Ossigenoterapia iperbarica e medicina dello sport: cosa ci dice oggi la ricerca?

L’ossigenoterapia iperbarica (OTI) sta suscitando un interesse crescente anche nell’ambito della medicina dello sport, dell’ortopedia e della riabilitazione muscoloscheletrica. Il razionale alla base di questo interesse è rappresentato dalla capacità dell’OTI di aumentare in modo marcato la disponibilità di ossigeno nei tessuti, creando condizioni favorevoli per alcuni dei processi biologici coinvolti nella riparazione e nel rimodellamento tissutale [1,3].

L’aumento della pressione parziale dell’ossigeno nel plasma consente infatti di incrementare la quantità di ossigeno disponibile anche in aree caratterizzate da ipossia o da una ridotta perfusione. Questo effetto può influenzare diversi meccanismi della riparazione tissutale, tra cui angiogenesi, proliferazione fibroblastica, sintesi del collagene e modulazione della risposta infiammatoria [3,4].

Le evidenze cliniche nelle patologie muscoloscheletriche

Una recente revisione sistematica di Weinrich e collaboratori, ha analizzato gli studi clinici disponibili sull’impiego dell’OTI nelle patologie muscoloscheletriche, comprendendo condizioni a carico di osso, muscolo, tendini, legamenti e cartilagine [1].

La revisione ha identificato 19 studi clinici, per un totale di 612 pazienti [1]. Il quadro complessivo evidenzia una notevole eterogeneità sia delle patologie trattate sia dei protocolli di OTI utilizzati, ma consente di individuare alcune aree nelle quali le evidenze appaiono più interessanti.

Il segnale clinico più consistente riguarda in particolare le patologie ossee, soprattutto la necrosi avascolare (AVN) e l’edema del midollo osseo (BME). In queste condizioni, gli studi disponibili hanno riportato miglioramenti dei parametri di imaging, della sintomatologia dolorosa e, in alcuni casi, degli outcome funzionali, soprattutto quando l’OTI viene somministrata attraverso protocolli caratterizzati da un numero relativamente elevato di sedute [1].

Questi risultati rappresentano uno degli elementi più interessanti della letteratura clinica attuale e confermano che l’OTI possa avere un ruolo adiuvante soprattutto nelle condizioni nelle quali l’ipossia e le alterazioni della perfusione costituiscono componenti rilevanti del processo patologico.

Al contrario, le evidenze risultano meno conclusive quando l’OTI viene utilizzata per il recupero da danno muscolare, nelle lesioni legamentose e nelle patologie tendinee. In particolare, gli studi randomizzati condotti sul danno muscolare indotto dall’esercizio non hanno evidenziato un beneficio clinico univoco, mentre i dati relativi alla guarigione dei legamenti e all’ossigenazione dei tendini rimangono ancora insufficienti [1].

La “dose” di ossigenoterapia iperbarica

Un elemento particolarmente rilevante emerso dalla revisione di Weinrich è l’elevata eterogeneità dei protocolli terapeutici [1].

Nelle patologie dei tessuti molli sono stati utilizzati generalmente protocolli relativamente brevi, compresi indicativamente tra 1 e 12 trattamenti, mentre nelle patologie ossee il numero delle sedute è arrivato fino a 20–80 trattamenti. La durata delle singole esposizioni è risultata generalmente compresa tra 60 e 90 minuti, con respirazione di ossigeno al 100% [1].

Questo aspetto è tutt’altro che secondario. Parlare semplicemente di “OTI” non identifica infatti un intervento terapeutico univoco. Pressione, durata dell’esposizione, numero complessivo delle sedute, intervallo tra i trattamenti e momento di inizio della terapia possono rappresentare componenti determinanti della risposta biologica e, potenzialmente, dell’efficacia clinica.

In altre parole, l’OTI dovrebbe essere considerata come un intervento caratterizzato da una vera e propria dose iperbarica, nella quale le diverse variabili del trattamento concorrono a determinare lo stimolo biologico complessivo.

Quale ruolo può avere nella medicina dello sport?

