Indice

1 Cedimento muscolare 11.1 Caratteristiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.1.1 La teoria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.1.2 La ricerca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.1.3 Conclusioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.2 Alcune tecniche nel resistance training . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.3 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.4 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.5 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2 Deallenamento 72.1 Caratteristiche del deallenamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.1.1 Deallenamento cardiorespiratorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.1.2 Deallenamento muscolare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.1.3 Deallenamento metabolico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.1.4 Deallenamento e prestazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.2 Deallenamento nell'esercizio coi pesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.2.1 Memoria muscolare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.2.2 Fattori ormonali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.3 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.4 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.5 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.6 Collegamenti esterni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3 Densità (esercizio coi pesi) 133.1 Definizione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133.2 Altri parametri di allenamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143.3 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143.4 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153.5 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

4 EPOC (metabolismo) 164.1 Definizione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

i

ii INDICE

4.1.1 Cenni fisiologici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174.1.2 Sintesi generale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174.1.3 Le fasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174.1.4 EPOC e esercizio cardiovascolare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174.1.5 Sintesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204.1.6 EPOC e esercizio anaerobico con i pesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204.1.7 Tempo di recupero e EPOC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

4.2 EPOC e alimentazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224.3 EPOC e stato di allenamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234.4 EPOC e sesso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234.5 Gestione del EPOC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234.6 EPOC e controllo del peso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244.7 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244.8 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254.9 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284.10 Collegamenti esterni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

5 Esercizio fisico a digiuno 295.1 La teoria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

5.1.1 Metabolismo e digiuno: cenni fisiologici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305.1.2 Il parere di alcuni professionisti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

5.2 Controversie e dati scientifici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315.2.1 Digiuno a lungo termine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315.2.2 Digiuno notturno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325.2.3 Influenza del cibo e del digiuno sul EPOC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335.2.4 Conclusioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

5.3 Pasto pre-esercizio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385.4 Intensità e dimagrimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395.5 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395.6 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435.7 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435.8 Collegamenti esterni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

6 Frequenza (esercizio coi pesi) 456.1 Definizione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

6.1.1 Esempi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456.2 La ricerca e indicazioni generali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466.3 Altri parametri di allenamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476.4 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476.5 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486.6 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486.7 Collegamenti esterni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

INDICE iii

7 Indolenzimento muscolare a insorgenza ritardata 497.1 Fisiologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

7.1.1 Sintomi associati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507.1.2 Errata connessione tra DOMS e acido lattico: il mito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507.1.3 Tempi di insorgenza e durata del DOMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507.1.4 DOMS e tipi di contrazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507.1.5 Allenamento eccentrico massimale e sottomassimale e DOMS . . . . . . . . . . . . . . . . 517.1.6 Allenamento con il DOMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 517.1.7 DOMS e prestazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527.1.8 La ricerca del DOMS durante l'allenamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527.1.9 Teorie sulle cause del DOMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527.1.10 Modalità di intervento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

7.2 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 577.3 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 587.4 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 617.5 Collegamenti esterni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

8 Intensità (esercizio coi pesi) 628.1 Definizione di intensità nel Resistance training . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

8.1.1 Intensità come percentuale di 1 Repetition Maximum (1RM) . . . . . . . . . . . . . . . . . 628.1.2 Intensità nel bodybuilding come concetto astratto legato alla fatica . . . . . . . . . . . . . 64

8.2 Linee guida e aspetti fisiologici dell'intensità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 668.2.1 Tipi di resistance training in base alle zone di intensità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 668.2.2 Reclutamento delle unità motorie in base all'intensità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 678.2.3 Sistemi energetici in base all'intensità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 688.2.4 Tempi di recupero in base all'intensità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 698.2.5 Ricerca scientifica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 698.2.6 Sovrallenamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

8.3 Altri parametri di allenamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 718.4 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 718.5 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 728.6 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 758.7 Collegamenti esterni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

9 Ipertrofia muscolare 779.1 Ipertrofia muscolare scheletrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

9.1.1 Sintesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 789.1.2 I diversi tipi di ipertrofia muscolare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

9.2 Componenti strutturali coinvolti nell'ipertrofia muscolare[25][26] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 809.3 Percentuale approssimativa delle dimensioni della fibra muscolare[26] . . . . . . . . . . . . . . . . . 809.4 Metodi per lo sviluppo dei singoli componenti[26] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 809.5 Componenti nel dettaglio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

iv INDICE

9.6 Fisiologia dell'ipertrofia muscolare scheletrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 819.6.1 Le cellule satellite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 819.6.2 Immunologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 829.6.3 Fattori di crescita . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 829.6.4 Ormoni dell'ipertrofia del muscolo scheletrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 839.6.5 Sistemi energetici e ipertrofia del muscolo scheletrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 849.6.6 Fibre muscolari e ipertrofia del muscolo scheletrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 879.6.7 Ipertrofia e densità capillare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 899.6.8 Ipertrofia e densità mitocondriale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

9.7 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 909.8 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 909.9 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 949.10 Collegamenti esterni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

10 Massimo consumo di ossigeno 9510.1 Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9510.2 FC max . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9610.3 Correlazione tra VO2max e Frequenza cardiaca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9610.4 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9610.5 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9610.6 Collegamenti esterni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

11 One-repetition maximum 9711.1 Definizione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

11.1.1 1-Repetition maximum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9711.1.2 Repetition maximum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9811.1.3 Percentuale di 1-Repetition maximum (% 1RM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9911.1.4 Raccomandazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9911.1.5 Limitazioni delle stime nella relazione tra RM e %1-RM . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

11.2 Altri parametri di allenamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10011.3 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10111.4 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10111.5 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

12 Periodizzazione (esercizio coi pesi) 10312.1 Cenni storici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10312.2 General Adaptation Syndrome (GAS) e sovrallenamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10312.3 Caratteristiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

12.3.1 Tipi di periodizzazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10612.3.2 La ricerca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10712.3.3 Conclusioni e considerazioni pratiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10812.3.4 Paragone tra modelli di periodizzazione: la ricerca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

INDICE v

12.4 Esempi di periodizzazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11112.4.1 Linee guida parametri per obiettivo specifico[6] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11112.4.2 Comparazione tra 3 modelli di periodizzazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11112.4.3 Modello di periodizzazione classica[8] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11112.4.4 Modello di periodizzazione ondulata giornaliera[8] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11112.4.5 Modello di periodizzazione ondulata giornaliera sul medio termine[13] . . . . . . . . . . . . 11112.4.6 Modello di periodizzazione ondulata giornaliera sul lungo termine[5] . . . . . . . . . . . . . 11112.4.7 Modello di periodizzazione lineare sul lungo termine[5] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

12.5 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11112.6 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11212.7 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11512.8 Collegamenti esterni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

13 Resistance training 11613.1 Caratteristiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

13.1.1 Tipologie di Resistance training . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11613.1.2 Allenamento per la forza massima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11713.1.3 Allenamento per la potenza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11813.1.4 Allenamento per l'ipertrofia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11813.1.5 Allenamento per l'endurance muscolare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

13.2 Resistance training e infortuni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12013.3 Resistance training e dimagrimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

13.3.1 Cenni metabolici su pesi e dimagrimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12113.3.2 Aumento del metabolismo basale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12213.3.3 Aumento della massa magra (FFM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12213.3.4 Aumento dei livelli di catecolammine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12313.3.5 Aumento dei livelli di GH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12313.3.6 Metabolismo basale post-esercizio e EPOC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12413.3.7 Aumento della spesa lipidica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12413.3.8 Conclusioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

13.4 Resistance training e flessibilità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12513.5 Altri benefici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

13.5.1 Adattamenti della frequenza cardiaca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12613.5.2 Adattamenti della pressione sanguigna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12613.5.3 Modifica delle dimensioni cardiache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12613.5.4 Metabolismo del glucosio e sensibilità insulinica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12613.5.5 Profilo lipidico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12713.5.6 Tessuto osseo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12713.5.7 Apprendimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12713.5.8 Salute mentale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12813.5.9 Sonno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12813.5.10 Depressione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

vi INDICE

13.5.11 Stanchezza cronica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12813.5.12 Ansia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12813.5.13 Autostima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12913.5.14 Dipendenza dal fumo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

13.6 Parametri nel Resistance training . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12913.7 Attività legate al Resistance training . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12913.8 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13013.9 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

14 Sistema aerobico 13714.1 Altri sistemi energetici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13714.2 Caratteristiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13714.3 Fisiologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

14.3.1 I tre processi aerobici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13814.3.2 Liberazione e ossidazione dei lipidi: lipolisi e β-ossidazione . . . . . . . . . . . . . . . . . 13914.3.3 Prevalenza dei substrati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14014.3.4 Soglia anaerobica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14114.3.5 Alimentazione e integrazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

14.4 Aerobica e lipolisi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14214.4.1 Lipolisi e stato di allenamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

14.5 VO2max . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14314.6 Frequenza cardiaca allenante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14414.7 Zone di intensità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14414.8 Correlazione tra VO2max e Frequenza cardiaca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14514.9 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14514.10Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14614.11Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14714.12Collegamenti esterni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

15 Sistema anaerobico alattacido 14915.1 Altri sistemi energetici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14915.2 Caratteristiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14915.3 Fisiologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15015.4 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15115.5 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15115.6 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15215.7 Collegamenti esterni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

16 Sistema anaerobico lattacido 15316.1 Altri sistemi energetici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15316.2 Caratteristiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15316.3 Fisiologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

INDICE vii

16.3.1 Soglia anaerobica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15516.4 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15516.5 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15616.6 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15616.7 Collegamenti esterni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

17 Soglia anaerobica 15717.1 Cenni fisiologici e metabolici generali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

17.1.1 Definizione e fisiologia della soglia anaerobica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15817.1.2 Correlazione tra lattato e fatica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15817.1.3 Aspetti endocrini . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15917.1.4 Meccanismi coinvolti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

17.2 Individuazione della soglia anaerobica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16117.2.1 Correlazione tra soglia anaerobica e intensità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

17.3 Altri indici, sinonimi e terminologie correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16117.3.1 Sinonimi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16117.3.2 Soglia del lattato o soglia anaerobica? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16117.3.3 Soglia aerobica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16217.3.4 Punto di crossover . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16217.3.5 Soglia ventilatoria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16317.3.6 Soglia della frequenza cardiaca (test di Conconi) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163

17.4 Metodi per la stima della soglia anaerobica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16317.4.1 Conclusioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

17.5 Allenamento e soglia anaerobica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16417.5.1 Programmi di allenamento per il miglioramento della soglia anaerobica . . . . . . . . . . . 16517.5.2 Conclusioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166

17.6 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16617.7 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16917.8 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

18 Sovraccarico progressivo 17118.1 Cenni storici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17118.2 Definizione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

18.2.1 General Adaptation Syndrome (GAS) e sovraccarico progressivo . . . . . . . . . . . . . . 17118.3 Tipologie di sovraccarico progressivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

18.3.1 Strategie per indurre al sovraccarico progressivo[1][3] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17218.3.2 Sovraccarico progressivo in altri sport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173

18.4 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17318.5 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17418.6 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17418.7 Collegamenti esterni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

viii INDICE

19 Sovrallenamento 17519.1 Fattori fisiologici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

19.1.1 Sintomi fisiologici del OTS sulla prestazione[10] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17519.1.2 Sintomi psicologici del OTS[10] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176

19.2 Overreaching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17619.3 Burnout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17719.4 Sovrallenamento e aspetti endocrini . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17719.5 Sovrallenamento e sistema immunitario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17719.6 Sovrallenamento e alimentazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17819.7 Sovrallenamento e allenamento coi pesi (resistance training) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17819.8 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17919.9 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18019.10Collegamenti esterni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180

20 Specificità (sport) 18120.1 Definizione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18120.2 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18120.3 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18220.4 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183

21 Speed of movement 18421.1 Tipi di contrazione muscolare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18421.2 Definizione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

21.2.1 Cenni storici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18521.2.2 Formule di Ian King e Charles Poliquin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18521.2.3 La ricerca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18621.2.4 Conclusioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

21.3 Altri parametri di allenamento per il resistance training . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18721.4 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18721.5 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18821.6 Collegamenti esterni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

22 Tempo di recupero 19122.1 Definizione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191

22.1.1 Tempi di recupero per la forza massimale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19122.1.2 Tempi di recupero per la potenza muscolare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19222.1.3 Tempi di recupero per l'ipertrofia muscolare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19222.1.4 Tempi di recupero per l'endurance muscolare locale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19322.1.5 Tempi di recupero per il dimagrimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19322.1.6 Linee guida generali sui tempi di recupero[42] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

22.2 Fisiologia sui tempi di recupero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19422.2.1 Ripristino dei fosfati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

INDICE ix

22.2.2 Ripristino delle fonti lattacide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19422.2.3 Recupero attivo: smaltimento del lattato e recupero neurale . . . . . . . . . . . . . . . . . 19422.2.4 Tempo di recupero e EPOC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19522.2.5 Controversie: ormoni anabolici e ipertrofia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

22.3 La ricerca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19622.4 Conclusioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19822.5 Altri parametri di allenamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19822.6 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19922.7 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19922.8 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20322.9 Collegamenti esterni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

23 Time Under Tension 20423.1 Fondamenti del Time Under Tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204

23.1.1 Range di ripetizioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20423.1.2 TUT e metodi di resistance training . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20523.1.3 Velocità di movimento: metodi Ian King e Charles Poliquin . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

23.2 Cenni fisiologici del Time Under Tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20623.2.1 TUT e sistemi energetici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20623.2.2 TUT e reclutamento delle fibre muscolari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20723.2.3 TUT e affaticamento metabolico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20823.2.4 TUT e ormoni anabolici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20923.2.5 L'applicazione del TUT e conclusioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

23.3 Altri parametri di allenamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21023.4 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21023.5 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21123.6 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21323.7 Collegamenti esterni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

24 Volume (esercizio coi pesi) 21424.1 Definizione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214

24.1.1 Definizioni alternative del volume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21424.2 Fattori condizionanti il volume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215

24.2.1 Altri fattori condizionanti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21724.3 Linee guida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218

24.3.1 Conclusioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21924.4 Ricerca scientifica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219

24.4.1 Risposte ormonali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22024.4.2 Guadagni muscolari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22024.4.3 EPOC e grasso corporeo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22124.4.4 Sovrallenamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221

24.5 Altri parametri di allenamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222

x INDICE

24.6 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22224.7 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22324.8 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22624.9 Collegamenti esterni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226

25 Zona lipolitica 22725.1 Aerobica e lipolisi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

25.1.1 La variabilità del range della zona lipolitica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22825.1.2 Comparazione tra VO2max e FCmax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22925.1.3 Lipolisi e stato di allenamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

25.2 Zona lipolitica e il mito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23025.2.1 La differenza tra usare grasso durante l'esercizio e perdere grasso . . . . . . . . . . . . . . 23125.2.2 Regime alimentare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23225.2.3 L'origine del mito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23325.2.4 La ricerca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23425.2.5 Effetti acuti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23425.2.6 Effetti a 24 ore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23425.2.7 Effetti cronici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23525.2.8 Sintesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23625.2.9 Conclusioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

25.3 Voci correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23725.4 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23825.5 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24125.6 Collegamenti esterni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24125.7 Fonti per testo e immagini; autori; licenze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

25.7.1 Testo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24225.7.2 Immagini . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24325.7.3 Licenza dell'opera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243

Capitolo 1

Cedimento muscolare

Per cedimento muscolare, concetto chiamato anche esaurimento, sfinimento muscolare, ripetizioni a cedimen-to, ripetizioni alla massima fatica, e noto in inglese come muscular failure, training to failure o repetitions to failu-re, si intende il punto in cui, durante una serie prevista nell'esercizio con sovraccarichi (bodybuilding, weightlifting,powerlifting, fitness) si raggiunge l'incapacità di continuare ad eseguire ulteriori ripetizioni imponendo di normal'interruzione dell'attività muscolare. Il cedimento muscolare è stato interpretato da alcune scuole di bodybuildingcome l'indicatore del parametro intensità, secondo cui svolgere una serie raggiungendo questa soglia significherebbeallenarsi a maggiore intensità rispetto a svolgere la stessa serie con lo stesso carico senza raggiungerla (quindi svol-gendo in proporzione meno ripetizioni o eseguire uno sforzo più breve). Questa interpretazione però contrasta conla definizione scientifica dell'intensità, che viene determinata dal carico specifico o dalla percentuale di carico (%1-Repetition maximum).

1.1 Caratteristiche

Il cedimento muscolare si presenta quando, durante l'esecuzione di una serie, l'atleta non riesce più a portare a terminela fase concentrica delle ripetizioni durante tutto l'arco del movimento previsto (Range of motion, ROM). Il cedimentomuscolare indica il punto in cui le fibre muscolari raggiungono l'arresto, chiamato ischemic rigor (rigidità ischemica),in cui letteralmente si bloccano e si irrigidiscono a causa dell'esaurimento dell'adenosina trifosfato (ATP). Il cedi-mento muscolare è sempre stato un tema abbastanza discusso nell'ambito della programmazione di un allenamentocoi pesi. Mentre i bodybuilder spesso tendono a portare a cedimento ogni serie, lo stesso ad esempio non si può direper i powerlifter e i pesisti[1][2]. I powerlifter e i pesisti tendono ad eseguire meno serie e ripetizioni, a rispettaremeticolosamente la periodizzazione, senza cercare di allenarsi al cedimento ad ogni allenamento come i culturisti. Ipowerlifter e i pesisti di alto livello raggiungono il picco durante la stagione agonistica, evitando gli effetti dannosidel sovrallenamento[2]. Molti culturisti al contrario applicano regolarmente il principio del cedimento muscolare, ocomunque si impongono di arrivare quasi a tale soglia. Infatti il concetto di allenarsi utilizzando il valore dell'intensità,o percentuale di 1-Repetition Maximum (% 1 RM) per pianificare il regime di allenamento tende a promuovere questapratica.Il parametro intensità nel bodybuilding viene particolarmente valorizzato, in quanto una delle principali misure daconsiderare per impostare un programma di allenamento. L'intensità relativa, cioè la percentuale di carico più adatta,ad esempio, per un programma di ipertrofia, è connessa con un determinato range di ripetizioni che viene stabilitoproprio in base al punto in cui viene raggiunto il cedimento muscolare. Se ad esempio un allenamento o un eserciziovuole essere svolto ad un'intensità dell'80% di 1RM, ciò significa che deve essere scelto un carico che permette dieseguire 6 ripetizioni massime (cioè a cedimento). Se non si raggiungesse il cedimento muscolare con un determinatocarico, non si potrebbe risalire al preciso valore di intensità relativa che si vuole stabilire per poter indurre un certostimolo muscolare. Tuttavia questo non vieta che, se viene scelto un carico relativo all'80% di 1RM (che per defini-zione permette non più di 6 ripetizioni massime), non se ne possano eseguire volontariamente meno di quelle che sipotrebbero portare a termine, evitando quindi di raggiungere il cedimento. Molti professionisti e bodybuilder pren-dono posizioni molto rigide su questo aspetto, a volte a tal punto da sostenere che se tale soglia non viene raggiunta,la serie sarebbe giudicata come un riscaldamento. Ed alcune teorie di allenamento culturistico, prima tra tutte l'HighIntensity Training (HIT) di Arthur Jones e Mike Mentzer, propongono di raggiungere sempre questo limite. Tuttavia,la validità di questo concetto può essere messa in discussione a livello scientifico, in quanto la ricerca ha stabilito che

1

2 CAPITOLO 1. CEDIMENTO MUSCOLARE

il cedimento non sia una strategia sempre valida. Al contrario, alcuni studi segnalano che la sua applicazione cronicapossa facilmente portare al sovrallenamento, penalizzando il profilo ormonale anabolico, e i guadagni della forza edell'ipertrofia muscolare[3][4]. Altri autori segnalano che l'allenamento a cedimento mantenuto cronicamente senzaalcuna periodizzazione o variazione dell'intensità e del volume aumenti il rischio di tendinite e altri infortuni[2].Il cedimento muscolare nell'esercizio con sovraccarichi è il punto in cui, durante la prestazione fisica, il sistema neu-romuscolare non può più produrre forza sufficiente a superare un carico di lavoro specifico[1]. La serie dell'eserciziodeve essere terminata, mentre segue un breve periodo di recupero (in genere tra 1 e 3 minuti), durante il quale ilsubstrato energetico più rapido e immediato, ovvero l'adenosina trifosfato (ATP), ha modo di essere risintetizza-to nei muscoli. Durante questo tempo di recupero dei sottoprodotti metabolici (ad esempio, ioni idrogeno, lattato,fosfati inorganici, creatina, potassio) creati all'interno e all'esterno dei tessuti delle fibre muscolari vengono rimossio ripristinati. È importante notare che le fibre muscolari coinvolte non sono interamente affaticate a questo punto,ma semplicemente non possono produrre forza sufficiente per superare il carico specifico. Tecnicamente si potrebbealleggerire la resistenza in modo che i muscoli siano in grado di continuare il lavoro per un certo periodo mediantealcune tecniche speciali definite “ad alta intensità" (HITM, High Intensity Training Methods), come lo stripping, ilsuper set, il rest pause, il cheating, le burns, o le ripetizioni forzate.

