N ear I nfra R ed S pectroscopy = NIRS

1. Near Infra Red Spectroscopy = NIRS Questa tecnica è presente nei nostri laboratori. Si tratta di un metodo che permette di stimare la percentuale di ossigenazione/deossigenazione della emoglobina (HbO2 - rossa Hb - blu) a livello di muscoli superficiali. Si basa sulle proprietà di assorbimento della luce a precise lunghezze d’onda delle due forme di emoglobina.

2. Perché ci interessa conoscere Hb, HbO2, Hbtot? (In realtà si analizzano sia i valori assoluti, sia quelli percentuali). Sappiamo che i fattori limitanti le prestazioni aerobiche si dividono in centrali e periferici: i primi comprendono tutti i meccanismi che portano le molecole di ossigeno dall’aria atmosferica fino ai capillari (sistemi polmonare, cardiaco, circolatorio, sangue) i secondi vanno dai capillari ai mitocondri (densità capillare, membrane cellulari e mitocondriali, enzimi della catena respiratoria)

3. Con l’insieme dei metodi descritti nelle lezioni precedenti, si studia il ruolo dei meccanismi centrali nell’adattamento all’esercizio aerobico. Per indagare gli enzimi mitocondriali è necessario ricorrere a biopsie muscolari; esistono tecniche di risonanza magnetica che possono essere applicate a piccoli muscoli: questi però non devono muoversi, quindi sono rilasciati o in contrazione isometrica; si tratta di indagini quasi in vitro.

4. Si può inoltre ricorrere ad arti isolati e perfusi, per fare prelievi di sangue in prossimità dei muscoli che lavorano, minimizzando così l’influenza dei meccanismi centrali. La NIRS è una tecnica assolutamente non jnvasiva che può essere usata nell’uomo anche durante l’esercizio fisico, sia pure in condizioni di laboratorio. L’informazione sulle variazioni dell’emoglobina durante la contrazione muscolare aggiungono numerosi argomenti a quelli che possiamo indagare con i metodi tradizionali

5. Per esempio, se durante il lavoro la gettata cardiaca aumenta e l’HBO2 non cambia si concluderà che i meccanismi centrali sono ridondanti rispetto alla capacità dei muscoli di consumare ossigeno. Se dopo allenamento, a parità di carico relativo, si osserva un aumento dell’Hb, si concluderà che l’allenamento ha reso più efficaci i meccanismi periferici. Non si è in grado però di distinguere fra il ruolo del reclutamento dei capillari e quello degli enzimi respiratori.

6. Questo punto di vista, utile in generale, è particolarmente utile in presenza di diverse forme patologiche, come il diabete, l’insufficienza cardiaca cronica, la malattia da disuso, eventuali patologie del muscolo scheletrico. L’interpretazione dei risultati richiede conoscenza approfondita delle basi teoriche del metodo e dei presupposti fisiologici della desaturazione dell’Hb quando il metabolismo muscolare aumenta