Alla luce delle evidenze disponibili, l’OTI sembra avere un possibile ruolo adiuvante e selettivo, piuttosto che un impiego generalizzato per il recupero dell’atleta.

Il razionale biologico rimane tuttavia particolarmente interessante. L’aumento dell’ossigenazione tissutale può interferire con numerosi processi coinvolti nella riparazione, tra cui angiogenesi, risposta infiammatoria, attività fibroblastica, sintesi del collagene e rimodellamento vascolare [3,4].

Sul versante osseo, i dati sperimentali suggeriscono inoltre un possibile effetto sulla funzione degli osteoblasti e sulla rigenerazione ossea attraverso la modulazione di specifici pathway cellulari, tra cui RUNX2 e il pathway meccanosensibile Piezo1-YAP [5].

Anche a livello muscolare sono stati descritti effetti sperimentali sulla risposta al danno, sullo stress ossidativo, sulla funzione mitocondriale e sul rimodellamento vascolare [6,7].

Per l’atleta, questi meccanismi sono potenzialmente rilevanti perché la capacità di recuperare da un danno tissutale e di ripristinare rapidamente la funzione rappresenta un elemento fondamentale nel percorso verso il ritorno all’attività sportiva.

Tuttavia, il potenziale biologico non deve essere automaticamente interpretato come prova di efficacia clinica. 

OTI negli atleti sani: recupero e performance

Un ulteriore elemento di interesse è rappresentato dall’impiego dell’OTI in soggetti sani sottoposti ad attività fisica.

Babel e colleghi hanno recentemente pubblicato una revisione sistematica e meta-analisi finalizzata a valutare l’efficacia dell’OTI nel recupero e nella performance degli atleti sani [9].

Gli autori hanno analizzato le pubblicazioni comprese tra il 2015 e il settembre 2024. Undici studi hanno soddisfatto i criteri di inclusione e sei studi sono stati inseriti nella meta-analisi [9].

Il risultato più rilevante è stato una riduzione significativa del lattato ematico dopo l’esercizio nei soggetti sottoposti a OTI, con un effect size pari a −1,71 (IC95% −3,10–−0,32) [8].

L’effetto è risultato particolarmente evidente negli atleti più giovani e nei soggetti con una minore massa grassa. Al contrario, non sono emerse evidenze altrettanto solide a sostegno di un miglioramento immediato della potenza muscolare o della produzione di forza [9].

La meta-regressione non ha fornito risultati conclusivi, ma ha evidenziato la possibilità che l’effetto dell’OTI possa variare in relazione alle caratteristiche dei diversi protocolli terapeutici.

Il messaggio della meta-analisi è quindi prudente: l’OTI potrebbe favorire soprattutto alcuni aspetti del recupero metabolico post-esercizio, mentre non è attualmente possibile affermare con sufficiente solidità che determini un miglioramento diretto e immediato della performance atletica [8].

Gli autori sottolineano pertanto la necessità di studi di maggiore dimensione, caratterizzati da protocolli OTI standardizzati, popolazioni più diversificate e follow-up sufficientemente lunghi per valutare anche gli eventuali effetti a medio e lungo termine [9].

Cosa ci dicono gli studi sugli animali?

Per comprendere meglio i possibili meccanismi attraverso i quali l’OTI potrebbe influenzare la riparazione dei tessuti muscoloscheletrici, è importante considerare anche le evidenze provenienti dalla ricerca preclinica.

La letteratura sperimentale ha infatti fornito numerosi segnali biologici potenzialmente rilevanti. Negli studi su modelli animali sono stati osservati effetti sulla rigenerazione muscolare, sull’angiogenesi, sull’osteogenesi, sulla sintesi del collagene e sul rimodellamento della matrice extracellulare.

Una revisione sistematica dedicata agli studi animali ha incluso 37 studi e oltre 2.141 animali, costituiti principalmente da roditori, conigli e altri mammiferi. Gli studi hanno riguardato prevalentemente il muscolo, seguito da tendini e legamenti, osso e cartilagine.

