziale più comune;
• L’ipotermia comporta una temperatura corporea interna inferiore a 35° C (<95°F). Le perdite di calore superano la produzione di calore, con conseguente diminuzione della temperatura interna. I sintomi variano tra gli individui alla stessa temperatura interna; dovrebbero essere prese misure preventive con i primi sintomi come sensazione di freddo, brividi, apatia. Quando la temperatura corporea si abbassa, possono verificarsi confusione, sonnolenza e linguaggio confuso; possono verificarsi cambiamenti del ritmo cardiaco se la temperatura scende al di sotto di 31°C (87,8°F).

Ma con un’esposizione continua o ripetuta al freddo, il corpo si adatta?

A differenza dell’acclimatamento al caldo, l’acclimatazione al freddo si traduce in piccoli aggiustamenti lenti a svilupparsi, fornendo pochi vantaggi pratici per “difendere” la temperatura corporea e prevenire danni ambientali. Tre sono i modelli di aggiustamento termoregolatori nell’acclimatazione al freddo con stress da freddo cronico o ripetuto:

• Assuefazione: la risposta al freddo diminuisce (ad esempio, smorzamento dei brividi o vasocostrizione indotta dal freddo);
• Acclimatazione metabolica: la perdita di calore corporeo si traduce in una risposta di brividi esagerata per contrastare la perdita di calore;
• Acclimatazione isolante: migliore conservazione del calore (ad esempio, maggiore vasocostrizione, miglioramento del flusso sanguigno muscolare) quando il metabolismo non compensa la perdita di calore.

Pertanto a seconda della situazione, potrebbero esserci alcuni cambiamenti nelle risposte corporee tipiche della vasocostrizione cutanea e della termogenesi da brividi. Anche altri fattori possono ridurre la risposta ai brividi e la produzione di calore, tra cui l’ipoglicemia che sembra ridurre i brividi e aumentare il rischio di ipotermia e alcune anomalie endocrine, oltre a un basso apporto calorico, dato che il fabbisogno calorico stesso può aumentare dal 10% al 40% a causa dei brividi, del peso degli indumenti, dell’attrezzatura e della maggiore produttività lavorativa dovuta al camminare o correre sulla neve.

Quali sono i fattori ambientali da considerare?

I fattori che dovrebbero essere considerati includono la temperatura dell’aria, la velocità del vento e l’umidità. Il vento favorisce la perdita di calore convettivo e gli indumenti che si bagnano aumentano la perdita di calore per evaporazione. Il Wind Chill Temperature Index (vedi Figura)

combina la temperatura dell’aria con la velocità del vento per stimare il pericolo di raffreddamento per la pelle esposta. Se l’umidità è un fattore, il raffreddamento avverrà più velocemente e, quindi, la temperatura utilizzata all’interno della figura dovrebbe essere di 10°C inferiore alla temperatura effettiva misurata. L’impatto del vento non è sulla variazione della temperatura, ma piuttosto nel provocare un raffreddamento più rapido della temperatura ambientale.

Quando si tiene conto della velocità del vento, deve essere considerato anche l’impatto del movimento dell’individuo (ad esempio, corsa, sci) a causa del movimento dell’aria sul corpo, rispetto allo stare fermi. L’esercizio in acqua e con pioggia aumenta il rischio di sviluppare ipotermia. Quando si considera l’immersione in acqua fredda, entrano in gioco molti fattori, tra cui la temperatura dell’acqua, la quantità di superficie immersa (una maggiore immersione aumenterà l’area di scambio termico), il tipo e l’intensità di esercizio.

Quali sono i fattori individuali da considerare?

Molti aspetti interagiscono per determinare la risposta di una persona alle condizioni fredde. Particolare attenzione va posta nella preparazione alle condizioni climatiche fredde, come il diverso rischio di lesioni da freddo, tra gli individui, di fronte alle stesse condizioni meteorologiche. La conoscenza e consapevolezza di vari fattori che possono influire sulla risposta del corpo, insieme a una selezione di abbigliamento corretto, può aiutare a evitare problemi legati al freddo.

Il corpo cerca di mantenere la temperatura interna e questo è influenzato dalle caratteristiche del corpo stesso, infatti è meglio mantenuta da individui con spessore del grasso sottocutaneo e massa muscolare più elevati.

Le differenze nella temperatura corporea interna tra uomini e donne sembrano essere dovute a differenze antropometriche; le donne (rispetto agli uomini di età e peso simili) tendono ad avere un maggior contenuto di grasso corporeo, uno strato di grasso sottocutaneo più spesso, una massa muscolare inferiore e un rapporto superficie-massa più elevato. Un’altra considerazione è il livello di forma fisica e l’allenamento. Gli individui fisicamente in forma possono essere in grado di mantenere la temperatura corporea interna più a lungo per via della loro capacità di sostenere l’attività fisica a un tasso di richiesta metabolica più elevato, per un periodo di tempo più lungo.