1.1.1 La teoria

La teoria del cedimento muscolare si basa sul reclutamento delle unità motorie (i nervi e le fibre muscolari innervateda quel nervo). Nella fisiologia neuromuscolare è risaputo che il modello di reclutamento delle unità motorie si basaprincipalmente sulla forza richiesta dal muscolo. Per comprendere più nel dettaglio tale meccanismo, è necessarioconoscere le caratteristiche generali delle principali tipologie di fibre muscolari.

• Fibra di tipo I: a contrazione lenta, alta capacità ossidativa (alta densità di mitocondri, organelli cellulari chesintetizzano ATP attraverso la respirazione cellulare), bassa capacità glicolitica (cioè di ricavare energia dalglucosio e glicogeno), velocità di contrazione lenta, elevata resistenza alla fatica, unità motoria più debole;

• Fibra di tipo IIa: a contrazione rapida, capacità ossidativa moderatamente elevata, elevata capacità glicolitica,alta velocità contrattile, moderata resistenza alla fatica, ad alta resistenza dell'unità motoria;

• Fibra di tipo IIb o di tipo IIx: a contrazione rapida, bassa capacità ossidativa, alta capacità glicolitica, velocitàcontrattile molto elevata, bassa resistenza alla fatica, più forte unità motoria;[5]

In generale, nelle prestazioni a bassa intensità, sono principalmente coinvolte le fibre muscolari di tipo I. Come larichiesta di forza aumenta, vengono reclutate in aggiunta le fibre di tipo IIa (indicate anche come glicolitiche). Unarichiesta di forza ancora maggiore fa affidamento sul reclutamento ulteriore delle fibre più forti del corpo, ovveroquelle di tipo IIb o fibre di tipo IIx (la “x” segnala che esistono diverse varianti di questo tipo di fibra). Pertanto,se la forza muscolare è l'obiettivo primario, si ritiene che il grado di attivazione delle unità motorie sia direttamentecorrelato all'ampiezza della risposta dell'allenamento della forza.Il cedimento muscolare è stato giudicato un importante aspetto per creare ipertrofia in determinate circostanze. Seb-bene non essenziale e non indicato da mantenere cronicamente, il cedimento ha dimostrato di apportare dei vantaggisignificativi in termini di guadagni di forza e ipertrofia. Un'interessante ipotesi espressa dai ricercatori è quella diaver riconosciuto il cedimento muscolare come una pratica per superare lo stallo nei guadagni muscolari da partedegli atleti avanzati[3][4]. Nel contesto dell'ipertrofia muscolare, alcuni importanti documenti scientifici segnalaronoche il massimo sviluppo di questo adattamento specifico si ottenga con l'uso di carichi tra l'80 e il 95% di 1-RM[6],altre linee guida di carattere scientifico hanno stabilito che il range di ripetizioni ottimale per l'ipertrofia sia compresotra 1 e 12 RM (circa tra il 60 e il 100% 1-RM)[7]. Anche se gran parte delle linee guida stabilisce che l'ipertrofia siamassimizzata con carichi elevati, studi recenti stanno iniziando ad evidenziare che anche carichi relativi alla bassissi-ma intensità (30% 1-RM) siano in grado di provocare un aumento della sintesi proteica[8] e un'ipertrofia muscolare[9]paragonabili a quelle ottenute con carichi elevati (90% 1-RM), purché questi vengano portati al cedimento musco-lare. In questo senso il cedimento muscolare assume un'importanza significativa, perché questi dati suggerirebberoche carichi molto differenti possono produrre simili risultati in termini di ipertrofia se si raggiunge la massima fatica.Secondo queste evidenze, un allenamento di endurance muscolare locale alla massima fatica, tipicamente eseguitoa bassa intensità, può rivelarsi egualmente efficace se paragonato ad un allenamento con carichi a moderata o adalta intensità alla massima fatica per provocare un aumento dell'ipertrofia muscolare. In altri termini, il cedimentomuscolare assumerebbe secondo alcune ipotesi una maggiore importanza del carico (intensità come % 1-RM) perprodurre ipertrofia.

1.1. CARATTERISTICHE 3

1.1.2 La ricerca

È degno di nota che il concetto di cedimento muscolare, profondamente radicato dalle origini dell'allenamento coipesi, non è stato concretamente basato sui risultati della ricerca scientifica. Stowers et al. (1983) rilevarono che unamonoserie a cedimento favorisse un aumento della prestazione nello squat, ma tre serie da 10 ripetizioni, di cuidue a cedimento, causarono maggiori aumenti nell'abilità di esecuzione dell'esercizio[10]. In una importante e recentereview,Willardson (2007) osserva tuttavia che alcune ricerche risultano abbastanza fuorvianti su questo argomento[3].Una nota ricerca sulla questione venne completata nel 1994 da Rooney, Herbert e Balnave. In questa indagine, gliincrementi della forza prodotti da un protocollo di allenamento in cui i soggetti riposavano per un certo numero disecondi tra le ripetizioni sono stati confrontati con quelli prodotti quando i soggetti non si riposavano tra le ripetizio-ni (cioè nel modo in cui gli esercizi sono comunemente eseguiti). Quarantadue soggetti di sesso maschile sono statisuddivisi in modo casuale in 3 gruppi: un gruppo senza riposo, un gruppo con riposo tra le ripeizioni, e un gruppo dicontrollo (che non si allenava). I soggetti nei due gruppi eseguirono un allenamento dei muscoli flessori del gomitosollevando un peso che permetteva 6 RM per 6-10 serie per 3 giorni alla settimana per 6 settimane. I soggetti delgruppo senza riposo eseguivano ripetizioni consecutive senza alcuna sosta, mentre i soggetti del gruppo con riposolasciavano passare 30 secondi tra ogni ripetizione. I soggetti che si allenavano senza pause presentarono incremen-ti medi significativamente maggiori nella forza dinamica (56,3%) rispetto ai soggetti che si allenavano con pause(+41,2%). Così i migliori aumenti della forza a breve termine sono stati ottenuti quando i soggetti svolgevano delleripetizioni continuate, come avviene comunemente in un normale allenamento coi pesi[11].Kreamer et al. (1997) esaminarono gli effetti di un'unica serie di esercizi con i pesi a cedimento con 2 protocolli aserie multiple non a cedimento su una ripetizione massimale (1-RM) allo squat parallelo. Quarantatré uomini sonostati assegnati in modo casuale ai protocolli coi pesi da 1 di 3 allenamenti che enfatizzano lo sviluppo della forza dellegambe e delle anche:

• protocollo SS: 1 x 8-12 ripetizioni a cedimento;

• protocollo MS: 3 x 10 ripetizioni;

• protocollo MSV: protocollo a serie multiple utilizzando serie e ripetizioni variate;

L'intensità relativa (% iniziale di 1-RM), l'intensità (caricomedio sollevato), e il volume di carico (carico x ripetizioni)differiva tra i due gruppi da quanto misurato dopo le 14 settimane. La massa corporea, la composizione corporea,e la ripetizione massimale sullo squat parallelo sono stati valutati prima del programma e alle settimane 5 e 14. Irisultati non hanno mostrato variazioni significative di massa corporea o composizione corporea. L'1 RM è aumentatosignificativamente in tutti i gruppi. Le differenze di 1-RM tra i gruppi indicano che i protocolli MS e MSV hannopresentato un aumento maggiore di circa il 50% rispetto al protocollo SS dopo le 14 settimane. I risultati suggerironoche le serie multiple non eseguite a cedimento producono guadagni superiori nell'alzata massimale sullo squat[12].Folland et al. (2002) paragonarono due tipi di allenamento, uno della durata di 7 minuti applicando il cedimentomuscolare, e l'altro della durata di 25 minuti senza raggiungere il cedimento. I ricercatori non osservarono differenzetra i due protocolli in termini di sviluppo della forza. Ciò suggerische che gli stessi guadagni della forza potrebbe-ro essere ottenuti approssimativamente con il 30% in meno nella durata dell'allenamento applicando il cedimentomuscolare[13].Drinkwater et al. (2005) completarono una ricerca su 26 giovani atleti professionisti maschi, suddivisi in giocatori dipallacanestro e giocatori di calcio. Tutti questi atleti erano stati sottoposti ad un programma coi pesi negli ultimi 6mesi. I soggetti completarono un allenamento su panca piana per 3 sedute a settimana per 6 settimane, utilizzandouguali programmi in termini di volume (24 ripetizioni x 80-105% 6RM). I soggetti sono stati assegnati ad uno deidue gruppi sperimentali: il primo gruppo raggiungeva il cedimento muscolare con 4 serie da 6 ripetizioni; il secondogruppo completava 8 serie da 3 ripetizioni non a cedimento. Il gruppo che si allenava a cedimento dimostrato unsostanziale aumento della forza (+9,5%) e della potenza (+10,6%) rispetto al gruppo non a cedimento[14].In un recente studio, Izquierdo et al. (2006) hanno esaminato le risposte ormonali in un programma coi pesi di 11settimane suddiviso in un gruppo a cedimento, e uno a non-cedimento (secondo gruppo), seguito da un identicoprotocollo di forza e potenza della durata di 5 settimane assegnato ad entrambi i gruppi. I soggetti erano 42 maschifisicamente attivi suddivisi a caso nei due gruppi. I risultati hanno dimostrato che 11 settimane di allenamento acedimento e non a cedimento hanno portato vantaggi in termini simili di forza massimale (1RM), potenza muscolaredel braccio e muscoli estensori delle gambe, e il numero massimo di ripetizioni nello squat. Tuttavia, dopo un identicoperiodo di 5 settimane eseguendo un programma di allenamento per la forza massima e potenza, il gruppo non acedimento ha mostrato maggiori aumenti della forza, potenza, livelli di testosterone, e ridotti livelli cortisolo rispetto

4 CAPITOLO 1. CEDIMENTO MUSCOLARE

al gruppo a cedimento. Il gruppo a cedimento ha presentato un maggiore aumento della resistenza muscolare nelleripetizioni su panca e una diminuzione dei livelli di IGF-1, un ormone anabolico[15].

1.1.3 Conclusioni

Tramite una review, Willardson nel 2007 cercò di fare chiarezza sul concetto del cedimento muscolare valutando lepoche ricerche che erano state affrontate fino a quel momento. La ricerca ha chiaramente dimostrato la superioritàdi eseguire più serie (serie multiple) contro le serie singole per sviluppare il miglioramento della forza massimale.Tuttavia, Willardson notò che c'erano poche prove dirette per stabilire definitivamente se le serie multiple dovesse-ro essere eseguite fino al cedimento. Anche se non è risultato essenziale per l'aumento della forza e dell'ipertrofia,l'allenamento a cedimento potrebbe consentire agli atleti avanzati di superare lo stallo dell'allenamento se incorporatoperiodicamente nei microcicli a breve termine. Poiché l'ipertrofia muscolare è un fattore chiave per l'aumento a lungotermine della forza massimale, gli atleti avanzati dovrebbero prendere in considerazione l'allenamento a cedimentoapplicandolo occasionalmente. I possibili meccanismi attraverso cui l'allenamento a cedimento potrebbe fornire unvantaggio è attraverso una maggiore attivazione delle unità motorie e una maggiore secrezione degli ormoni anabo-lici sul tessuto muscolare (GH, testosterone). Willardson ha suggerito che raggiungere il cedimento muscolare puògarantire un maggiore stimolo e reclutamento delle fibre di tipo II a contrazione rapida, che sono in grado di produrrei maggiori aumenti di forza e ipertrofia. Tuttavia, l'allenamento a cedimento non rappresenta uno stimolo efficace senon vengono impiegate intensità sufficienti (% 1 RM). Inoltre, l'esercizio a cedimento non deve essere eseguito piùvolte per lunghi periodi, a causa dell'elevato potenziale di sovrallenamento e lesioni da uso eccessivo. Pertanto, lostato di allenamento e gli obiettivi dell'atleta dovrebbero guidare il processo decisionale in materia[3].Willardson cita anche tre studi che mostrano che l'uso eccessivo del cedimento può causare una diminuzione degliormoni anabolici. A seconda dell'atleta, si suggerisce di alternare le serie a cedimento in allenamenti consecutivi,o anche a settimane alterne. Secondo Willardson l'allenamento a cedimento deve essere variato, così come tuttele variabili acute nell'allenamento coi pesi (ad esempio, il numero di ripetizioni, numero di serie, riposo tra le serie,ordine degli esercizi, la scelta di esercizi, ecc) subiscono una variazione nei programmi di periodizzazione. Ancora piùimportante, Willardson suggerisce che l'atleta deve arrestare la serie quando la tecnica è compromessa (ad esempio,cattiva postura, spostamenti del corpo, movimenti di compenso, ecc) per continuare a sollevare il peso. Inoltre, per isoggetti più anziani o decondizionati, come quelli con artrite e/o osteoporosi, e molti soggetti che praticano l'eserciziocoi pesi ai fini ricreativi, lo scopo dell'allenamento può essere molto più utile quando l'obiettivo è un miglioramentodella funzionalità e della stabilità, e questo approccio non richiede affatto l'applicazione del cedimento muscolare.Gli atleti e le persone che invece intendono massimizzare la forza e l'ipertrofia possono avere maggiore necessità diallenarsi più spesso al cedimento, al fine di raggiungere i propri obiettivi sul miglioramento della performance[3].In definitiva la ricerca mostra chiaramente che i soggetti possono positivamente ottenere forza e potenza senza ne-cessariamente andare sempre incontro allo sforzo fisico rigoroso e acuto associato alle contrazioni a cedimento. Siaper la sicurezza che per la periodizzazione, la ricerca suggerisce che l'allenamento a cedimento o non a cedimentosono variabili acute dell'allenamento coi pesi da manipolare regolarmente nella programmazione dei protocolli diallenamento[3][4].

1.2 Alcune tecniche nel resistance training• Super set

• Tri set

• Set gigante

• Stretch contrastato

• Rest pause

• Stripping

• Ripetizioni eccentriche

• Ripetizioni forzate

• Ripetizioni negative

1.3. VOCI CORRELATE 5

• Super Slow

• Peak contraction

• Doppio impatto

• Blocco circolatorio

• Cheating

• Burns

• Serie del 21

• Sistema piramidale

• Mantieni Peso (MP)

• Mantieni Ripetizioni (MR)

• Lock-out

1.3 Voci correlate• Resistance training

• Body building

• Fitness (sport)

• Wellness

• Sport

• Sovrallenamento

• Deallenamento

• Periodizzazione (esercizio coi pesi)

• Supercompensazione

• Fibra muscolare (Miocita)

• Fibra muscolare rossa (o di tipo I)

• Fibra muscolare intermedia (o di tipo IIa)

• Fibra muscolare bianca (o di tipo IIb)

• Cellule satellite

• Somatomedina C (IGF-1)

• Somatotropina (GH)

• Testosterone

• Acido lattico/Lattato

• EPOC (metabolismo)

• DOMS

• Time Under Tension (TUT)

• Massa grassa

• Massa magra

6 CAPITOLO 1. CEDIMENTO MUSCOLARE

1.4 Note[1] James Stoppani. Encyclopedia of Muscle & Strength. Human Kinetics, 2006. p. 158. ISBN 0-7360-5771-4

[2] Weitz B.Minimizing Weight Training Injuries in Bodybuilders and Athletes. In: Robert D.Mootz, Kevin A.McCarthy. SportsChiropractic. Jones & Bartlett Learning, 1999. pp. 16. ISBN 0-8342-1375-3

[3] Willardson JM. The application of training to failure in periodized multiple-set resistance exercise programs. J Strength CondRes. 2007 May;21(2):628-31.

[4] Willardson et al. Training to Failure and Beyond in Mainstream Resistance Exercise Programs. Strength & ConditioningJournal: June 2010 - Volume 32 - Issue 3 - pp 21-29

[5] Wilmore, J.H. and D. L. Costill. Physiology of Sport and Exercise (2nd Edition). Champaign, IL: Human Kinetics, 1999.

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1.5 Bibliografia• James Stoppani. Encyclopedia of Muscle & Strength. Human Kinetics, 2006. ISBN 0-7360-5771-4

Capitolo 2

Deallenamento

Il deallenamento o decondizionamento, o in inglese detraining o deconditioning[1], è un fenomeno che indica laparziale o la completa perdita di adattamenti fisiologici, anatomici e prestativi legati all'esercizio fisico come unaconseguenza di un periodo temporale di durata variabile in cui avviene una riduzione o una cessazione dell'attivitàfisica.[2]

2.1 Caratteristiche del deallenamento

Il deallenamento o decondizionamento indica una marcata riduzione o un arresto dell'attività fisica abituale e cronica.Le conseguenze implicate nel deallenamento sono tipicamente rappresentate da un peggioramento degli aspetti fisio-logici e prestativi[1][3]. Questo termine è usato nella maggior parte dei casi per descrivere la perdita o la riduzionedegli adattamenti fisiologici che avvengono in atleti molto allenati quando riducono l'attività fisica (come quando sonofuori gara e non si allenano regolarmente) decrementando la frequenza, il volume o l'intensità, o cessano completa-mente l'attività (ad esempio a causa di un'immobilità dovuta ad infortuni)[4]. Naturalmente la completa immobilità o ilriposo a letto accelerano il deallenamento rispetto ad una semplice riduzione dell'attività fisica[5][6][7]. Tale accezionepuò essere usata anche nei casi in cui un individuo normalmente attivo comincia ad avvicinarsi allo stile di vita se-dentario, come può avvenire nel corso di un cambio di lavoro o di malattia[1]. Il deallenamento può verificarsi a causadi un programma di allenamento poco gradito da parte dell'atleta (burnout), infortuni, malattia, o un ciclo pianificatodi periodizzazione. Le conseguenze del deallenamento dipendono da diversi fattori, tra cui il livello di allenamentodell'individuo, e l'entità dell'inattività (un arresto totale dell'attività o una semplice riduzione della frequenza, del volu-me o dell'intensità). Naturalmente, il grado di deallenamento in ognuno di questi casi dipende dal tempo in cui questoviene protratto. Il ri-allenamento, cioè la riacquisizione degli adattamenti e delle prestazioni perse durante un perio-do di deallenamento, non sono così rapidi come la perdita di questi parametri[8], sebbene vengano ottenuti in tempimolto più brevi rispetto alle condizioni iniziali[9][10]. Anche se le evidenze sperimentali sono limitate, sembra che leconseguenze del deallenamento e del ri-allenamento risultino simili per adulti, bambini e adolescenti[11]. Un'ulteriorecomplicazione nel riconoscimento del deallenamento è l'influenza dell'età[4]. Spesso infatti risulta difficile distinguerela perdita di condizionamento dovuta all'età o al deallenamento di per sé nelle popolazioni anziane[1].