Muscolo

Nei modelli animali di contusione e danno muscolare acuto, i risultati sono stati prevalentemente favorevoli. Sono stati descritti segnali di maggiore attivazione delle cellule satelliti, aumento della rigenerazione delle fibre muscolari e modulazione della risposta macrofagica.

In diversi studi sono stati inoltre osservati cambiamenti nell’espressione di mediatori coinvolti nella rigenerazione e nell’angiogenesi, tra cui VEGF, bFGF e HIF-1α.

La risposta appare tuttavia meno uniforme nei modelli di ischemia-riperfusione, nei quali i risultati sperimentali sono risultati maggiormente eterogenei.

Osso

Le evidenze precliniche relative all’osso appaiono particolarmente interessanti. In diversi modelli sperimentali sono stati osservati incrementi della formazione del callo osseo, della mineralizzazione e dell’espressione di RUNX2, accompagnati in alcuni casi da miglioramenti dei parametri radiologici e biomeccanici.

I risultati più consistenti sono stati descritti nei modelli di distrazione osteogenetica.

Anche in questo caso, tuttavia, non tutti i modelli hanno mostrato un beneficio. Alcuni studi condotti su modelli di pseudoartrosi cronica, per esempio, non hanno evidenziato miglioramenti significativi della rivascolarizzazione o della guarigione radiografica.

Tendini e legamenti

Anche per tendini e legamenti emergono segnali biologici potenzialmente favorevoli.

Diversi studi hanno documentato un aumento della sintesi di collagene, della neovascolarizzazione e dell’organizzazione della matrice extracellulare. In alcuni modelli è stato inoltre osservato un incremento della resistenza meccanica del tessuto sottoposto a riparazione.

Questi risultati devono tuttavia essere interpretati con prudenza, perché la risposta appare fortemente condizionata dal tipo di tessuto, dal modello sperimentale di lesione e dalle caratteristiche del protocollo di OTI.

Cartilagine

Le evidenze relative alla cartilagine sono ancora molto limitate. Sono stati identificati soltanto due studi animali, entrambi caratterizzati da alcuni segnali di miglioramento della riparazione nelle fasi iniziali delle lesioni cartilaginee.

Il numero estremamente ridotto degli studi e l’assenza di adeguati outcome biomeccanici non consentono tuttavia di formulare conclusioni definitive.

Anche negli animali la “dose” conta

Uno degli aspetti più interessanti della ricerca preclinica è rappresentato dalla grande variabilità dei protocolli utilizzati.

Le pressioni sperimentali sono risultate indicativamente comprese tra 1,5 e 3,0 ATA, con durate delle esposizioni variabili tra 30 e 120 minuti e un numero di trattamenti compreso da una singola esposizione fino a 56 sedute.

Nei modelli ossei sono stati utilizzati soprattutto protocolli compresi tra 2,0 e 2,8 ATA, mentre negli studi riguardanti tendini e legamenti sono state utilizzate pressioni fino a 2,8 ATA.

Questa variabilità rafforza un concetto già emerso dalla letteratura fisiologica sull’OTI: l’OTI non dovrebbe essere considerata come un intervento unico e indistinto.

La pressione, la durata dell’esposizione, il numero delle sedute, il momento di inizio del trattamento e il tipo di tessuto possono modificare profondamente la risposta biologica.

Per questo motivo, uno degli obiettivi prioritari della ricerca futura dovrebbe essere quello di definire meglio la relazione tra dose iperbarica e risposta biologica, individuando eventualmente protocolli differenti in funzione della patologia e del tessuto interessato.

Dal laboratorio alla pratica clinica

Il confronto tra le evidenze cliniche e quelle precliniche rappresenta probabilmente l’aspetto più interessante dell’attuale ricerca sull’OTI in ambito muscoloscheletrico.

Da un lato, la letteratura clinica ha analizzato 19 studi per un totale di 612 pazienti e ha evidenziato i risultati più coerenti nell’osteonecrosi avascolare e nell’edema del midollo osseo, mentre le evidenze relative a muscolo, tendini e legamenti rimangono meno conclusive [1].