Nella dichiarazione di consenso del CIO (Comitato Olimpico Internazionale) sulla termoregolazione e l’altitudine per atleti di alto livello, viene fornito un esempio relativo agli eventi olimpici invernali di sci nordico e di biathlon, definendo come questi atleti competono ad alti livelli (da 13 a 18 METS) per lunghe durate e tali alti tassi di metabolismo hanno impedito agli atleti di sviluppare ipotermia anche in condizioni molto fredde compensando la perdita di calore.

Linee guida generali sull’abbigliamento

• Lo strato interno a contatto con la pelle (ad es. polipropilene, poliestere) dovrebbe allontanare l’umidità dalla superficie della pelle per fornire uno strato d’aria vicino alla pelle, con l’acqua trasferita agli strati esterni degli indumenti;
• Gli strati intermedi (ad es. pile di poliestere, lana) dovrebbero fornire isolamento. La stratificazione consente flessibilità nella regolazione della quantità di isolamento;
• Lo strato esterno dovrebbe consentire il trasferimento dell’umidità e la ventilazione insieme alla protezione da vento e pioggia. Poiché la sudorazione può superare la capacità del materiale di trasferire l’umidità, lo strato esterno può causare l’accumulo di umidità all’interno, ma ciò non va bene. Spesso, uno strato esterno viene indossato durante i momenti di riposo o solo quando piove o è molto ventoso;
• La corretta stratificazione degli indumenti dovrà essere personalizzata per soddisfare il duplice obiettivo di rimanere al caldo e limitare il sudore corporeo;
• La copertura per le mani, i piedi e la testa dovrebbe seguire le raccomandazioni generali sui vestiti, da indossare a strati e mantenere asciutti con alcune considerazioni aggiuntive; le moffole forniscono una maggiore protezione dalle lesioni da freddo rispetto ai guanti, ma ostacolano la capacità di manipolare gli oggetti. I guanti possono aiutare rispetto alla mancanza tattile delle moffole. Per ridurre la perdita di calore alla testa è possibile utilizzare berretti a maglia e passamontagna. Le fasce sono un’opzione per consentire la perdita di calore dalla testa mentre si coprono le orecchie. Inoltre è da considerare la misura dei capi di abbigliamento, avendo cura di evitare la costrizione corporea dei segmenti, che può compromettere la circolazione periferica e aumentare il rischio di congelamento.

L’intensità dell’esercizio influisce sull’isolamento necessario dagli indumenti, ma, sebbene il calore metabolico abbia un aspetto benefico nella difesa dal freddo, essere vestiti in modo eccessivo può provocare un’eccessiva sudorazione, con conseguente umidità, coì con gli indumenti bagnati, l’isolamento viene compromesso e l’evaporazione del calore aumenta, dunque meno isolamento con una maggiore intensità. L’abbigliamento richiesto prima e dopo l’attività può essere probabilmente maggiore perché l’intensità è minore durante il riscaldamento e il defaticamento, per cui garantire la disponibilità degli indumenti necessari e aggiungere/rimuovere strati secondo necessità dovrebbe essere parte di un piano di riduzione del rischio per l’esercizio al freddo.

Considerazioni sul rischio di lesioni da freddo

• Il rischio di ipotermia aumenta durante l’esercizio in acqua o sotto la pioggia;
• Il mantenimento della temperatura interna sarà più difficile per chi ha uno spessore di grasso sottocutaneo, una percentuale di grasso corporeo e una massa muscolare inferiori;
• Il rischio di ipotermia aumenta negli individui più anziani a causa delle risposte smorzate al freddo;
• Il rischio di ipotermia è maggiore per i bambini, rispetto agli adulti, a causa della composizione corporea e delle differenze antropometriche;
• Il rischio di ipotermia aumenta con l’ipoglicemia a causa di brividi alterati;
• Il rischio per le persone con malattia coronarica può essere aumentato a causa dei cambiamenti emodinamici, che si verificano con l’esposizione al freddo;
• L’incidenza del broncospasmo indotto dall’esercizio fisico è maggiore negli atleti invernali, rispetto alla popolazione generale.

Per promuovere la sicurezza durante l’attività fisica quando fa freddo, l’American College of Sports Medicine raccomanda di seguire una strategia di gestione del rischio, guidata dalla serie di domande, come segue:

• Quanto fa freddo?
• Quale abbigliamento scegliere?
• Chi è a rischio di lesioni dovute al freddo?
• Qual è lo stato di salute dell’individuo?
• Quali strategie efficaci ho a disposizione per mitigare lo stress da freddo e il rischio di lesioni?

Conclusioni

La regolazione della temperatura corporea include fattori fisiologici e comportamentali e le risposte del corpo a livello inconscio (come i brividi) sono accoppiate con azioni volontarie (come l’attività, l’intensità e la selezione dell’abbigliamento). La prevenzione delle lesioni da freddo richiede preparazione e prontezza a rispondere alle mutevoli condizioni. Con adeguati piani di gestione del rischio, le persone possono massimizzare la sicurezza durante l’esercizio in ambienti freddi.

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Riferimenti Bibliografici
Bergeron M.F., et al – International Olympic Committee Consensus Statement on Thermoregulatory and Altitude Challenge for High-Level Athletes – 2012;

A cura di
Dott. Luca Venturi