2.1.1 Deallenamento cardiorespiratorio

Negli atleti di endurance professionisti, una riduzione dell'attività fisica non ha dimostrato di portare ad una riduzionedel VO2max durante 4 settimane di deallenamento[12], ma ciò è avvenuto perché gli atleti continuarono ad allenarsidurante questo periodo, aumentando l'intensità e riducendo sensibilmente il volume. Altri studi hanno trovato una ri-duzione della capacità aerobica (4-6% del VO2max) dopo sole due settimane di inattività[13][14], e periodi di inattivitàpiù lunghi aumenteranno ulteriormente la perdita della capacità aerobica[15][16]. Nei nuotatori professionisti è statoosservato un declino del massimo consumo di ossigeno (VO2max) dopo 4 settimane di allenamento insufficiente[17].Questo declino è il risultato di una riduzione quasi immediata del volume del sangue e del plasma, quest'ultimocausato da una riduzione del contenuto delle proteine nel plasma. L'aumento dell'esercizio ad intensità massimali esubmassimali non è sufficiente per controbilanciare la riduzione del volume sistolico e la gittata cardiaca massimalee submassimale, mentre questi valori possono aumentare a riposo. Le dimensioni cardiache, incluso il volume ven-tricolare e lo spessore delle pareti cardiache possono spesso ridursi. La pressione sanguigna e la resistenza periferica

7

8 CAPITOLO 2. DEALLENAMENTO

totale al contrario aumentano, e l'efficienza ventilatoria in gran parte dei casi viene compomessa dopo brevi periodidi cessazione dell'attività fisica[18].

2.1.2 Deallenamento muscolare

Il muscolo scheletrico è caratterizzato da una natura dinamica e una plasticità straordinaria, che gli permettono diadattarsi ad un livello variabile di richieste funzionali. Quando queste richieste sono insufficienti per mantenere gliadattamenti indotti dall'esercizio fisico, si verifica il deallenamento muscolare. Questo implica alterazioni sia nellastruttura che nella funzionalità del muscolo. La densità capillare del muscolo, la distribuzione delle fibre muscolari, lasezione trasversale (CSA), la differenza artero venosa dell'ossigeno e anche la concentrazione di mioglobina possonoridursi negli atleti dopo poche settimane dalla cessazione dell'attività[19] ma questo è probabile che non si verifichidurante i periodi mal pianificati. D'altra parte, è stata osservata nei nuotatori una progressiva e rapida riduzionedell'attività degli enzimi ossidativi[20].

2.1.3 Deallenamento metabolico

Dal punto di vista metabolico, una delle principali conseguenze di un allenamento insufficientemente frequente è unoshift (passaggio o cambiamento) metabolico verso un maggiore consumo di carboidrati come carburante energeticoda parte del muscolo scheletrico in attività a scapito dei lipidi. Anche un insufficiente allenamento a breve terminerisulta in un aumento del quoziente respiratorio (QR) ad intensità massimali e submassimali. La tolleranza al glucosioe la captazione di glucosio da parte del corpo subiscono un rapido e marcato declino a causa di una riduzione del-la sensibilità insulinica e dell'attività dei trasportatori di glucosio GLUT-4 (sensibili all'insulina)[21]. L'attività dellalipoproteina lipasi (LPL), l'enzima responsabile del deposito dei grassi, si riduce nel muscolo scheletrico, mentre au-menta a livello del tessuto adiposo, favorendo l'aumento del grasso in questa sede. Inoltre, l'effetto anti-aterogenico sulprofilo lipidico delle lipoproteine indotto dell'esercizio viene rovesciato[18][4]. Le concentrazioni di lattato ematico au-mentano ad intensità submassimali, mentre la soglia anaerobica è rilevabile ad inferiori intensità sulla percentuale delVO2max. Questi cambiamenti risultano in una maggiore acidosi post-allenamento. Le concentrazioni di glicogenonel muscolo allenato subiscono un rapido declino, riducendosi a valori da sedentario entro poche settimane dallacessazione dell'attività[20].

2.1.4 Deallenamento e prestazioni

La generale perdita della prestazione cardiorespiratoria, dell'efficienza metabolica e della capacità respiratoria delmuscolo risulta in un rapido declino della prestazione di resistenza (endurance) nei soggetti allenati[22]. Le presta-zioni muscolari di forza e potenza vengono anch'esse influenzate dal deallenamento. L'entità di questo declino puòdipendere dal grado di allenamento dell'atleta, dal periodo di allenamento prima del deallenamento, e dagli specificigruppi muscolari allenati[23][4]. È stato rilevato che atleti di forza (pesi) sottoposti a 2 settimane di deallenamento(cessazione dell'attività fisica) accusarono una riduzione della massima forza isometrica sul leg extension del 3%. Alcontrario, durante lo stesso periodo di deallenamento, uomini fisicamente attivi erano capaci di aumentare la loroforza del 2%[24]. In atleti di forza allenati, un programma di 24 settimane ha mostrato un incremento della massimaforza isometrica del 27%[25]. Dopo un periodo di deallenamento di 12 settimane, la forza massima isometrica eraridotta, ma era ancora maggiore del 12% rispetto ai livelli precedenti al periodo di allenamento. Quindi, anche do-po 3 mesi di deallenamento, i livelli di forza erano ancora maggiori di quelli registrati prima del programma di 24settimane.Sembra che durante il periodo di deallenamento, la prestazione di resistenza (endurance) cardiorespiratoria e musco-lare subisca un decremento più rapido rispetto alle forme di attività anaerobiche. Si crede che questo sia collegato inparte ai già citati cambiamenti nell'attività enzimatica e al volume sistolico[13][6]. Anche la massa magra viene manu-tenuta per un periodo di tempo inferiore durante il deallenamento dall'esercizio di endurance rispetto all'esercizio diforza[26]. Una riduzione del volume sistolico del 12% è risultata evidente dopo 2-4 settimane di deallenamento[13], edurante un periodo di deallenamento simile è stato rilevato anche un decremento degli enzimi ossidativi (succinatodeidrogenasi e citocromo ossidasi)[8]. Paragonando i cambiamenti degli enzimi glicolitici e ossidativi dopo 3 mesi dideallenamento, è stato riportato un decremento di circa il 60% degli enzimi ossidativi ma alcun cambiamento neglienzimi glicolitici[6].

2.2. DEALLENAMENTO NELL'ESERCIZIO COI PESI 9

2.2 Deallenamento nell'esercizio coi pesi

Richiamando al fatto che gli adattamenti iniziali nell'esercizio coi pesi (resistance training) sono di natura neurale piùche strutturale sul muscolo scheletrico[27][28], il deallenamento avviene esattamente nell'ordine inverso. Nell'eserciziocoi pesi, durante il deallenamento la forza massima inizia a calare dopo circa una settimana, ma il volume muscolarenon si riduce fino a circa 2 settimane di deallenamento[29][30], riflettendo soprattutto una perdita di forza sotto l'aspettoneurale[29][31]. Comunque, è stato constatato da alcune ricerche che la forza muscolare può essere mantenuta al disopra dei valori precedenti al periodo di allenamento anche dopo 2 anni di deallenamento[32], e una sola sessioneintensa coi pesi ha mostrato un mantenimento della forza e della massa per 8 settimane[23]. Come verrà approfonditonei paragrafi seguenti, il deallenamento a breve termine (2 settimane) porta ad un aumento dei livelli degli ormonianabolici quali GH e testosterone e una riduzione dell'ormone catabolico cortisolo[30], e questa alterazione può essereassociata al mantenimento della massa muscolare senza esercizio per un certo periodo. Inoltre, è curioso notare chealcuni studi hanno rilevato un maggiore mantenimento della forza durante il deallenamento se durante il periodo diallenamento venivano svolte ripetizioni eccentriche piuttosto che concentriche[33]. Altri studi recenti hanno osservatoun'inferiore perdita di forza e ipertrofia in un periodo di deallenamento di 4 settimane se durante il programma coni pesi venivano praticati gli esercizi lungo un arco di movimento (ROM) completo rispetto al gruppo che si allenavacon un arco di movimento incompleto[34]. Recentemente, l'effetto sfavorevole del deallenamento nell'esercizio coipesi è stato ridiscusso, quando è emerso che, durante un periodo di 24 settimane, cicli da 6 settimane di allenamentoalternate a 3 settimane di deallenamento risultano in un'ipertrofia muscolare simile a quella ottenuta in 24 settimanedi allenamento continuo, cioè senza fasi di deallenamento[35]. Questi dati indicherebbero che fasi di deallenamento abreve termine fino a 3 settimane all'interno di un programma di allenamento coi pesi non ostacolano o rallentano iguadagni di ipertrofia muscolare rispetto ad un programma di allenamento continuato.

2.2.1 Memoria muscolare

Nel contesto dell'esercizio coi pesi, il deallenamento è fortemente correlato con quel fenomeno riconosciuto come“memoria muscolare”[9]. Tale concetto si riferisce al fatto che quando un soggetto ritorna ad allenarsi abitualmentecon i pesi dopo un periodo di deallenamento prolungato, i guadagni di ipertrofia e forza sono molto più rapidi e facilirispetto a quanto non sia stato raggiungere gli stessi adattamenti la prima volta[9][10][36]. Anche nel caso un dealle-namento prolungato causi un'atrofia muscolare significativa, i muscoli che erano stati precedentemente sottoposti adun aumento del volume e delle prestazioni riacquiscono queste qualità più velocemente del normale. Il meccanismodella memoria muscolare nelle fibre non è noto, e gli effetti a lungo termine dell'allenamento precedente sono statiattribuiti all'apprendimento motorio del sistema nervoso centrale[37]. Tuttavia, è stato riportato che i muscoli possanorimanere ipertrofici dopo diversi mesi di deallenamento[10][38][39]. In uno studio su soggetti anziani sottoposti ad unprogramma di allenamento coi pesi, la forza era ancora maggiore del 9-14%, anche dopo 2 anni di deallenamento[32].Durante 30-32 settimane di deallenamento, un gruppo di donne perse una parte considerevole della forza supple-mentare ottenuta con 20 settimane di allenamento precedente, ma ha riacquistato la forza dopo solo 6 settimanedi ri-allenamento[10]. Queste evidenze suggeriscono la possibile presenza di un meccanismo di memoria locale nelmuscolo scheletrico[9].

2.2.2 Fattori ormonali

Durante un periodo di deallenamento dall'attività fisica con i pesi, oltre alla funzionalità neurale e muscolare, siverificano anche delle alterazioni ormonali. Sembra che la durata di un periodo di deallenamento sia un fattore con-dizionante l'entità dei cambiamenti come il grado di allenamento o l'esperienza dell'atleta[23]. Analizzando le rispostedei powerlifter e dei calciatori altamente allenati ad un deallenamento di 2 settimane, è stato riportato un significa-tivo incremento del GH, del testosterone, e un miglioramento del rapporto testosterone/cortisolo (T/C ratio)[30]. Gliautori ipotizzarono che questo aumento delle concentrazioni degli ormoni anabolici fosse connesso con l'abilità delcorpo di contrastare i processi catabolici associati al deallenamento, suggerendo che il deallenamento a breve terminepuò rappresentare uno stimolo positivo per il rimodellamento e la riparazione dei tessuti. Tuttavia, questi incrementisono stati registrati solo nel deallenamento a breve termine. Altre ricerche non riportarono alcun cambiamento si-gnificativo nei livelli di testosterone, GH, luteotropina (LH), Sex Hormone Binding Globulin (SHBG), cortisolo eACTH a seguito di 6 settimane di deallenamento[40]. Altri studi non segnalarono alcun cambiamento nei livelli dicortisolo, SHBH e LH a seguito di 8 settimane di deallenamento[41]. Tuttavia, periodi di deallenamento superiori alle8 settimane hanno mostrato cambiamenti significativi. Su soggetti allenati per 24 settimane, un periodo di deallena-mento di 12 settimane ha portato una riduzione del rapporto T/C, altamente correlato con una perdita di forza[42][43].

10 CAPITOLO 2. DEALLENAMENTO

Anche un aumento delle concentrazioni di tiroxina (T4) è stato riportato[44]. Queste variazioni ormonali coincidonocon periodi di atrofia muscolare[30], e indicano che i cambiamenti ormonali giocano un ruolo nel volume muscolaree nelle riduzioni della forza osservate durante un periodo di deallenamento.

2.3 Voci correlate• Sovrallenamento

• Periodizzazione (esercizio coi pesi)

• Sovraccarico progressivo

• Riscaldamento (sport)

• Defaticamento

• Soglia anaerobica

• Soglia aerobica

• Massimo consumo di ossigeno (VO2max)

• Muscolo scheletrico

• Tessuto muscolare

• Fibra muscolare (miocita)

• Trigliceridi intramuscolari (IMTG)

• Fibra muscolare di tipo I

• Fibra muscolare di tipo IIa

• Fibra muscolare di tipo IIb

• Sistema aerobico

• Sistema anaerobico lattacido

• Sistema anaerobico alattacido

• Consumo di ossigeno in eccesso post-allenamento (EPOC)

• Indolenzimento muscolare a insorgenza ritardata (DOMS)

• Aerobiosi

• Fitness (sport)

• Personal trainer

• Medicina dello sport

2.4 Note[1] Robert Donatelli. Sports-Specific Rehabilitation. Elsevier Health Sciences, 2007. pp. 116. ISBN 0443066426

[2] Mujika I, Padilla S. Detraining: loss of training-induced physiological and performance adaptations. Part I: short terminsufficient training stimulus. Sports Med. 2000 Aug;30(2):79-87.

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[4] Kraemer, Fleck, Deschenes. Exercise Physiology: Integrating Theory and Applications. Lippincott Williams & Wilkins,2011. pp. 375. ISBN 0781783518

2.4. NOTE 11

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12 CAPITOLO 2. DEALLENAMENTO

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2.5 Bibliografia• Oded Bar-Or. Pediatric sports medicine for practitioner: from physiologic principles to clinical applications.Springer-Verlag, 1983. ISBN 0387908730

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• Kraemer, Fleck, Deschenes, Ph.D. Exercise Physiology: Integrating Theory and Applications. Lippincott Wil-liams & Wilkins, 2011. ISBN 0781783518

2.6 Collegamenti esterni• olympian.it - Memoria muscolare di Bryan Hycock• (EN) portsmedicine.about.com - Use It or Lose It - Detraining and Deconditioning in Athletes

Capitolo 3

Densità (esercizio coi pesi)

La Densità (Ds) è uno dei principali parametri applicati nell'allenamento coi pesi (resistance training).

3.1 Definizione

La densità è una variabile dell'esercizio con sovraccarichi che rappresenta il legame tra sforzo e recupero all'internodi una stessa sessione di allenamento. Al contrario di altri parametri come l'intensità, il volume e la frequenza, ladensità non è riconosciuta nella letteratura scientifica legata al resistance training, risultando tuttavia potenzialmenteimportante nella programmazione dell'allenamento. La densità è data dal rapporto tra la durata reale (Dr) e la duratatotale (Dt) dell'allenamento, dove la durata reale dell'allenamento è a sua volta caratterizzata dal tempo della sedutadedicato all'effettiva esecuzione del gesto al netto dei tempi di recupero, e la durata totale dal tempo intercorso tral'inizio e la fine della sessione di allenamento. Nella seduta di allenamento (parte centrale), il tempo reale (Dr) incui il muscolo è sotto tensione è minore della durata dell'intera parte centrale. Questa differenza è essenzialmentedeterminata dai tempi di recupero tra una serie e l'altra. Da ciò si capisce che il parametro può essere influenzato dalnumero di serie eseguite e dai tempi di recupero, e sia legato strettamente ma indirettamente all'intensità di carico(% 1-RM)[1]. Anche il volume può influire sull'alterazione di questo parametro: più serie totali, a parità di inten-sità (carichi), Time Under Tension (TUT), e tempi di recupero, aumentano la densità perché prolungano la duratatotale e quella reale. Alcuni autori hanno definito la densità come “intensità/densità", considerandola quindi comeun'interpretazione del parametro intensità[2]. Questa però si allontana dalla definizione scientifica e convenzionaledell'intensità, la quale indica la percentuale di carico rispetto alla capacità massimale (% 1-RM)[3][4][5].Densità (Ds) = Durata reale (Dr) / Durata totale (Dt)

• La durata reale (Dr) fa riferimento alla durata reale del tempo sotto sforzo nella parte centrale dell'allenamento,escludendo quindi i tempi di recupero tra le serie, o le pratiche che vengono eseguite prima e dopo la sessionevera e propria, cioè il riscaldamento e il defaticamento. In altri termini si potrebbe dire che la Dr è il risultatodella somma del Time Under Tension (TUT) totale di tutti gli esercizi nella sessione di allenamento, cioè iltempo totale in cui il muscolo è posto sotto sforzo.

• La durata totale (Dt) fa invece riferimento alla durata totale della parte centrale della sessione, includendoanche i tempi di recupero. In altri termini si riferisce alla somma tra il Time Under Tension (TUT) e i tempidi recupero dall'inizio alla fine dell'allenamento nella parte centrale.