Dall’altro lato, la ricerca preclinica suggerisce che l’OTI possa interferire con numerosi processi biologici coinvolti nella riparazione tissutale, tra cui angiogenesi, sintesi del collagene, rigenerazione muscolare, osteogenesi e rimodellamento della matrice extracellulare.

Qual è oggi il messaggio per la medicina dello sport?

Alla luce delle evidenze disponibili, l’OTI appare come una strategia potenzialmente utile ma da utilizzare in modo selettivo e basato sulla specifica indicazione clinica.

Le evidenze già consolidate riguardano attualmente le patologie ossee, in particolare necrosi avascolare ed edema del midollo osseo, mentre il ruolo dell’OTI nel danno muscolare, nelle patologie tendinee e nelle lesioni legamentose rimane meno definito.

Negli atleti sani, la letteratura più recente suggerisce un possibile effetto sul recupero metabolico post-esercizio, evidenziato soprattutto dalla riduzione del lattato ematico, ma non fornisce ancora prove sufficienti per considerare l’OTI un trattamento in grado di migliorare direttamente e in modo consistente la performance atletica.

Il quadro preclinico è invece più ampio e suggerisce numerosi possibili meccanismi d’azione, tra cui angiogenesi, modulazione dell’infiammazione, rigenerazione muscolare, osteogenesi e sintesi del collagene.

La distanza tra questi risultati sperimentali e la pratica clinica deve tuttavia essere colmata attraverso studi clinici meglio progettati e protocolli maggiormente standardizzati.

In conclusione

I dati disponibili delineano un possibile ruolo dell’OTI come trattamento adiuvante in specifiche condizioni patologiche, soprattutto quando sono presenti alterazioni della perfusione, ipossia tissutale o processi di riparazione particolarmente complessi.

Il futuro della ricerca sarà probabilmente determinato dalla capacità di integrare fisiologia, dose iperbarica, biologia molecolare e outcome clinici, identificando quali pazienti possano realmente beneficiare del trattamento e quale sia, per ciascuna condizione, il protocollo più appropriato.

Il messaggio complessivo conferma quindi che l’OTI dispone di un solido razionale biologico e di segnali clinici favorevoli in alcune patologie ossee, come l’edema osseo e la necrosi avascolare nello sportivo, razionale stimolante ma non conclusivo nelle patologie del muscolo e dei tessuti molli. 

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Bibliografia

1. Weinrich L, Tischer T, Schlesiger L, Pachowsky ML, Hoos L. Effects of hyperbaric oxygen therapy on human musculoskeletal pathologies in clinical studies: a systematic review. BMC Musculoskelet Disord. 2026;27:661. doi:10.1186/s12891-026-10254-9.
2. Weinrich L, Tischer T, Schlesiger L, Pachowsky ML, Hoos L. Effects of hyperbaric oxygen therapy on bone, muscle, cartilage, tendon and ligaments in animal studies: a systematic review. BMC Musculoskelet Disord. 2026;27:731. doi:10.1186/s12891-026-10079-6.
3. Jeyaraman M, Sami A, Nallakumarasamy A, Jeyaraman N, Jain VK. Hyperbaric Oxygen Therapy in Orthopaedics: An Adjunct Therapy with an Emerging Role. Indian J Orthop. 2023;57(5):748-761.
4. Edwards ML. Hyperbaric oxygen therapy. Part 1: history and principles. J Vet Emerg Crit Care (San Antonio). 2010;20(3):284-288.
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8. Bosco G, Yang ZJ, Nandi J, Wang J, Chen C, Camporesi EM. Effects of hyperbaric oxygen on glucose, lactate, glycerol and antioxidant enzymes in the skeletal muscle of rats during ischaemia and reperfusion. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2007;34(1-2):70-76.
9. Babel S, Bosco G, Camporesi E. Hyperbaric Oxygen Treatment for Enhancing Athletic Recovery: A Systematic Review and Meta-Analysis. Undersea Hyperb Med. 2026 Second Quarter;53(2):305-318.