Le densità di allenamento è quindi condizionata da ulteriori parametri come il Time Under Tension (ovvero il tempodi durata della serie) e lo speed of movement (cioè la velocità del movimento nelle varie fasi dell'esecuzione dellaripetizione). Se due atleti eseguono lo stesso numero di serie e di ripetizioni con lo stesso carico e gli stessi tempi direcupero, ma il primo esegue una seire più prolungata (TUT più lungo), questo svolgerà un allenamento più densorispetto al secondo[1]. Il tipo di allenamento con i pesi che per definizione esalta più di tutti il parametro della densitàè il circuit training (CT), il quale prevede un alto numero di serie, un alto numero di ripetizioni, tempi di recuperomolto ridotti o nulli, e basse intensità[6][7].Tra i benefici dati dall'aumento della densità di allenamento sembrerebbe riconoscersi un incremento del dispendiocalorico durante e dopo l'allenamento, a un aumento della produzione di GH. In uno studio condotto da Murphy e

13

14 CAPITOLO 3. DENSITÀ (ESERCIZIO COI PESI)

Swartzkopf (1992), l'allenamento coi pesi standard (3 serie, 6 esercizi, ripetizioni ad esaurimento a 80% 1RM, 120secondi di riposo) è stato confrontato con un circuit training coi pesi (3 serie di circuiti, 6 esercizi, 10-12 ripetizionial 50% 1RM, 30 secondi di riposo), ovvero ad alta densità. Il volume di lavoro totale di entrambi i programmi erasimile, tuttavia, l'allenamento con i pesi a circuito ha suscitato una risposta più ampia EPOC rispetto al programmadi allenamento con i pesi standard (5 litri, 25 calorie contro il 2,7 litri, 13,5 calorie)[8]. L'utilizzo di tecniche cheprolungano il tempo sotto tensione (TUT; Time Under Tension) durante la serie nell'attività con i pesi (come il superset, lo stripping, o il super slow), o che impongono un maggiore numero di ripetizioni (endurance muscolare), promuo-vono un aumento del dispendio calorico e del EPOC rispetto all'allenamento tradizionale[9][10][11], così come vieneaumentato anche riducendo le pause tra le serie o con un circuito coi pesi senza pause[12][8]. Inoltre, è stato ricono-sciuto che allenamenti coi pesi a bassa intensità di carico, inferiori tempi di recupero, e quindi maggiore densità -incidendo quindi su una riduzione dei tempi di recupero e un aumento del TUT - producono una maggiore secrezionedi GH se comparati con gli allenamenti ad intensità medie o alte, a parità di numero di serie[13][14]. Questo lasciaintendere che un resistance training ad alta densità possa incidere maggiormente sul dispendio calorico, sull'aumentodelle concentrazioni di lattato, sulla tolleranza lattacida, e sull'incremento dei livelli di GH e di cortisolo.Per aumentare la densità nella sessione di allenamento:

• aumentare il volume (mediante numero di serie e ripetizioni totali);

• rallentare lo speed of movement della serie (riflettendosi su un rolungamento del TUT);

• aumentare il Time Under Tension delle serie (aumentando il numero di ripetizioni e/o rallentando lo speed ofmovement);

• ridurre il tempo di recupero tra le serie;

• ridurre l'intensità di carico (% 1-RM) aumentando il numero di ripetizioni;

• portare la serie al cedimento muscolare o oltre tale soglia (aumento del TUT);

3.2 Altri parametri di allenamento

• Intensità

• Volume

• Frequenza

• Time Under Tension

• Speed of movement

• Tempo di recupero

• One-repetition maximum

3.3 Voci correlate

• Resistance training

• Body building

• Fitness (sport)

• Wellness

• Sport

• Sistema aerobico

• Sistema anaerobico lattacido

3.4. NOTE 15

• Sistema anaerobico alattacido

• EPOC (metabolismo)

• DOMS

• Cedimento muscolare

• Soglia anaerobica

• Massa grassa

• Massa magra

• Ginnastica

• Ginnastica aerobica

3.4 Note[1] Antonio Paoli, Marco Neri. Principi di metodologia del fitness. Elika, 2010. p. 104-105. ISBN 8895197356

[2] Claudio Tozzi. La scienza del natural bodybuilding. Olympian’s News, 2001. pp. 23. ISBN 8887197393

[3] Kraemer WK, Fleck SJ. Resistance training: basic principles (part 1 of 4). Physician and Sports Medicine. 1988, 16(3):160-171.

[4] Fleck SJ, Kraemer WJ. Designing resistance training programs. Human Kinetics, 2004. ISBN 0736042571

[5] Fry AC. The role of resistance exercise intensity on muscle fibre adaptations. Sports Med. 2004;34(10):663-79.

[6] Haennel et al. Effects of hydraulic circuit training following coronary artery bypass surgery. Med Sci Sports Exerc. 1991Feb;23(2):158-65.

[7] Todd et al. Cardiac rehabilitation following myocardial infarction. A practical approach. Sports Med. 1992 Oct;14(4):243-59.

[8] Murphy, Schwarzkopf. Effects of Standard Set and Circuit Weight Training on Excess Post-exercise Oxygen Consumption. JSppl Sport Sci Res; 6 (2):88-91,1992.

[9] Kelleher et al. The metabolic costs of reciprocal supersets vs. traditional resistance exercise in young recreationally activeadults. J Strength Cond Res. 2010 Apr;24(4):1043-51.

[10] Mukaimoto T, OhnoM. Effects of circuit low-intensity resistance exercise with slow movement on oxygen consumption duringand after exercise. J Sports Sci. 2012;30(1):79-90. Epub 2011 Nov 29.

[11] Scott CB. The effect of time-under-tension and weight lifting cadence on aerobic, anaerobic, and recovery energy expendi-tures: 3 submaximal sets. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism, 2012, 37(2): 252-256, 10.1139/h11-158

[12] Haltom et al. Circuit weight training and its effects on excess postexercise oxygen consumption. Med Sci Sports Exerc. 1999Nov;31(11):1613-8.

[13] Smilios et al.Hormonal responses after various resistance exercise protocols. Med Sci Sports Exerc. 2003 Apr;35(4):644-54.

[14] Kraemer et al.Hormonal and growth factor responses to heavy resistance exercise protocols. J Appl Physiol. 1990Oct;69(4):1442-50.

3.5 Bibliografia• Paoli, Neri. Principi di metodologia del fitness. Elika, 2010. ISBN 8895197356

Capitolo 4

EPOC (metabolismo)

EPOC, acronimo di Excess Postexercise Oxygen Consumption (volgarmente detto “afterburn”), traducibile initaliano come Consumo di ossigeno in eccesso post-allenamento, è l'indice di misurazione dell'aumento del consumo diossigeno a seguito della intensa attività, destinato a soddisfare il “debito di ossigeno” del corpo. Talvolta alcune ricerchedenominano questo evento come Excess post-exercise energy expenditure (EPEE), cioè dispendio energetico ineccesso post-allenamento, riferendosi nello specifico al consumo energetico piuttosto che a quello di ossigeno[1][2].Infatti questo parametro viene usato per determinare la spesa energetica e l'innalzamento del metabolismo basale(RMR, Resting Metabolic Rate) in seguito all'attività. Nel contesto storico era stato precedentemente diffuso il termine"debito di ossigeno" per tentare di quantificare la spesa di energia anaerobica, in particolare per quanto riguarda ilmetabolismo dell'acido lattico/lattato, ancora oggi ampiamente utilizzato. Esperimenti calorimetrici diretti e indirettihanno però definitivamente smentito tutte le associazioni trametabolismo e lattato come causale di un elevato consumodi ossigeno[3], così nel 1984 Gaesser e Brooks pubblicarono una review in cui veniva introdotto questo nuovo concetto,il quale inizio sempre più a sostituire la vecchia definizione di debito di ossigeno[4].L'EPOC rappresenta in altri termini l'incremento del metabolismo totale e del dispendio energetico per diverse orea seguito dell'allenamento fisico[5][6], ed è collegato alla termogenesi da attività fisica (EAT)[6], che invece stima ildispendio energetico durante l'attività.

4.1 Definizione

Al termine dell'esercizio fisico, l'attività metabolica e il dispendio calorico non ritornano ai livelli di riposo, ma ri-mangono più elevati per un tempo relativamente lungo in base all'intensità e alla durata dell'attività, un concetto notocome Post Exercise Energy Consumption (EPOC)[7]. Il corpo continua a richiedere ossigeno ad un tasso superiore ri-spetto ai valori basali. Originariamente indicato con il nome di debito di ossigeno, questo stato post-esercizio era statoipotizzato da AV Hill e H. Lupton già nel 1922. Hill e Lupton teorizzarono che il corpo ha la necessità di sostituirel'ossigeno utilizzato dai muscoli in attività durante l'esercizio sia leggero che intenso.Più recentemente, precisamente dal 1984, i ricercatori hanno iniziato ad usare il termine EPOC per riconoscere i di-versi eventi che si verificano per riportare il corpo all'omeostasi. L'incremento del EPOC è proporzionale all'intensità ela durata (o volume) dell'attività fisica[8][9], e i suoi valori appaiono spiccati dopo esercizio ad alta intensità, ma non do-po esercizio fisico di blanda intensità[5][6]. Molti studi concludono però che l'intensità abbia un impatto notevolmentemaggiore sul EPOC rispetto alla durata[10][11].Gli studi hanno riscontrato che la portata (l'elevazione del consumo di ossigeno) e la durata (il tempo in cui il consu-mo di ossigeno rimane elevato) del EPOC dipendono dall'intensità e dalla durata dell'esercizio. Di solito, occorronoal corpo tempi largamente variabili che vanno da 15 minuti a 48 ore, per recuperare completamente i valori allostato di riposo. Altri fattori che influenzano l'EPOC includono lo stato dell'allenamento e il sesso. Va rilevato chemolte differenze metodologiche (ad esempio l'esecuzione di esercizi da seduto o da posizione supina, o le tecni-che/criteri utilizzati per ottenere questi valori) nei vari studi contribuiscono a delineare delle ampie variazioni nelladurata temporale del EPOC.

16

4.1. DEFINIZIONE 17

4.1.1 Cenni fisiologici

L'EPOC è uno di quei parametri in grado di spiegare i processi fisiologici e metabolici che si innescano nella fasedi recupero a seguito dell'attività fisica. Durante la fase di recupero, l'ossigeno (EPOC) è utilizzato per i processi diripristino del corpo allo stato di riposo e si adatta alle richieste imposte dall'esercizio appena eseguito. Questi processiincludono: l'aumento della temperatura corporea (ipertermia) che si eleva per qualche ora, l'aumento dell'attività car-diaca, e l'aumentato impiego di ossigeno, e quindi dei processi ossidativi. Il 2-5% del EPOC è impiegato per ristabilirel'ossigenazione dei tessuti (come il muscolo scheletrico) e i fluidi corporei (come il sangue)[5]. Avviene un riequilibriosalino tra calcio, sodio, e potassio. L'aumento del metabolismo totale è dovuto anche bilanciamento ormonale, dun-que all'attività endocrina e neuroendocrina delle molecole triiodotironina e tiroxina (aumento dell'attività tiroidea),adrenalina e noradrenalina, e cortisolo (aumentata attività surrenale)[12]. L'EPOC ristabilisce le scorte di fosfageni:viene sintetizzato nuovo ATP e alcune di queste molecole cedono il loro gruppo fosfato alla creatina fino a che i livellidi ATP e creatina sono tornati nuovamente ai livelli basali. L'EPOC viene impiegato anche per ossidare l'acido latti-co. L'acido lattico viene prodotto durante l'esercizio e poi viaggia attraverso il flusso ematico verso i reni, il muscolocardiaco (miocardio), e il fegato. Una quantità maggiore di ossigeno è necessaria a convertire l'acido lattico ad acidopiruvico in questa collocazione[13]. Elevati valori di EPOC rappresentano uno dei fattori responsabili dell'elevazionedel metabolismo a seguito dell'esercizio fisico e uno dei principali motivi per cui l'esercizio stesso contribuisce inmaniera sensibile ad avviare i processi di dimagrimento nelle svariate ore successive al termine (lipolisi)[14][15].

4.1.2 Sintesi generale

Durante l'EPOC il corpo sta ripristinando il suo stato pre-esercizio, e sta quindi consumando ossigeno ad un ritmoelevato. Ciò significa che anche l'energia viene consumata ad una velocità elevata. Di seguito i meccanismi si verifi-cano durante EPOC:

• 1) Ricostituzione delle risorse energetiche: Il recupero delle scorte si verifica per le fonti immediate di energia,note come fosfati o fosfageni muscolari, che sono rappresentati da fosfocreatina (CP) e adenosina trifosfato(ATP). Inoltre, il lattato, una molecola che viene prodotta durante l'esercizio più intenso, viene convertita inpiruvato per l'utilizzazione come combustibile. Il corpo inoltre avvia il ripristino del glicogeno che è statoutilizzato durante la sessione di attività fisica.

• 2) Riossigenazione del sangue e ripristino degli ormoni in circolo: durante il metabolismo nell'esercizio, grandiquantità di ossigeno sono utilizzate per sfruttare le fonti energetiche. Pertanto, il corpo continua a consumareenergia dopo l'esercizio per ri-ossigenare il sangue. Inoltre, nel periodo post-esercizio, il corpo ripristina i livellidi ormoni circolatori, che aumentano durante l'esercizio, ai livelli basali.

• 3) Diminuzione della temperatura corporea: come l'energia viene liberata dai tessuti muscolari in attività,viene prodotto calore (termogenesi da attività fisica). Così, anche durante l'EPOC, il corpo deve spendereenergia per ripristinare la normale temperatura corporea.

• 4) Recupero della normale ventilazione e frequenza cardiaca: il dispendio energetico è molto elevato, il corporitorna rapidamente ad un tasso di respirazione normale, come anche la frequenza cardiaca, ritornano ai livellipre-esercizio.[16]

4.1.3 Le fasi

L'EPOC a sua volta si divide in 2 fasi che nel loro insieme costituiscono il tempo totale di recupero:

4.1.4 EPOC e esercizio cardiovascolare

Un comune equivoco è ritenere che l'EPOC a seguito dell'esercizio aerobico duri per 24 ore e contribuisca ad incideresul totale bilancio calorico[17]. Come detto, l'entità del EPOC differisce in base all'intensità e alla durata dell'attivitàfisica. A seguito dell'aerobica a bassa intensità e basso volume (<65% FCmax per meno di un'ora), approssima-tivamente 5 kcal totali in eccesso sono impiegate dopo l'esercizio. A seguito dell'aerobica a moderata intensità emaggiore volume (>65% FCmax per più di un'ora) l'EPOC può consistere in un dispendio approssimativo di 35 kcaltotali. A seguito dell'esercizio intenso (attorno al 85% FCmax, quindi esercizio anaerobico), il dispendio calorico

18 CAPITOLO 4. EPOC (METABOLISMO)

post-esercizio può arrivare a 180 kcal[18]. Gran parte degli individui non è capace di sostenere intensità di esercizioabbastanza elevate da generare un grande EPOC con l'esercizio aerobico. Tranne alcune eccezioni (atleti d'élite oallenamenti a volumi molto alti), l'EPOC dell'esercizio aerobico difficilmente risulta significativo in maniera tale daincidere sul bilancio calorico complessivo[17]. Al contrario, l'esercizio cardiovascolare ad alta intensità (anaerobico),come l’High Intensity Interval Training (HIIT), riesce a saltare l'EPOC più dell'esercizio aerobico[19][20] in manierada influenzare significativamente l'ossidazione lipidica post-allenamento[21], il bilancio calorico, e infine la perdita digrasso[22].

EPOC e intensità nell'esercizio aerobico

Nell'esercizio aerobico, così come in quello anaerobico, l'intensità ha il maggiore impatto sul EPOC; con l'aumentaredell'intensità dell'attività fisica, ne aumenta l'entità e la durata. Pertanto, maggiore è l'intensità, maggiore è l'EPOC,e maggiore è la spesa calorica dopo l'esercizio. Bahr e Sejersted (1991) hanno testato l'intensità al 29%, 50% e 75%del VO2max per un periodo di 80 minuti, e hanno riportato il maggior EPOC dopo la più alta intensità dell'esercizio(75% VO2max: 30.1 litri o 150,5 calorie)[23]. Non tutti gli studi segnalano l'effettivo dispendio calorico, ma è bencompresa in tutti i testi di fisiologia dell'esercizio e della nutrizione che per ogni litro di ossigeno consumato vengonobruciate circa 5 calorie. Inoltre, a seguito dell'esercizio di maggiore intensità, la durata del EPOC era significativa-mente più lunga rispetto ad intensità inferiori (10,5 ore rispetto 0,3 e 3,3 ore). Phelian et al. (1997) ha studiato glieffetti dell'esercizio a bassa intensità (50% VO2max) e ad alta intensità (75% VO2max) sulla risposta EPOC. Anchese la spesa energetica di entrambi gli allenamenti era di 500 calorie, l'esercizio ad alta intensità ha causato un EPOCnettamente superiore rispetto all'esercizio di intensità inferiore (9,0 litri, 45 calorie rispetto a 4,8 litri, 24 calorie)[24].Smith e McNaughton (1993) hanno testato soggetti di sesso maschile e femminile e hanno riportato aumenti signifi-cativi del EPOC dopo l'esercizio a più alta intensità. I soggetti in questo studio si sono allenati al 40%, 50%, e 70%di VO2max per 30 minuti. Alla massima intensità (70% VO2max), l'EPOC è stato di 28,1 litri (140,5 calorie) pergli uomini e 24,3 litri (121,5 calorie) per le donne[10].Diversi studi hanno indagato gli effetti sull'allenamento ad elevata intensità e lunga durata sul EPOC. Maehlum etal. (1986) hanno riportato un EPOC di 26 L (130 calorie) dopo 80 minuti di bicicletta al 70% VO2max negli 8uomini e donne. Essi hanno inoltre riferito che il VO2 era ancora elevato in media del 5% 24 ore dopo l'esercizio[25].Allo stesso modo, Withers et al. (1991) hanno studiato gli effetti di una sessione ad elevata intensità e lunga durata(tapis roulant al 70% VO2max per 160 minuti) sul EPOC in 8 maschi allenati. Il valore medio del EPOC era 32,4litri (162 calorie), che apporta un notevole contributo alla spesa energetica complessiva[26]. Gore e Withers (1990)hanno riportato valori del EPOC leggermente inferiori dopo 80 minuti di corsa al 70% VO2max in 9 soggetti di sessomaschile (14,6 L, 73 calorie)[11]. Questi studi rivelano che l'EPOC può contribuire in modo significativo alla spesacalorica complessiva, ma non sembrano variare molto tra i soggetti. Sedlock (1992) ha riportato una media moltobassa del EPOC di 3,1 litri (15,5 calorie) dopo 30 minuti di bicicletta a 60-65% VO2max[1]. In uno studio simile(Sedlock et al, 1989) l'EPOC medio dopo 20 minuti di esercizio al 75% VO2max era di soli 6,2 litri (31 calorie)[27].Questi risultati inoltre indicano che ci possono essere differenze soggettive nella risposta del EPOC dopo l'attività fisi-ca. In sintesi, i dati mostrano chiaramente che l'intensità dell'esercizio è il fattore principale nel determinare l'ampiezzae la durata del EPOC dopo l'attività fisica aerobica. Questa constatazione coincide con l'osservazione che intensitàaerobiche attorno alla soglia anaerobica (cioè alte intensità, attorno al 85% FCmax) per un minimo di 10 minuti sem-brano stimolare per circa 24 ore la massima secrezione di GH, cioè un ormone dalle forti proprietà lipolitiche[28].Così, quando si organizza un piano di allenamento aerobico per il mantenimento o la perdita di peso, l'influenza diintensità dell'esercizio sul EPOC e il suo potenziale contributo alla spesa calorica totale dovrebbe essere preso inconsiderazione.

EPOC e durata nell'esercizio aerobico

La durata dell'esercizio aerobico condiziona l'EPOC. La ricerca riconosce un rapporto diretto tra la durata dell'esercizioe l'EPOC. Ciad e Wenger (1988) hanno studiato gli effetti della durata dell'esercizio (per 30, 45, e 60 minuti) al 70%VO2max sul EPOC. Essi hanno riportato valori di EPOC di 6,6 litri (33 calorie su 128 minuti), 14,9 litri (74,5 calo-rie oltre 204 minuti) e 33 litri (156 calorie oltre 455 minuti) per una durata di 30, 45 e 60 minuti, rispettivamente.Si è concluso che l'aumento della durata dell'esercizio finirebbe per aumentare significativamente l'EPOC totale[29].Quinn et al. (1994) hanno testato alcune donne camminare su un tapis roulant al 70% VO2max per 20, 40, e 60minuti. Gli autori hanno riportato un EPOC significativamente più alto e più a lungo in seguito alla durata 60 minutirispetto ad entrambe le durate più brevi. I valori erano 8,6 litri (43 calorie), 9.8 litri (49 calorie) e 15,2 litri (76calorie) per 20, 40, 60 e durate minuti, rispettivamente[9]. In uno studio simile, Bahr et al (1987) avevano esercizio

4.1. DEFINIZIONE 19

soggetti per 20, 40 e 76 minuti al 70% VO2max ei valori riportati EPOC di 11,1 litri (55,5 calorie), 14,7 litri (73,5calorie) e 31,9 litri (159,5 calorie) per ciascun periodo, rispettivamente[30]. Questi studi suggeriscono che, applicataun'intensità sufficiente all'esercizio aerobico, la durata dell'esercizio è un ulteriore fattore importante di influenza sulEPOC.

EPOC e esercizio aerobico diviso

Diversi studi hanno concluso che l'esercizio aerobico diviso (split session) provoca una maggiore risposta del EPOCrispetto al normale esercizio aerobico continuato eseguito in una sola volta. Per esercizio aerobico diviso si intendel'esecuzione di normali prestazioni aerobiche ad andamento costante (steady state training) di durata variabile (15-60minuti) divise da uno o più periodi di riposo di durata altrettanto variabile (10-60 minuti). Ad esempio, una sessioneaerobica divisa può consistere in una prestazione steady state (ad andamento costante) a moderata intensità per 20minuti, a cui segue un periodo di riposo totale per 20 minuti, per poi eseguire nuovamente una prestazione steadystate da 20 minuti analoga alla precedente. Questo processo può essere ripetuto più di una volta. Da queste ricerche(Kaminsky, 1990; Almuzaini, 1998) si può individuare in sintesi un aumento del EPOC del 120% dopo una sessionesplit, e solo del 13% dopo una sessione continuata[31][32].Kaminsky et al. (1990) ha segnalato un EPOC significativamente maggiore a seguito di un esercizio diviso (duesessioni da 25 minuti al 75% VO2max) rispetto ad un esercizio continuato (50 minuti di corsa continua al 75%VO2max). I valori del EPOC per le sessioni di allenamento divise sono stati combinati, e una media di 3,1 litri(15,5 calorie) rispetto a 1.4 litri (7 calorie) per l'esercizio continuo[32]. Analogamente, Almuzaini et al. (1998) hannoriportato valori del EPOC più elevati in seguito a due sessioni da 15 minuti rispetto a 30 minuti di esercizio continuatoal 70% VO2max. L'EPOC medio dopo l'esercizio intermittente era di 7,4 litri (37 calorie) rispetto a 5,3 litri (26,5calorie) relative all'esercizio continuo[31]. È interessante notare che i valori di EPOC di Kaminski et al. (1990) eAlmuzaini et al. (1998) sono significativamente inferiori ai valori riportati da studi simili, supportando ulteriormentel'ipotesi che la risposta del EPOC possa variare tra gli individui e dalla possibile influenza dei metodi scientificiutilizzati.

EPOC e esercizio anaerobico in Interval training (HIIT)

L’Interval training, o più precisamente l'High Intensity Interval Training (HIIT), è un metodo di allenamento cardio-vascolare che alterna brevi periodi di sprint (10-90 secondi) ad alta intensità (cioè superiore alla soglia anaerobica)alternandolo costantemente a periodi di recupero attivo a bassa intensità (30-120 secondi) oppure a periodi di re-cupero passivo, cioè un arresto totale dell'attività fisica. Come è stato ribadito in precedenza, essendo l'intensità unfattore determinante sul EPOC, può essere concluso che l'esercizio di tipo anaerobico, che prevede cioè fasi ad altaintensità, riesca ad influenzare questo evento metabolico più dell'esercizio aerobico, cioè che non prevede fasi adalta intensità. Diversi studi hanno rilevato che l'attività in forma di HIIT, similmente alla normale attività di endu-rance ad alta intensità, può portare ad una maggiore perdita di gasso corporeo rispetto all'attività aerobica[22][33][34],e questo effetto è possibilmente mediato dal maggiore EPOC e quindi dal notevole aumento del ritmo metabolicopost-esercizio[35][36].Kaminski eWhaley (1993) stabilirono che l'HIIT con picchi ad alta intensità (80-90%VO2max) alternati da 3minuti abassa intensità (30-40%VO2max) fosse in grado di aumentare significativamente l'EPOC più dell'esercizio continuatoin steady state[19]. Treuth et al. (1996) paragonarono la pedalata in HIIT (15 x 2 minuti a 100% VO2max con 2minuti di riposo) con l'aerobica steady state (60 minuti a 50% VO2max), notando che il gruppo HIIT consumava piùcalorie durante le 24 ore successive all'allenamento[35]. Analogamente, Laforgia et al. (1997) riportarono che l'HIITsovramassimale (20 volte x 1 minuto al 105%VO2max con 2 minuti di riposo) determinasse un più alto innalzamentometabolico post-allenamento rispetto all'aerobica continuata in steady state (30 minuti al 70% VO2max). Gli autoririportarono un EPOC significativamente più elevato dopo periodi di esercizio HIIT sovramassimale (15 litri, 75calorie rispetto a 6,9 litri, 34,5 calorie)[36].Nonostante questi risultati favorevoli, evidenze più recenti (Malatesta et al., 2009) sembrano stabilire che per otte-nere un migliore effetto brucia grassi con l'HIIT, l'alta intensità dovrebbe raggiungere picchi molto alti. I ricercatoririlevarono che la quantità di grasso ossidato a seguito dell'esercizio risultasse simile tra un allenamento steady statea bassa intensità (60 minuti al 45% VO2max) e un protocollo HIIT (1 minuto al 80% VO2max con recuperi da 1minuto al 40% VO2max), sebbene i soggetti sottoposti al HIIT utilizzassero più carboidrati e meno grassi durantel'allenamento[37]. Dalle conclusioni di Malatesta sembrerebbe che per esaltare l'EPOC con l'HIIT si dovrebbero rag-giungere picchi più alti dell'80% del VO2max, anche se questi dati non sono conclusivi contrapponendosi ad altri

20 CAPITOLO 4. EPOC (METABOLISMO)

risultati. Infine, in una review di Laforgia et al. (2006) è stato definitivamente confermato che i vari studi sull'intensitàdell'esercizio indicano valori EPOC superiori con l'HIIT che non con lo stready state training[20].

4.1.5 Sintesi

Analizzando le varie ricerche sul EPOC nel post-esercizio indotto dall'allenamento cardiovascolare, si può riscontrareche l'intensità sia un fattore importante nel determinare l'entità del EPOC[10][12]. In questo caso anche la durata ovolume gioca un ruolo importante[9]:

• A blanda intensità (meno del 50% del VO2max) l'EPOC ha una durata che non supera la mezz'ora in seguitoal termine dell'attività, e contribuisce minimamente all'aumento del dispendio energetico;

• Amoderata intensità (attorno al 50% del VO2max) la durata del EPOC supera un'ora prolungandosi al massimoper circa due ore, contribuendo moderatamente all'incremento della spesa energetica post-allenamento. Pareperò che aumentando la durata dell'esercizio a questa intensità l'EPOC possa essere prolungato;

• Ad intensità medio-alta e alta (70% del VO2max o superiore) l'EPOC si presenta maggiore e più duraturo,imponendo un consumo di ossigeno di circa il 15% dell'ossigeno totale consumato durante l'esercizio.

• Al di fuori del contesto aerobico, ad alte intensità (80-90%VO2max) l'EPOC è ancora maggiore e più duraturo;

• Ad intensità anaerobica sovramassimale (oltre il 100% del VO2max) e brevissima durata (1-2 min.) l'EPOCsi intensifica nella sua componente rapida, più che con l'allenamento aerobico di durata;

In sintesi, maggiore è l'intensità dell'allenamento cardiovascolare, più intenso e prolungato sarà l'EPOC, mentre ilvolume dell'allenamento (o durata) riesce ad incidere su questo parametro ma in maniera relativamente minore. Diconseguenza, l'esercizio cardiovascolare anaerobico (come l'HIIT), o l'esercizio cardiovascolare aerobico continuatoad alta intensità (in prossimità della soglia anaerobica) incidono sull'EPOC più dell'esercizio aerobico tradizionale abassa e a moderata intensità.

4.1.6 EPOC e esercizio anaerobico con i pesi

Analogamente all'esercizio cardiovascolare, anche quello anaerobico con i pesi (resistance training) sembra esseremolto influenzato dall'intensità[38] più che da altri parametri. A seguito dell'esercizio con sovraccarichi l'entità delEPOC è comunque più elevata rispetto all'attività aerobica. Sono stati registrati degli incrementi del metabolismo del4-7% in 24 ore a seguito dell'esercizio con i pesi intenso[39]. Per un individuo con un metabolismo basale di 2000kcal, questo potrebbe significare tra le 80 e le 140 kcal consumate a seguito di ogni sessione con i pesi, l'equivalentedi una camminata di più di 1.5 km. Parte di questo incremento riflette l'aumento della sintesi proteica nelle successive24-36 ore post-esercizio, processo che richiede un maggiore dispendio energetico. L'energia utilizzata per la sintesiproteica proviene principalmente dai depositi di grasso[40]. Altri documenti segnalano che la sola sintesi proteicapost-esercizio indotta dal danno muscolare contribuisca ad aumentare il metabolismo post-esercizio del 20%[41][42].È stato suggerito anche che l'aumento dell'ossidazione di grassi osservata a seguito dell'esercizio coi pesi sia dovutoal risparmio glucosio a scopo di ripristino del glicogeno, risultando così in un impiego energetico prevalente a caricodegli acidi grassi[43].Durante l'esercizio coi pesi, anche i parametri di allenamento possono influenzare l'EPOC. Anche se questi risultatinon sono definitivi, alcune ricerche hanno rilevato che l'esecuzione di movimenti lenti a bassa intensità possano stimo-lare l'EPOCmaggiormente di esecuzioni normali ad alta intensità[44]. Sebbene sia stato stabilito che l'EPOC è più ele-vato e di durata maggiore a seguito dell'allenamento anaerobico con i pesi rispetto all'allenamento aerobico[45][46][47],alcune altre ricerche diedero esiti opposti[48], ed altre ancora non riconobbero particolari differenze nel dispendioenergetico nelle 24 ore post-allenamento tra esercizio aerobico e anaerobico[49]. Altri dati concludono che la com-binazione tra esercizio anaerobico con i pesi con i pesi e esercizio aerobico incidano maggiormente sul EPOC piùdella loro esecuzione in sessioni separate[50][51].I risultati della ricerca suggeriscono che l'allenamento coi pesi provoca anche una considerevole risposta del EPOCper la perdita e/o gestione del peso. Anche se è difficile paragonare l'allenamento coi pesi e l'esercizio aerobico, Elliotet al. (1988) hanno studiato la differenza tra l'EPOC aerobico in bicicletta (40 minuti a 80%max frequenza cardiaca),il Circuit Training (4, 8 set di esercizi, 15 ripetizioni al 50% 1RM) e l'allenamento coi pesi ad alta intensità (3 serie,8 esercizi, 3-8 ripetizioni al 80-90% 1RM). L'allenamento coi pesi ad alta intensità ha prodotto l'EPOC maggiore

4.1. DEFINIZIONE 21

(10,6 litri, 53 calorie) rispetto al circuit training (10,2 litri, 51 calorie) e il ciclismo (6,7 litri, 33,5 calorie)[45]. In unostudio simile di Gillette et al. (1994), l'allenamento coi pesi (5 sets, 10 esercizi, 8-12 ripetizioni al 70% 1RM) haprovocato una risposta del EPOC significativamente maggiore rispetto all'esercizio aerobico (50% VO2max per 60minuti). Inoltre, un esercizio coi pesi ad alta intensità provoca un EPOC maggiore di un programma di allenamentocoi pesi di intensità inferiore, quando il lavoro totale viene mantenuta costante[46]. Thornton e Potteiger (2002) hannostudiato gli effetti sul EPOC di un esercizio coi pesi ad elevata intensità (2 serie, 8 ripetizioni, l'85% 8RM) rispettoad uno a bassa intensità (2 set, 15 ripetizioni, 45% 8RM), mantenendo costante il lavoro totale, e hanno riscontratoun EPOC significativamente maggiore con il programma ad alta intensità (11 calorie rispetto a 5,5 calorie)[38]. In unostudio condotto da Murphy e Swartzkopf (1992), l'allenamento coi pesi standard (3 serie, 6 esercizi, ripetizioni adesaurimento a 80% 1RM, 120 secondi di riposo) è stato confrontato con un circuit training coi pesi (3 serie di circuiti,6 esercizi, 10-12 ripetizioni al 50% 1RM, 30 secondi di riposo). Il volume di lavoro totale di entrambi i programmi èstato simile, tuttavia, l'allenamento coi pesi a circuito ha suscitato una risposta più ampia EPOC rispetto al programmastandard di allenamento coi pesi (5 litri, 25 calorie contro il 2,7 litri, 13,5 calorie)[48]. Un interessante dato provienedallo studio di Schueke (2002), il quale riscontrò che l'allenamento anaerobico con i pesi ad intensità medio-alta riescaad estendere la durata del EPOC fino a 30 ore a seguito dell'esercizio[52], mentre dati precedenti suggerivano unadurata di 16 ore[39][53]. I dati sull'esercizio coi pesi e l'EPOC suggeriscono che quest'ultimo è nettamente influenzatodall'intensità del programma di allenamento coi pesi.Tuttavia determinare con precisione l'impatto dell'allenamento con i pesi sul EPOC non è questione facile, poichédurante le varie sperimentazioni vengono impostati dei protocolli e delle variabili anche molto diverse, come il peso,l'intensità, l'esercizio, le serie, le ripetizioni, e i recuperi. Anche la massa muscolare dei soggetti, o i loro stato diforma, può determinare delle variabilità sui risultati. Si è visto infatti che a parità di intensità sull'esercizio (in questocaso aerobico), i bodybuilder consumano più ossigeno dei soggetti normopeso[54], a significare che la maggiore massamuscolare aumenta il dispendio di ossigeno. Inoltre è necessario considerare anche l'EPOC che si viene a creare neiperiodi di recupero tra una serie e l'altra, e che deve essere preso in considerazione nel calcolo globale[12]. Quello chesi può accertare, è che l'aumento della densità di allenamento tramite l'utilizzo di tecniche che prolungano il temposotto tensione del muscolo (TUT; Time Under Tension) durante la serie nell'attività con i pesi (come il superset,lo stripping, o il superslow), promuovono un aumento del dispendio calorico e del EPOC rispetto all'allenamentotradizionale[55][44][56], così come viene aumentato anche riducendo le pause tra le serie (anche queste legate alladensità) o con un circuito coi pesi senza pause[57][48], anche se il volume non sembra influire significativamente sulsuo incremento[2]. L'allenamento dei gruppi muscolari o dei muscoli grandi induce un maggiore EPOC rispetto aimuscoli o gruppi muscolari piccoli[58], e l'esecuzione di esercizi multiarticolari induce un EPOC maggiore degliesercizi monoarticolari[59].Svariate di queste ricerche inoltre suggeriscono l'utilità dell'esercizio anaerobico coi pesi nei programmi di dimagri-mento, grazie anche alla correlazione con l'EPOC. Sebbene l'esercizio anaerobico sfrutti prevalentemente il glicogenomuscolare come substrato energetico, il periodo post-allenamento con i pesi durante il quale si estende l'EPOC, riescead avere un'azione molto determinante nella perdita di grasso[52][39][53], poiché in questa fase il metabolismo si spostasu un utilizzo preferenziale dei lipidi piuttosto che dei glucidi[60][61][62]. Sembra che indipendentemente dall'intensitàdell'allenamento, in un periodo di circa 24 ore avvengano processi che promuovono l'ossidazione di lipidi, e ciò faattribuire all'allenamento coi pesi un importante ruolo nella prevenzione dell'accumulo di grasso e obesità[63], ruo-lo non secondario rispetto all'attività aerobica[61][64]. L'intensità dell'allenamento, e in minor parte il volume, hannoeffetti significativi sulla perdita di grasso, non tanto a causa del dispendio calorico ottenuto con l'allenamento, magrazie ai meccanismi metabolici in atto successivamente[15].

4.1.7 Tempo di recupero e EPOC

Bisogna infine considerare che il tempo di recupero nelle attività anaerobiche rappresenta in aggiunta uno dei momentiin cui si manifesta l'EPOC, cioè il consumo di ossigeno in eccesso post-allenamento[12]. Sebbene questo eventometabolico si rivolga soprattutto al periodo post-allenamento, nel particolare contesto dell'esercizio anaerobico coni pesi (resistance training), o nell'esercizio cardiovascolare anaerobico (HIIT), esso può essere riconosciuto non solosuccessivamente al termine dell'attività fisica. Anche i periodi di recupero infatti possono essere calcolati all'internodel EPOC, poiché, contrariamente all'esercizio aerobico continuato (Steady State Training), in quello anaerobicointervallato vengono imposti dei momenti di sosta in cui vengono avviati i processi di recupero, i quali coincidonoprincipalmente con la porzione alattacida del EPOC o del debito di ossigeno precedentemente descritta.Poiché l'EPOC definisce una fase in cui il metabolismo e i processi ossidativi vengono massimizzati, e il dispendiocalorico si sposta maggiormente sull'impiego di lipidi piuttosto che di glucidi[60][62], ciò può stare a significare che,anche se durante lo sforzo anaerobico la spesa calorica è prevalentemente a carico dei glucidi, durante i tempi di

22 CAPITOLO 4. EPOC (METABOLISMO)

recupero essa si sposta sui lipidi. Effettivamente, anche se l'esercizio coi pesi non sfrutta lipidi durante l'esecuzione diuna serie, nel corso di questo tipo di esercizio è stata comunque rilevata la mobilizzazione dei grassi, sia dalle riservedi trigliceridi intramuscolari (IMTG)[65][66][67] sia dalle riserve del tessuto adiposo[68], indicando che il grasso puòessere utilizzato nel tempo di recupero tra le serie per ricostituire l'ATP. L'aumento della mobilizzazione dei grassidurante l'esercizio coi pesi è attivato mediante lo stimolo ormonale indotto, soprattutto dall'incremento dei livelli diadrenalina e noradrenalina (le principali catecolammine).

4.2 EPOC e alimentazione

Essendo l'EPOC un indicatore dell'aumento dell'attività metabolica, questo può essere associato anche ad un aumentodei processi termogenici. A questo proposito esiste una certa correlazione tra l'EPOC e l'assunzione di cibo, connes-sa anche con la termogenesi indotta dalla dieta (TID). Lee et al. (1991) analizzarono soggetti maschi del collegecomparando gli effetti termogenici e lipolitici dell'esercizio dalla somministrazione di una bevanda a base di latte eglucosio prima della prestazione, e valutando gli effetti che questa aveva sull'esercizio ad alta intensità o bassa inten-sità. Prevedibilmente, l'assunzione della bevanda aumentò l'entità del EPOC (connesso con la termogenesi misurata)in maniera significativamente maggiore rispetto ai gruppi che non avevano assunto la bevanda in entrambi i casi.Altrettanto prevedibilmente, il protocollo ad alta intensità aveva provocato la maggiore ossidazione di lipidi duranteil periodo di recupero rispetto al protocollo a bassa intensità[69]. Fukuba et al. (2000)[70] valutarono l'effetto dellaforte restrizione dietetica (800 kcal) a breve termine sull'EPOC in giovani donne sedentarie paragonandola a regimieucalorici (1600 kcal). La dieta fortemente ipocalorica causò una riduzione del EPOC rispetto alla dieta dall'apportocalorico equilibrato. Hackney et al. (2010) vollero stabilire quale nutriente, tra proteine e carboidrati, fosse in gradodi massimizzare l'EPOC dopo un allenamento con i pesi ad alto volume. I risultati dello studio indicarono che lafonte proteica (un integratore proteico) era in grado di aumentare il metabolismo basale e quindi l'EPOC in ma-niera significativamente maggiore rispetto all'assunzione di una quantità isocalorica di carboidrati[71]. Uno studio diPaoli et al. (2011) ha voluto esaminare le differenze tra l'EPOC a digiuno, o assumendo precedentemente del cibo.Anche questa ricerca venne condotta per risolvere alcune controversie che vedono nell'esercizio aerobico di primamattina a digiuno un metodo per bruciare più grassi rispetto allo stato a stomaco pieno. Da questa analisi è emersoche, dopo un allenamento aerobico lipolitico (36 minuti sul treadmill al 65% FCmax), il gruppo che consumavacibo prima dell'esercizio riusciva ad aumentare significativamente l'EPOC e quindi l'ossidazione di grassi fino a 24ore dal termine[72]. Anche se l'insulina, provocata principalmente dai carboidrati, prima dell'esercizio è in grado diridurre la lipolisi durante l'attività fisica[73][74][75], l'aumento metabolico e l'ossidazione di lipidi nel post-allenamentoè maggiore consumando un pasto prima dell'attività. Inoltre, è ben noto che l'aumento dei livelli di insulina indottidall'assunzione di carboidrati sopprimono la lipolisi, cioè la liberazione dei grassi depositati nel tessuto adiposo. Tut-tavia l'EPOC rappresenta un'eccezione a questa regola, perché anche con l'aumento dei livelli insulinici stimolato daicarboidrati il corpo impiega grassi come combustibile preferenziale senza bloccare i processi lipolitici (cioè senzabloccare la liberazione dei grassi depositati) come avviene invece in condizioni normali[76][77]. Altre ricerche recentihanno osservato che l'assunzione di un pasto da 300 kcal post-allenamento aerobico non ostacola l'ossidazione deigrassi, e questo evento è più marcato a seguito dell'esercizio ad alta intensità[78]. Infine, l'ingestione di caffeina (6mg/kg) prima dell'esercizio con i pesi ha dimostrato un aumento del EPOC[79].Gli esiti di questi studi lasciano intendere che:

• l'assunzione di cibo prima dell'esercizio è in grado di aumentare l'entità e la durata dell'EPOC più dello statodi digiuno[72][69], possibilmente per un'azione supplementare della termogenesi indotta dalla dieta (TID);

• i regimi alimentari altamente ipocalorici determinano una sensibile riduzione dell'EPOC;[70]

• le proteine assunte nel periodo pre-allenamento sono in grado di massimizzare l'EPOC più dei carboidrati[71],e questo trova delle analogie con la TID, dove le proteine forniscono uno stimolo termogenico potenzialmentemaggiore di più 3 volte rispetto ai carboidrati[80];

• l'assunzione di alimenti che in condizioni normali tendono a bloccare la lipolisi (la liberazione dei grassi de-positati) a riposo e durante l'esercizio (carboidrati e pasti misti), non inibiscono invece i processi lipolitici seassunti nel periodo post-allenamento, durante la fase in cui si estende l'EPOC[77][76][78];

4.3. EPOC E STATO DI ALLENAMENTO 23

4.3 EPOC e stato di allenamento

Anche lo stato di allenamento di un individuo può avere un effetto sul EPOC. Gli studi sono risultati incompleti,ma suggeriscono che gli individui allenati recuperano più rapidamente rispetto alla loro controparte non allenata.Una delle ragioni di queste incongruenze nella ricerca sta nella difficoltà a paragonare l'intensità dell'esercizio e illavoro totale eseguito dai soggetti allenati e non. Se paragonato al livello di forma fisica, l'individuo allenato starebbelavorando ad una intensità superiore a quello dell'individuo non allenato. Diversi studi hanno riportato un calo piùrapido del EPOC[81] e una durata più breve del EPOC nei soggetti allenati[82].. Anche se le persone con elevati livellidi fitness sembrano avere un recupero EPOC più rapido, a causa della loro intensità e durata generalmente superiori,l'entità del loro EPOC è ancora abbastanza importante.

4.4 EPOC e sesso

Il sesso è anch'esso un fattore che può influenzare l'EPOC. La ricerca dimostra che il dispendio energetico delledonne, a riposo e durante l'esercizio, varia con la fase mestruale[5]. In genere, il dispendio energetico a riposo è piùbasso una settimana prima dell'ovulazione e il più alto durante i 14 giorni di fase luteale dopo l'ovulazione, quindidi conseguenza influendo sul EPOC. Pochi studi controllati sono stati condotti per confrontare l'EPOC in uomini edonne. Pertanto l'effetto del sesso sul EPOC non è completamente chiarito.

4.5 Gestione del EPOC

Anche se sembra che vi sia una variazione nelle risposte individuali, il dato importante è che ogni spesa caloricasupplementare dopo l'esercizio fisico può accumularsi nel tempo, può essere prevista nei programmi per la perditadi peso, e può contribuire alla gestione del peso a lungo termine. Alcune metodiche di esercizio confermate perottimizzare l'EPOC si concentrano sullo sviluppo del loro stato di allenamento in modo da poter eseguire esercizi diintensità superiore per periodi di 30 minuti o superiori. Inoltre, è consigliabile incorporare regolarmente allenamentiintervallati, in quanto questo tipo di esercizio rafforza positivamente l'EPOC. Lamaggior parte della letteratura attualesupporta intensità aerobiche pari o superiori al 70% del VO2max per un ottimale consumo energetico post-esercizio.Inoltre, è indicato eseguire l'allenamento coi pesi almeno 2 volte a settimana. Non solo l'allenamento coi pesi mantieneo aumenta la massa muscolare e il dimagrimento nei programmi per la perdita di peso, ma studi riportano un effettosignificativo del EPOC, anche superiore rispetto al EPOC, in seguito ad allenamenti coi pesi ad alta intensità e acircuito.Per massimizzare l'EPOC:

• Steady State Training ad alta intensità (70-85% VO2max) per un periodo di 30-60 minuti;[10]

• Steady State Training a moderata intensità (60-70% VO2max) per un periodo di 60-80 minuti;[26]

• Steady State Training separato in 2-4 sedute ad alta intensità (70-85%VO2max) per un periodo di 15-20minuti,separato da 5 minuti a fino 6 ore;[32]

• High Intensity Interval Training continuato alternato tra 3 minuti a bassa (30-40% VO2max) e alta intensità(80-90% VO2max) per un periodo di 30-60 minuti;[19]

• Interval training supermassimale, composto da 15-20 esercizi sovramassimali (105-110% VO2max) delladurata di 1 minuto, con 2-5 minuti di recupero;[83]

• Resistance training ad alta intensità, composta da 2-4 serie, 8-10 esercizi, 3-8 ripetizioni al 80-90% di 1 RM e2-3 minuti di recupero;[84]

• Circuit resistance training, composta da 2-3 serie a circuito, 6-10 esercizi, 10-12 ripetizioni al 50% di 1RM, e30 secondi di recupero;[48]

24 CAPITOLO 4. EPOC (METABOLISMO)

4.6 EPOC e controllo del peso

Poiché il corpo continua a consumare un surplus di energia dopo l'esercizio, l'EPOC gioca un ruolo supplementareper un programma di allenamento mirato al dimagrimento. Questo dato è particolarmente significativo, considerandoche le calorie spese durante l'EPOC provengono prevalentemente dai lipidi[60][62]. Attualmente, i ricercatori sonointeressati agli effetti delle diverse forme di esercizio fisico sul EPOC. Le evidenze scientifiche suggeriscono cheallenamenti cardiovascolari in forma di Interval training ad alta intensità (HIIT) abbiano un effetto più pronunciatosul EPOC[20]. Inoltre, sembra che il resistance training (esercizio coi pesi), cioè un allenamento anaerobico, producamaggiori risposte del EPOC rispetto all'esercizio aerobico[47]. La ricerca suggerisce che il resistance training ad altaintensità disturba l'omeostasi del corpo ad un grado maggiore del esercizio aerobico. Il risultato è una richiesta dienergia maggiore dopo l'esercizio per ripristinare il corpo ai livelli basali[47], che spiegherebbe l'EPOC superiore. Imeccanismi che causano un EPOC elevato osservato in esercizi coi pesi comprendono lattato nel sangue, e un aumentodelle catecolamine (adrenalina e noradrenalina) e degli ormoni anabolici circolanti. Dal controllo dei dati provenientida diverse indagini, sembra che la spesa del EPOC post-esercizio vada da 51[57] a 127[47] chilocalorie. Dal momentoche un chilo di grasso è pari a circa 7.000 kilocalorie, l'effetto di EPOC sul controllo del peso deve essere consideratoin termini di un effetto cumulativo nel tempo.

4.7 Voci correlate• Debito di ossigeno• Sistema aerobico• Sistema anaerobico lattacido• Sistema anaerobico alattacido• Ginnastica aerobica• Zona lipolitica• Concetto di crossover• Esercizio fisico a digiuno• Time Under Tension (TUT)• Spot reduction (SR)• Circuit training (CT)• Super Circuit Training (SCT)• Termogenesi• Termogenesi da attività fisica (EAT)• Termogenesi da attività non associabile all'esercizio fisico (NEAT)• Termogenesi indotta dalla dieta (TID)• Termogenesi indotta dall'acqua (TIA)• Termogenesi indotta dal freddo (TIF)• Termogenesi adiposo-specifica• Metabolismo• Metabolismo basale (MB)• Metabolismo totale (MT)• Fabbisogno calorico• Biochimica• Calorie

4.8. NOTE 25

4.8 Note[1] Sedlock, Darlene A. Post-exercise Energy Expenditure After Cycle Ergometer and Treadmill Exercise. Journal of Strength &

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28 CAPITOLO 4. EPOC (METABOLISMO)

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4.9 Bibliografia• Paoli, Neri. Principi di metodologia del fitness. Elika, 2010. ISBN 8895197356

4.10 Collegamenti esterni• my-personaltrainer.it - EPOC: extra consumo di ossigeno post esercizio

Capitolo 5

Esercizio fisico a digiuno

L’esercizio fisico a digiuno è una strategia di allenamento diffusa nel settore sportivo, soprattutto nell'ambientefitness, che ipotizza la possibilità di ridurre maggiormente il grasso corporeo o di ottenere benefici generalmentemaggiori se l'esercizio fisico viene svolto in stato di digiuno. Questa pratica nella quasi totalità dei casi si rivolgealla prima mattinata, dove il corpo viene mediamente da 8-10 ore di diguno notturno, e nella maggior parte deiprogrammi prevede lo svolgimento di attività aerobica, la quale esalterebbe l'ossidazione di grassi durante l'esercizio.Ad oggi la ricerca scientifica non ha mai effettivamente confermato se questa pratica possa risultare superiore rispettoall'allenamento a stomaco pieno, e, come è avvenuto per l'allenamento in zona lipolitica, molte credenze riguardo allasua efficacia sono state smentite o messe fortemente in discussione[1][2].

5.1 La teoria

Considerare l'aspetto dietetico nel contesto dell'attività fisica è essenziale per una prestazione fisica ottimale. Per tanto,la manipolazione corretta della dieta in funzione dell'esercizio fisico fornisce un ambiente più favorevole per ottenerela perdita di peso. Per anni, diversi autori, “guru” del fitness e professionisti hanno ampiamente supportato la teoriache vede nell'esercizio fisico a digiuno di prima mattina (soprattutto esercizio aerobico) un metodo per massimizzarela spesa lipidica durante l'esercizio[3][4]. Tra questi, Chris Aceto, culturista, nutrizionista e allenatore di successo, nelsuo libro Everything You Need to Know About Fat Loss del 1997 promuove questa metodica[5], e anche Bill Phillips,nel suo bestseller del 1999 Body for LIFE, sosteneva che l'esercizio aerobico di prima mattina a stomaco vuoto fosseil miglior modo per massimizzare la perdita di grasso[6].La logica di questa teoria è la seguente: un'assenza prolungata di cibo durante le ore di digiuno notturno (indica-tivamente 8-12 ore) comporta una riduzione dei livelli glicemici (zucchero nel sangue circolante), provocando unariduzione delle scorte di glicogeno epatico (scorte di carboidrati immagazzinati nel fegato). Questa situazione obbli-ga il corpo a privilegiare il grasso come fonte energetica piuttosto che il glucosio, non solo nelle ore di digiuno, maanche durante l'allenamento aerobico, ma soprattutto a bassa intensità (< 50% VO2max)[7]. Inoltre, poiché l'insulinada carboidrati (l'insulina che viene stimolata dall'ingestione di carboidrati, o da pasti misti contenenti carboidrati)è nota per essere l'ormone che blocca il dispendio di grassi a favore dei carboidrati (portando al rideposito deglistessi grassi), sia in stato di riposo[8][9][10][11] che durante l'esercizio fisico aerobico a bassa intensità[12], i bassi livellidi insulina associati al digiuno notturno sono favorevoli alla mobilizzazione dei grassi durante l'esercizio[13][14], equesto aumenterebbe la disponibilità di acidi grassi da utilizzare come energia durante la sessione di allenamento.La strategia, piuttosto convincente perché basata su principi fisiologici ed endocrini ben accettati, è diventata moltopopolare tra gli entusiasti del fitness e i culturisti, i quali ricercano l'ottenimento di una forma quanto più magrapossibile[1]. Tuttavia non vengono mai riportate delle documentazioni scientifiche concrete in grado di confermarese questa metodica possa ritenersi effettivamente utile o superiore rispetto all'esercizio a stomaco pieno. Inoltre nonviene mai considerato un aspetto fondamentale dell'alimentazione, ovvero che diversi macronutrienti (carboidrati,proteine e grassi) sono in grado stimolare diverse reazioni metaboliche in base alla loro natura. Per tanto alcuni cibisono in grado di inibire l'ossidazione di grassi, mentre altri hanno un effetto permissivo su questo processo, senzache vadano ad ostacolare il dispendio lipidico durante l'esercizio.

29

30 CAPITOLO 5. ESERCIZIO FISICO A DIGIUNO

5.1.1 Metabolismo e digiuno: cenni fisiologici

La teoria dell'allenamento a digiuno si fonda effettivamente su processi metabolici confermati in letteratura, tuttavia lasola interpretazione di questi dati non può confermare l'efficacia di questa pratica ai fini del dimagrimento, in quanto sitratta di un argomento molto complesso che necessita di essere approfondito più nel dettaglio. Ad ogni modo possonoessere accennati i principi fisiologici del digiuno notturno per poter chiarire il suo funzionamento.Durante il digiuno notturno, l'assenza di assunzione di nutrienti porta ad alterare l'equilibrio insulina-glucagoneaumentando le concentrazioni plasmatiche di glucagone e riducendo le concentrazioni di insulina. Questo portal'omeostasi dei substrati a passare dai processi di accumulo (processi anabolici) ai processi di mobilizzazione deisubstrati e di produzione energetica (processi catabolici)[15]. Quando i livelli di glucosio scendono al di sotto dellasoglia di ipoglicemia, vengono rilasciati gli ormoni catabolici controregolatori, risultando in un ulteriore aumento del-la produzione di glucosio. Gli ormoni controregolatori possono essere suddivisi in due tipologie: gli ormoni ad azionerapida (catecolammine e glucagone); gli ormoni ad azione lenta (GH e cortisolo). Nel digiuno a breve termine, comequello notturno, ricoprono un ruolo più importante gli ormoni ad azione rapida. Il glucagone agisce principalmentestimolando la produzione epatica di glucosio a partire da diverse ore dall'ultima assunzione di un pasto contenentecarboidrati[16]. Le catecolammine (adrenalina e noradrenalina) agiscono sopprimendo ulteriormente la secrezionedi insulina, mentre stimolano la gluconeogenesi epatica e renale, inibendo l'utilizzazione periferica del glucosio, estimolando la lipolisi (la mobilizzazione dei grassi depositati). Questo processo provvede a fornire i substrati per lagluconeogenesi (glicerolo), e fonti energetiche alternative per il muscolo (FFA e corpi chetonici). Le catecolamminee il glucagone agiscono in maniera indipendente, ed entrambi sono richiesti per un'adeguata risposta glicemica.Durante il digiuno, quindi, il glucosio non entra più in circolo dal tratto gastrointestinale mediante l'assunzionealimentare, ma deriva principalmente dal catabolismo del glicogeno epatico (glicogenolisi epatica), e, mediantegluconeogenesi (conversione del glucosio da substrati non glucidici), ricavandolo damolecole quali lattato, amminoacidie glicerolo, un processo che avviene per la maggior parte nel fegato, ma in minima parte può avvenire anche nel renee negli intestini in periodi di digiuno molto avanzato. Il lattato è prodotto dal metabolismo del glucosio nei tessutiperiferici in equilibrio col piruvato, che a sua volta deriva da molteplici vie metaboliche e dagli aminoacidi, venendoriconvertito tramite il Ciclo di Cori. Dei vari aminoacidi glucogenetici (alanina, treonina, glicina, acido glutammico),l'alanina prodotta dal catabolismo delle proteine nel muscolo scheletrico gioca una ruolo preminente. Il catabolismoproteico è reso possibile dalle riduzioni di insulina circolante. Infine, un importante substrato glucogenetico duranteil digiuno è il glicerolo, che deriva dall'idrolisi dei trigliceridi nel tessuto adiposo. In questa fase, gli acidi grassi liberi(FFA) provenienti dall'idrolisi dei trigliceridi depositati nel tessuto adiposo diventano il carburante principale persostenere le richieste energetiche. Alcuni tessuti, come il muscolo scheletrico e il fegato, sono in grado di aumentarel'utilizzo di FFA a scapito del glucosio per aumentarne la disponibilità al sistema nervoso centrale (SNC) e altri tessutistrettamente dipendenti dal glucosio (tessuti glucosio-dipendenti).Durante le prime fasi del digiuno, il glicogeno epatico rappresenta la principale fonte di glucosio disponibile, riu-scendo a coprire la domanda per 12-14 ore, se le scorte sono sufficienti. Il glucagone sembra essere necessario perla glicogenolisi epatica durante questo periodo, anche se un aumento del glucagone plasmatico non sembra essere lostimolo principale. Dopo il digiuno notturno, il tasso di utilizzo medio del glucosio da parte di un uomo sano è di 7grammi per ora. Considerando che le riserve di glicogeno epatico ammontano approssimativamente a 70-80 grammi,queste possono fornire glucosio al cervello e ai tessuti periferici per 12-16 ore. Due eventi in particolare permettonodi mantenere stabili i livelli di glucosio durante questa fase: il muscolo scheletrico e altri tessuti iniziano ad ossidaresubstrati di origine lipidica al posto del glucosio; la gluconeogenesi epatica, simolata anche dagli acidi grassi, sosti-tuisce la glicogenolisi epatica come principale fonte di glucosio disponibile in circolo. Il catabolismo del glicogenopresente nel muscolo non viene rilasciato nel circolo ematico, e dopo il digiuno notturno la gluconeogenesi del fegatoè di minore importanza. Due fattori sono in grado di stimolare il catabolismo dei trigliceridi depositati nel tessutoadiposo durante il digiuno: le concentrazioni di insulina circolante si riducono significativamente, di conseguenza lasintesi di trigliceridi (lipogenesi) viene soppressa e la lipolisi (la mobilizzazione degli stessi) viene enfatizzata. Inoltre,la noradrenalina viene secreta dalle terminazioni nervose simpatiche stimolando direttamente la lipolisi aumentandoi livelli di adenosina monofosfato ciclico (cAMP) negli adipociti. L'adrenalina, che è secreta dalla midollare dei sur-reni, sembra giocare un ruolo meno importante in questo processo. Come accennato, tra i principali tessuti che sonoin grado di utilizzare lipidi al posto del glucosio spiccano il muscolo scheletrico e il fegato[17].Diverse sono le condizioni cataboliche del digiuno prolungato dopo 12-16 ore, in cui le riserve di glicogeno epati-co vengono esaurite, e il processo catabolico “di emergenza” della gluconeogenesi diventa prevalente, enfatizzandol'approvvigionamento di glucosio dalla conversione di altre molecole non glucidiche, che come menzionato sonolattato, glicerolo e amminoacidi derivanti dalla disgregazione del muscolo scheletrico (proteolisi muscolare). È inquesta sede che intervengono in maniera maggiore gli ormoni controregolatori ad azione lenta quali GH e cortisolo,

5.2. CONTROVERSIE E DATI SCIENTIFICI 31

che necessitano di diverse ore per essere evidenti. Quindi questi ormoni giocano un ruolo minimo nella prevenzioneacuta dell'ipoglicemia, ma sono importanti per la prevenzione dell'ipoglicemia durante il digiuno prolungato. I corti-solo stimola sia la gluconeogenesi epatica che la lipolisi, risultando in un aumento dei livelli di FFA e glicerolo[16].Il GH ha simili effetti sulla lipolisi e sulla gluconeogenesi, mentre simultaneamente sopprime l'utilizzo perifericodi glucosio. Entrambi questi ormoni favoriscono la lipolisi e forniscono substrati gluconeogenici, così come FFA ecorpi chetonici, che sono usati come fonti energetiche alternative[18]. Il catabolismo delle proteine si riduce sensibil-mente dopo il terzo giorno di digiuno. Ciò avviene a causa dell'aumento della sintesi epatica di corpi chetonici e nelcontempo una sensibile riduzione dell'utilizzazione totale di glucosio da parte dei tessuti periferici e centrali. Questoporta quindi ad un tasso catabolico del muscolo notevolmente inferiore per via di una ridotta necessità di forniresubstrati glucogenetici[19].

5.1.2 Il parere di alcuni professionisti

5.2 Controversie e dati scientifici

In primo luogo, ciò che potrebbe essere messo fortemente in discussione, soprattutto con l'evoluzione scientifica degliultimi anni, è che il dispendio calorico durante l'allenamento non è un dato realistico per poter valutare l'efficaciadi un programma di allenamento mirato alla riduzione della massa grassa, a maggior ragione se vengono solo sti-mate all'interno di questo conteggio le calorie apportate dai soli grassi. Ciò è dato dal fatto che il dispendio ener-getico/calorico associato all'esercizio fisico include sia l'energia spesa durante lo stesso, sia quella spesa nel periodosuccessivo (Binzen et al., 2001)[24]. Tuttavia le classiche stime del dispendio calorico si limitano a valutarlo solodurante l'esercizio e non nel periodo successivo.Il metabolismo opera naturalmente in maniera più complessa. Esso regola continuamente l'uso di grassi e carboidraticome carburante a seconda di una certa varietà di fattori. Come regola generale, se si bruciano più carboidrati du-rante l'attività fisica, in ultima analisi, si bruciano più grassi nel periodo post-allenamento e viceversa (Hansen et al.,2005)[25]. Secondo i ricercatori, l'impiego energetico dei grassi in realtà deve essere considerato nell'arco di tutta lagiornata - non ora per ora - per avere una prospettiva significativa del suo impatto sulla composizione corporea[25]. Inquesto contesto il digiuno presenta dei notevoli svantaggi, in quanto porta ad una riduzione significativa del dispendiocalorico nelle 24 ore post-esercizio rispetto all'assunzione di cibo nel pre-allenamento, e può facilmente ridurre lamassa muscolare, un fattore che come si potrà vedere, influisce in negativo sul dimagrimento.

5.2.1 Digiuno a lungo termine

Ventiquattro ore di digiuno risultano in un aumento delle concentrazioni di catecolammine circolanti, un aumen-to della lipolisi, un aumento delle concentrazioni di acidi grassi liberi (FFA)[26], e un decremento del ricambio diglucosio[27]. Tuttavia le riserve di glicogeno muscolare rimangono invariate dopo il digiuno[27][28]. Viene riportato che24 ore di digiuno non abbiano effetto sulle capacità di endurance a basse intensità (45% VO2max)[27], Zinker et al.[29]osservarono una riduzione del 38% della prestazione al 50% del VO2max, Loy et al.[28] riportarono un decrementodal 15 al 63% della prestazione dal 79 all'86% del VO2max, mentre Gleenson et al. riportarono un decremento dellaperformance al 100% del VO2max. Il decremento della prestazione non era reversibile con l'assunzione di carboidratidurante l'esercizio[30].Dall'analisi di questi dati, si può concludere che il digiuno a lungo termine (tempo medio 24 ore) riduce fortementela prestazione. In sintesi, il digiuno aumenta la disponibilità dei substrati lipidici e aumenta l'ossidazione di grassi ariposo e durante l'esercizio. Tuttavia, dal momento che le riserve di glicogeno non vengono mantenute, la resistenzaalla fatica e la performance vengono compromesse. Il digiuno prolungato tuttavia presenta un altro aspetto negativo,in quanto è un forte stimolatore della perdita di muscolo scheletrico[31]. Ad ogni modo, l'allenamento dopo un digiunoprolungato più delle ore notturne non viene considerato nelle classiche metodiche finalizzate ad un maggior utilizzodi grasso durante l'esercizio, tra i vari motivi, perché in questo modo la perdita di massa muscolare indotta puòcompromettere a sua volta il dimagrimento a lungo termine, ma anche per ulteriori effetti avversi che questo eventopuò provocare, come l'incapacità di mantenere la prestazione, o l'instaurarsi di uno stato di acidosi.

32 CAPITOLO 5. ESERCIZIO FISICO A DIGIUNO

5.2.2 Digiuno notturno

Effettivamente la ricerca mostra che anche l'aerobica svolta a seguito del digiuno notturno è in grado di aumentarel'utilizzo dei grassi durante l'esercizio rispetto allo stesso allenamento a stomaco pieno, ma questo si verifica solo alivelli molto bassi di intensità di allenamento. Durante livelli di intensitàmoderati o alti, il corpo continua amobilizzaresignificativamente più grasso a digiuno rispetto a dopo aver mangiato. In realtà il tasso catabolico supera la capacitàdel corpo di utilizzare gli acidi grassi in più come carburante. In altre parole, si verifica una liberazione extra di acidigrassi circolanti (FFA) nel sangue che non possono essere utilizzati da muscoli in attività. In ultima analisi, questiacidi grassi vengono riesterificati in trigliceridi nel post-allenamento, e poi riaccumulati nelle cellule adipose[1].Bergman e Brooks (1999) valutarono gli effetti dell'aerobica sull'ossidazione dei lipidi confrontando dei gruppi adigiuno con dei gruppi a stomaco pieno. I ricercatori conclusero che l'allenamento di endurance potenzia l'ossidazionedei lipidi nell'uomo dopo un digiuno notturno di 12 ore, ma solo bassa intensità (22 e 40% VO2max). Infatti, l'effettodell'esercizio sul Respiratory Exchange Ratio (RER o tasso di scambio respiratorio) non era evidente ad intensitàdi esercizio maggiori (59 e 75% VO2max)[32]. Considerando che le basse intensità segnalate non sono associabiliall'esercizio aerobico, in quanto corrispondono a movimenti molto blandi come la camminata molto leggera, lo studiomette in luce che nei range di intensità maggiori, come quelli tipicamente utilizzati per massimizzare l'ossidazione digrassi (zona lipolitica: ~65% VO2max), il digiuno non apporta alcun beneficio aggiuntivo sull'ossidazione di grassi.Anche in una ricerca contemporanea da parte di Horowitz et al. (1999)[33] si scoprì che quando i soggetti moderata-mente allenati svolgevano l'attività aerobica a bassa intensità (25% VO2max) o a moderata intensità (68% VO2max),non vi era alcuna differenza nella quantità di grassi ossidati, indipendentemente dal fatto che i soggetti avessero man-giato o meno. Questi risultati valevano per i primi 90 minuti di esercizio, e solo dopo questo periodo, il digiuno hainiziato a produrre un cambiamento nella quantità di grassi impiegati. Come nella ricerca precedente, da questi risul-tati sembra che l'attività aerobica a digiuno non produca benefici maggiori sul dispendio lipidi rispetto all'esecuzionea stomaco pieno, a prescindere dall'intensità di allenamento.Febbraio et al. (2000) analizzarono gli effetti dell'ingestione di carboidrati prima e durante l'allenamento. I soggetti sisono allenati per 2 ore ad un'intensità del 63% del VO2max, cioè nella zona lipolitica. Il risultato che si evidenziò fu chei carboidrati pima e durante l'esercizio migliorarono le prestazioni, ma non ci fu alcuna differenza nell'ossidazionetotale di grassi tra i soggetti a digiuno e nutriti. Nonostante gli elevati livelli di insulina nel gruppo che assunsecarboidrati, non vi era alcuna differenza nella disponibilità di grassi o nell'utilizzo di grassi[34].De Bock et al. (2008) investigarono sull'effetto di un programma di allenamento di endurance aerobico della duratadi 6 settimane, 3 giorni a settimana, per 1-2 ore, al 75% del VO2max, su 20 soggetti maschi moderatamente attivi.Questi vennero divisi in due gruppi; uno si allenava a digiuno, mentre l'altro a stomaco pieno assumendo una quantitàdi carboidrati (1 g/kg). Entrambi i gruppi seguivano lo stesso regime dietetico (65% carboidrati, 15% proteine, 20%grassi). Dopo l'esercizio, le riserve di glicogeno erano maggiori nel gruppo che assumeva carboidrati ma non nelgruppo a digiuno. Il gruppo a digiuno subì un'attenuazione del catabolismo del glicogeno se confrontato al gruppo astomaco pieno. Non vennero rilevate differenze nel tasso di ossidazione di grassi. Secondo le conclusioni dello studio,l'allenamento a breve termine provoca adattamenti simili sul miglioramento del VO2max. Anche se nel gruppo adigiuno si è verificata una diminuzione dell'utilizzo del glicogeno e un aumento di alcuni marker proteici coinvoltinella gestione dei grassi, l'ossidazione dei grassi durante l'esercizio nel gruppo che assumeva carboidrati non è risultatadifferente[35].In una ricerca recente da parte di Stannard et al. (2010) venne comparato l'effetto del digiuno o dell'assunzione dicarboidrati pre-esercizio di prima mattina sull'esercizio di endurance su cicloergometro su due gruppi di soggettigiovani. I risultati suggerirono che gli uomini rispondessero meglio delle donne nello stato di digiuno per quantoriguarda gli adattamenti muscolari. Mentre il gruppo che si allenava a digiuno dimostrò in 4 settimane un significativoaumento del VO2max e delle concentrazioni basali di glicogeno muscolare, indipendentemente dal sesso, rispetto algruppo che si allenava a stomaco pieno[36]. Non vennero però stabilite le eventuali differenze nella perdita di grasso.Van Proeyen et al. (2010) analizzarono l'effetto dell'aerobica a digiuno sulla tolleranza al glucosio e sulla sensibi-lità insulinica sotto regime dietetico ipercalorico/iperlipidico per un periodo di 6 settimane. Entrambi i gruppi siallenavano per 4 volte a settimana, e il gruppo non a digiuno assumeva carboidrati prima e durante l'esercizio. Altermine dello studio, l'equipe stabilì per la prima volta che l'esercizio a digiuno è più efficace rispetto all'esercizio astomaco pieno, sia per facilitare gli adattamenti muscolari che favoriscono l'ossidazione di lipidi, sia per migliorare latolleranza al glucosio e la sensibilità insulinica[37], anche se questo beneficio poteva essere attribuito a soggetti sottoregime ipercalorico/iperlipidico.Van Proeyen et al. (2011) analizzarono ulteriormente gli effetti dell'esercizio a digiuno di prima mattina. Venti maschigiovani parteciparono ad un programma di endurance di 6 settimane, per 4 volte a settimana allenandosi per 1 o 1,5

5.2. CONTROVERSIE E DATI SCIENTIFICI 33

ore al 70% del VO2max, seguendo una dieta iperglucidica dallo stesso apporto calorico. I soggetti vennero divisi indue gruppi: uno si allenava a digiuno , mentre l'altro ingeriva un'alta quantità di carboidrati prima (∼160 g) e durante(1 g/kg) l'esercizio. In entrambi i gruppi venne aumentato il VO2max (+9%) e le prestazioni generali. Nel gruppo adigiuno è avvenuto un utilizzo di trigliceridi intramuscolari, mentre ciò non è avvenuto nel gruppo a stomaco pieno. Ilgruppo a digiuno ha aumentato di più di 3 volte il livello della zona lipolitica (l'intensità in cui avviene unmaggiore tassodi ossidazione di grassi). Inoltre, solo il gruppo a digiuno ha evitato lo sviluppo del calo delle concentrazioni di glucosionel sangue. Secondo i ricercatori, allenarsi a digiuno è un metodo più efficace per aumentare la capacità ossidativadel muscolo scheletrico, e al tempo stesso esalta la degradazione dei trigliceridi intramuscolari indotti dall'esercizio.Inoltre, il gruppo a digiuno è stato in grado di prevenire il calo dei livelli glicemici durante l'esercizio al contrario delgruppo a stomaco pieno[38]. Anche in questo caso, non non state misurate le variazioni della composizione corporeatra i due gruppi.Farah e Gill (2012) confrontarono l'impatto dell'esercizio eseguito prima o dopo la prima colazione sul bilancio lipi-dico e sul metabolismo post-prandiale. Dieci uomini sedentari leggermente sovrappeso (età media 28 anni) vennerosuddivisi in tre gruppi: il primo gruppo era di controllo, il secondo gruppo eseguiva una blanda attività aerobica(camminata) per 60 minuti al 50% del VO2max prima della colazione, il terzo gruppo eseguiva lo stesso allenamentodopo la colazione. Il pasto era una “prima colazione standard”. Il pasto successivo alla colazione avveniva a 3-5 ore didistanza. I ricercatori notarono che il bilancio lipidico era inferiore nel gruppo che si allenava prima della colazione,ma entrambi presentavano un'inferiore risposta insulinica al pasto rispetto al gruppo di controllo. Non ci sono statedifferenze nel consumo di cibo ad libitum (a sazietà) tra i 2 gruppi che affrontavano l'allenamento. Gli scienziati sug-gerirono che ci potesse essere un vantaggio nel eseguire l'esercizio aerobico a bassa intensità prima della colazione,tuttavia segnalarono che fossero necessarie ulteriori conferme per verificare se questa strategia possa effettivamenteessere utile nei risultati a lungo termine e in condizioni normali[39].Anche Deighton et al. (2012) investigarono sugli effetti dell'esericizio a digiuno o a stomaco pieno, sul consumo dicibo ad libitum e sulle risposte metaboliche associate. Venti maschi sani normopeso (età media 23 anni) vennerodivisi in tre gruppi: il primo di controllo, il secondo svolgeva attività aerobica sul treadmill per 60 minuti a moderataintensità (∼70% VO2max) a digiuno, mentre il gruppo a stomaco pieno svolgeva lo stesso allenamento a distanza di4-5 ore dalla colazione. Una “prima colazione standard” veniva somministrata a circa 1.5 ore dal risveglio, mentre ipasti ad libitum vennero somministrati a 5.5 e 9.5 ore di distanza. L'esercizio nel gruppo a stomaco pieno ha soppressol'appetito in misura maggiore rispetto al gruppo a digiuno. L'apporto energetico ad libitum non è risultato differentetra i due gruppi di studio, risultando in un bilancio energetico negativo in entrambi rispetto al gruppo di controllo. Irisultati suggerirono che 60 minuti di corsa sul tapis roulant portano ad un bilancio energetico giornaliero negativorispetto al giorno di riposo, ma non risulta più efficace se eseguito prima o dopo la prima colazione[40].Gonzalez et al. (2013) esaminarono l'impatto della prima colazione e dell'esercizio fisico sul metabolismo postpran-diale, sull'appetito e sull'equilibrio dei macronutrienti. Un gruppo di dodici uomini attivi venne suddiviso in 4 grup-pi: a riposo senza colazione, esercizio senza colazione, colazione senza esercizio, colazione seguita da esercizio.L'allenamento consisteva in un'attività aerobica ad intensità moderata e frequenza costante. Un frappè al cioccolatoda 1500 kJ (circa 358 kcal) è stato somministrato a tutti i gruppi dopo 90 minuti dall'esercizio, seguito da un pranzo abase di pasta ad libitum. L'appetito a seguito della bevanda era inferiore nel gruppo a stomaco pieno. Dopo il pranzo,il bilancio energetico meno positivo tra tutti i gruppi è stato osservato in quello che si allenava a stomaco vuoto.Indipendentemente dal consumo della prima colazione, i ricercatori hanno scoperto che coloro che avevano svoltol'allenamento mattutino non hanno consumato calorie aggiuntive o percesipto un aumento dell'appetito durante lagiornata per compensare la spesa calorica indotta dall'attività fisica. La prima colazione ha migliorato le risposte ge-nerali all'appetito al consumo di cibo nel corso della giornata, ma ha annullato l'effetto sulla soppressione dell'appetitoindotta dall'esercizio fisico. Il dato significativo è che coloro che si erano allenati a digiuno avevano consumato quasiil 20% in più di grasso rispetto a coloro che avevano consumato la prima colazione prima dell'allenamento[41].

5.2.3 Influenza del cibo e del digiuno sul EPOC

Il cardio a digiuno può avere meno senso quando si prende in considerazione l'impatto dell'EPOC. L'EPOC, comu-nemente denominato “afterburn”, rappresenta il consumo di ossigeno, o il dispendio energetico, al di sopra dei livellibasali (o pre-esercizio) che si verifica nelle ore successive all'esercizio. In termini semplici è la quantità di calorieconsumate dopo l'allenamento[42]. Durante il periodo in cui si manifesta l'EPOC, il corpo avvia i processi di recuperoe di ripristino dei livelli pre-esercizio, utilizzando energia supplementare per completare questo processo. Il datointeressante è che durante l'EPOC, il metabolismo energetico si sposta su un utilizzo preferenziale di lipidi piuttostoche di glucidi[24][25], il che significa che maggiore è l'EPOC e maggiore sarà l'utilizzo di grassi post-esercizio. Sva-riati studi hanno dimostrato in maniera univoca che mangiare prima dell'esercizio favorisca un notevole aumento del

34 CAPITOLO 5. ESERCIZIO FISICO A DIGIUNO

EPOC, e quindi del metabolismo basale, rispetto al digiuno[43][44][45].Lee et al. (1991) analizzando soggetti maschi del college, compararono gli effetti termogenici e lipolitici dell'eserciziosomministrando prima della prestazione una bevanda a base di latte e glucosio, valutando gli effetti che questa avevasull'esercizio ad alta intensità o bassa intensità. Prevedibilmente, l'assunzione della bevanda aumentò l'entità del EPOC(connesso con la termogenesi misurata) in maniera siginficativamente maggiore rispetto ai gruppi che non avevanoassunto la bevanda in entrambi i casi. Altrettanto prevedibilmente, il protocollo ad alta intensità aveva provocato lamaggiore ossidazione di lipidi durante il periodo di recupero rispetto al protocollo a bassa intensità[43].Hackney et al. (2010) vollero stabilire quale nutriente, tra proteine e carboidrati, fosse in grado di massimizzarel'EPOC dopo un allenamento con i pesi ad alto volume. I risultati dello studio indicarono che la fonte proteica (unintegratore proteico) era in grado di aumentare il metabolismo basale e quindi l'EPOC in maniera significativamentemaggiore rispetto all'assunzione di una quantità isocalorica di carboidrati[45].Uno studio di Paoli et al. (2011) ha voluto esaminare le differenze tra l'EPOC a digiuno, o assumendo precedentementedel cibo. Anche questa ricerca venne condotta per risolvere alcune controversie che vedono nell'esercizio aerobicodi prima mattina a digiuno un metodo per bruciare più grassi rispetto allo stato nutrito. Da questa analisi è emersoche, dopo un allenamento aerobico lipolitico (36 minuti sul treadmill al 65% FCmax), il gruppo che consumava ciboprima dell'esercizio riusciva ad aumentare significativamente l'EPOC e quindi l'ossidazione di grassi fino a 24 ore daltermine[44].

5.2.4 Conclusioni

Ossidazione di grassi e riduzione della massa grassa

Dall'analisi della maggior parte degli studi sull'esercizio a digiuno si riescono ad estrapolare dei dati controversiche necessitano di un'attenta interpretazione. Come prima segnalazione, è necessario considerare che diversi cibiriescono ad avere un diverso impatto metabolico sull'utilizzo di substrati durante l'esercizio, e queste variazioni di-pendono anche dall'intensità dell'esercizio stesso. Viene ampiamente constatato che l'assunzione di carboidrati primae durante l'esercizio porti a sfruttare prevalentemente carboidrati durante l'allenamento, inibendo l'utilizzo di lipidia basse intensità[34][46][47][48][49]. Al contrario, l'ingestione di alimenti ad alto contenuto lipidico[50][51], o l'infusionedi lipidi[52][53][54], stimolano la produzione di energia dall'ossidazione di lipidi sopprimendo l'utilizzo di carboidrati.Anche i cibi proteici assunti pre-allenamento hanno un effetto analogo all'assunzione di lipidi sull'ossidazione di lipididurante l'esercizio[55][56]: proteine e grassi hanno un effetto permissivo sull'ossidazione di grassi, mentre i carboidratihanno un effetto inibitorio[57]. Da queste osservazioni si può concludere che la mobilizzazione dei grassi durantel'esercizio non dipende strettamente dall'assunzione di cibo di per sé, ma dal tipo di cibo e/o dalla composizionedel pasto assunto. Come si può notare, nelle varie ricerche vengono utilizzati dei metodi ampiamente differenti nelcontesto dell'assunzione di cibo, il che può in parte spiegare le differenze nei risultati ottenuti. In una buona partedei casi, per i gruppi a stomaco pieno vengono utilizzati grandi quantitativi di carboidrati, noti per il loro effettosull'inibizione dell'ossidazione lipidica durante l'esercizio, soprattutto a basse intensità, oltre che in stato di riposo.In alcuni studi, i soggetti assumono carboidrati anche durante l'esercizio oltre che precedentemente. In diversi altricasi il pasto pre-esercizio consiste in una “prima colazione standard”[39][40][41], cioè un pasto misto, che più si avvi-cinerebbe a condizioni di vita reali. Tuttavia, il pasto misto utilizzato negli studi come prima colazione può differirelargamente in termini di composizione. Inoltre, viene ampiamente riconosciuto che il pasto misto (che componel'ipotetica prima colazione) sia in grado di aumentare la risposta insulinica rispetto alla stessa quantità di carboidratiassunta da sola[58][59], e quindi potenzialmente esaltando la soppressione della lipolisi durante l'esercizio. Sarebbedunque un errore scambiare i risultati delle ricerche per validi in qualsiasi contesto senza considerare quale cibo, conquale composizione, e in quale quantità venga consumato dai gruppi che si allenano a stomaco pieno.Bergman e Brooks (1999) conclusero che l'allenamento a digiuno esalta l'ossidazione di lipidi ma solo a bassissimeintensità (22 e 40% VO2max, cioè sforzi minimi come la camminata blanda), quando il gruppo a stomaco pienoassumeva una colazione standard da 550 kcal ricca di carboidrati (87% carb., 2% grassi, e 11% proteine). Horowitzet al. (1999) segnalarono che non vi fosse alcuna differenza nella quantità di grassi ossidati, indipendentemente dalfatto che i soggetti avessero mangiato o meno, nei primi 90 minuti esercizio. Il gruppo a stomaco pieno assunse dellebarrette energetiche a base di carboidrati ad alto indice glicemico. De Bock et al. (2008) confermò questi risultati,non rilevando alcuna differenza nel tasso di ossidazione di grassi tra i due gruppi (il gruppo a stomaco pieno assumeva1 g/kg di carboidrati pre-esercizio). Nello studio di Van Proeyen et al. (2011), venne trovato che i soggetti a digiunomigliorarono le capacità di ossidativa del muscolo, quando i soggetti a stomaco pieno assumevano carboidrati prima(∼160 g) e durante (1 g/kg) l'esercizio[38].

5.2. CONTROVERSIE E DATI SCIENTIFICI 35

Per quanto riguarda gli effetti cronici indotti da questa metodologia, cioè i dati di maggior interesse per avere unadefinitiva conferma sulla presunta efficacia dell'esercizio a digiuno sul dimagrimento, non sembra essere mai statoanalizzato l'aspetto della riduzione della massa grassa sul lungo termine tra i gruppi a digiuno o a stomaco pieno,per tanto la conclusione che vedrebbe l'esercizio a digiuno un metodo superiore per il dimagrimento ad oggi rimanepriva di riscontro scientifico. Per altro, ciò che la letteratura scientifica ha stabilito negli ultimi decenni, è che non c'ènecessariamente una correlazione tra il dimagrimento e la prevalenza di grassi come combustibile durante l'attivitàcardio, quindi il fatto che si consumino grassi durante l'allenamento non indica che il metodo utilizzato sia più ef-ficace per la perdita di grasso corporeo. Ciò in quanto devono essere previste molte più variabili ed è necessarioconsiderare la spesa lipidica sul breve, medio e lungo termine per poter stabilire l'effettiva validità di un programmadi allenamento dimagrante. I risultati di un importante numero di ricerche hanno infatti dimostrato che l'allenamentocardiovascolare ad alta intensità, in cui per definizione viene intensificata la spesa di glucidi a scapito dei lipidi,portasse ad una riduzione della massa grassa sul lungo termine paragonabile o superiore rispetto a quella ottenutacon l'allenamento cardio a moderata o bassa intensità (in cui prevale il dispendio di grassi) a parità di dispendiocalorico. Sia l'allenamento cardio a frequenza cardiaca costante ad alta intensità (High Intensity Endurance Training,HIET)[60][61][62], sia l'interval training ad alta intensità (High Intensity Interval Training, HIIT)[63][64][65] sia l'AerobicCircuit Training (ACT) ad alta intensità[66], cioè metodi di allenamento durante il quale avviene un preponderanteutilizzo di carboidrati piuttosto che di lipidi, hanno mostrato di portare sul lungo termine ad una riduzione del grassocorporeo simile o spesso superiore alla normale attività aerobica a intensità bassa o moderata.

Carboidrati come inibitori dell'ossidazione lipidica

Da quanto è stato rilevato in letteratura, i macronutrienti hanno un diverso impatto sull'ossidazione di grassi durantel'allenamento, per tanto non è possibile considerare l'assunzione di cibo a prescindere come un fattore in grado dideterminare l'inibizione di questo processo. È risaputo che i carboidrati sono i principali stimolatori dell'insulina, cioèl'ormone che per ruolo inibisce l'ossidazione di lipidi provocando invece l'accumulo di grasso. L'insulina non a casoè noto come il più potente ormone antilipolitico (cioè che ostacola la mobilizzazione del grasso)[9][10][67]. Se proteinee lipidi hanno un effetto permissivo sull'utilizzo di grassi, l'assunzione di carboidrati invece porta tendenzialmente adun effetto inibitorio, ma ciò può essere condizionato da altri fattori. Infatti ciò avviene soprattutto quando l'esercizioaerobico è svolto a bassa intensità, uno sforzo paragonabile alla blanda camminata. È stato visto che l'ingestione dicarboidrati prima o durante l'esercizio a bassa intensità (25-50% del VO2max) è in grado di dimezzare l'ossidazionedi grassi rispetto al digiuno[68][69][70]. È stato osservato che al 50% del VO2max, la disponibilità di carboidrati puòdirettamente regolare l'ossidazione del grasso attraverso l'iperinsulinemia inibendo il trasporto di acidi grassi a lungacatena nei mitocondri[12]. Secondo i ricercatori di uno studio recente: "Per migliorare la lipolisi indotta dall'eserciziofisico e la conseguente ossidazione dei grassi durante l'esercizio fisico a bassa intensità, i soggetti obesi non dovrebberoingerire carboidrati immediatamente prima dell'esercizio. Il senso della fame può essere soddisfatto da un cibo proteico."(Erdmann et al., 2010)[55].Al contrario, l'assunzione di carboidrati durante l'esercizio a moderata intensità (65-75% del VO2max) non ridu-ce l'ossidazione dei grassi durante i primi 120 minuti di esercizio[48][71]. I differenti effetti dell'assunzione di car-boidrati durante l'allenamento a bassa o moderata intensità sembrano essere correlati alle differenze nella rispostainsulinica. Durante l'esercizio a bassa intensità, l'assunzione di carboidrati aumenta la concentrazione plasmaticadi insulina da due a tre volte rispetto al digiuno[68][69] aumentando l'assorbimento di glucosio da parte del musco-lo scheletrico[68]. Inoltre, l'aumento della concentrazione di insulina plasmatica è associato ad una riduzione dellaconcentrazione plasmatica di acidi grassi liberi (FFA)[68][69][72] e ad una soppressione della lipolisi[9]. Questi eventifavoriscono un aumento dell'ossidazione dei carboidrati e una diminuzione dell'ossidazione dei grassi[68]. A differen-za dell'esercizio a bassa intensità, la risposta insulinica all'ingestione dei carboidrati durante l'esercizio a moderataintensità è quasi completamente soppresso[48][73]. Questo potrebbe spiegare perché l'assunzione di carboidrati duran-te l'esercizio a moderata intensità non influenza l'ossidazione dei grassi, l'ossidazione dei carboidrati e l'utilizzo diglicogeno muscolare[48][73], o presumibilmente l'ossidazione del glucosio nel sangue durante le prime 2 ore di attivitàfisica ad intensità moderata[74]. È interessante notare che l'ingestione di carboidrati durante l'esercizio a moderataintensità non riduce l'ossidazione dei grassi, nonostante avvenga una significativa soppressione degli FFA nel plasmae delle concentrazioni di glicerolo[48][71].Queste possono valere come indicazioni generali, ma anche il grado di allenamento dei soggetti può giocare un ruolosignificativo nei processi ossidativi. Nonostante sia stato trovato che l'ingestione di glucosio durante l'esercizio inibiscala lipolisi tramite una diminuzione dell'espressione genica coinvolta nell'ossidazione di grasso negli uomini e donnenon allenati o moderatamente allenati durante lo sforzo a moderata intensità[75][76], sembra che questo effetto non siastato riscontrato negli uomini allenati, nei primi 120 minuti di esercizio[48][71]. È interessante notare che il range diintensità in cui l'ossidazione dei grassi è esaltata (zona lipolitica) non è stata influenzata dall'ingestione di carboidrati,

36 CAPITOLO 5. ESERCIZIO FISICO A DIGIUNO

e questa condizione è stata mantenuta per le prime 2 ore di esercizio fisico. Nella ricerca di Horowitz non vennerotrovate particolari differenze su uomini moderatamente allenati tra i gruppi a digiuno e i gruppi che assumevanouna soluzione di carboidrati ad alto indice glicemico, sia ad intensità bassa che moderata[33]. Anche Coyle fornìdei risultati simili. I soggetti completarono 2 ore di pedalata ingerendo una soluzione di carboidrati a 30, 60 e 90minuti di allenamento. Nel gruppo che si allenava a bassa intensità, l'ossidazione di grassi non era ridotta al di sottodei valori del gruppo a digiuno fino a 80-90 minuti. Nel gruppo che si allenava a intensità moderata non venneroosservate differenze nell'ossidazione di grasso tra i soggetti a digiuno o a stomaco pieno durante l'esercizio. Comeulteriori evidenze a favore del cardio a stomaco pieno negli uomini allenati, anche i risultati dello studio di Febbraio(2000) non rilevarono alcuna differenza nell'ossidazione di grasso tra i gruppi a digiuno e coloro che assumevanocarboidrati[34].Le conclusioni che si possono trarre dei risultati forniti dagli studi sono:

• A basse intensità (25-50% VO2max), i carboidrati assunti durante l'esercizio fisico riducono l'ossidazione deigrassi rispetto al digiuno nei soggetti non allenati;

• A intensitàmoderata (63-68%VO2max), i carboidrati assunti durante l'esercizio fisico possono ridurre l'ossidazionedei grassi nei soggetti non allenati, ma non riducono l'ossidazione dei grassi nei soggetti allenati, per almeno iprimi 80-120 minuti di esercizio;

• I carboidrati assunti durante l'esercizio stimolano la liberazione del glicogeno epatico, che è tra i fattori più im-portanti per prevenire il catabolismo durante diete ipocaloriche e altre condizioni di stress metabolico. Questoeffetto epatico protettivo non si verifica nel cardio digiuno;

• Al livello di intensità in cui è stato stabilito il picco di ossidazione dei grassi (~63% VO2max, cioè la zonalipolitica), i carboidrati migliorano le prestazioni senza alcuna soppressione dell'ossidazione di grassi nei soggettiallenati;

Ossidazione di grassi post-esercizio

Poiché il corpo continua a consumare un surplus di energia dopo l'esercizio, l'EPOC - un parametro che indical'aumento del metabolismo basale nelle ore successive all'allenamento fisico - gioca un ruolo supplementare per unprogramma di allenamento mirato al dimagrimento. Questo dato è particolarmente significativo, considerando che lecalorie spese durante l'EPOC provengono prevalentemente dai lipidi[24]. Per quanto riguarda l'ossidazione di grassipost-esercizio, le evidenze scientifiche stabiliscono che l'assunzione di cibo, oltre che il tipo di cibo, è una strategia ingrado di esaltare significativamente questo processo rispetto al digiuno. Si è riuscito a dimostrare che non solo l'EPOCaumenta assumendo del cibo prima dell'esercizio, ma che questo si traduce in un dispendio di grassi maggiore e perpiù tempo fino a 24 ore dal post-esercizio rispetto all'esercizio a digiuno[44], che le proteine aumentano l'EPOC piùdei carboidrati[45], e questo aumenta di più in proporzione all'intensità[43]. Può essere curioso notare che alcune dellericerche sull'esercizio dopo aver consumato una prima colazione standard (Farah e Gill 2012[39], Gonzalez et al.2013[41]) hanno trovato un potenziale vantaggio indotto dallo stato di digiuno sul bilancio lipidico negativo rispettoallo stomaco pieno, anche se paradossalmente Paoli et al. (2011) nota che il consumo stesso della prima colazioneporta ad una maggiore ossidazione lipidica post-allenamento nelle 24 ore successive rispetto al digiuno. Questo lasciaintendere che, anche se lo stato di digiuno è in grado di favorire un bilancio lipidico negativo, anche l'assunzione dicibo può favorire questo processo mediante un'esaltazione dell'EPOC, e quindi dell'aumento del dispendio lipidicopost-esercizio. Risulta tuttavia ancora difficile stabilire quale delle due strategie, se lo stomaco pieno o il digiuno, siain grado di creare una maggiore ossidazione lipidica, in quanto insorgono molte altre variabili. Certo è che la spesalipidica post-esercizio rimane maggiore consumando del cibo pre-allenamento.Da questi risultati si può concludere chemangiare prima dell'attività fisica aumenta il metabolismo basale e il dispendiodei grassi fino a 24 ore post-esercizio molto più che effettuare la stessa attività a digiuno, e che anche la scelta deinutrienti è in grado di influire sull'EPOC. Altre ricerche hanno stabilito infatti che, paragonando gli effetti di diversipasti pre-esercizio tra un pasto iperglucidico, uno iperlipidico, e uno iperproteico, il primo era in grado di dimezzarel'ossidazione di grassi durante l'esercizio rispetto agli ultimi due[57]. Ciò sta a significare che un pasto proteico primadell'esercizio è in grado non solo di enfatizzare la spesa lipidica nelle ore post-allenamento, ma esaltarla del doppioanche durante l'allenamento rispetto all'assunzione di un pasto a base di carboidrati.In conclusione:

• l'assunzione di cibo è in grado di enfatizzare significativamente l'EPOC e quindi la spesa lipidica fino a 24 orepost-esercizio rispetto al digiuno;

5.2. CONTROVERSIE E DATI SCIENTIFICI 37

• i cibi proteici esaltano l'EPOC e quindi la spesa lipidica fino a 24 ore in maniera significativamente maggiorerispetto ai cibi glucidici;

• i pasti glucidici pre-esercizio, a seconda di alcune circostanze, hanno la tendenza ad inibire l'ossidazione dilipidi durante l'esercizio, dimezzandola rispetto all'assunzione di pasti proteici o lipidici;

• i pasti proteici e i pasti lipidici pre-esercizio hanno un effetto permissivo favorendo l'ossidazione di lipidi dicirca il doppio rispetto ai pasti glucidici;

• le proteine sono il macronutriente che più di tutti esalta l'ossidazione lipidica, perché la enfatizza sia duranteche dopo l'esercizio;

• l'EPOC e quindi la spesa lipidica post-esercizio viene ulteriormente enfatizzato aumentando l'intensità dell'esercizioin concomitanza con l'assunzione di cibo;

Adattamenti fisiologici e muscolari

L'esercizio a digiuno ha dato risultati controversi anche sugli adattamenti fisiologici e muscolari indotti. Stannard et al.(2010) riportarono un maggiore aumento del VO2max e delle concentrazioni basali di glicogeno muscolare nel gruppoa digiuno rispetto al gruppo che assumeva carboidrati poco prima della prestazione[36]. Van Proeyen et al. (2011) nonconfermò i benefici sull'aumento del VO2max nel gruppo a digiuno rilevando unmiglioramento identico tra i 2 gruppi (isoggetti a stomaco pieno assumevano carboidrati prima [∼160 g] e durante [1 g/kg] l'esercizio)[38]. Anche da De Bocket al. (2008) non rilevarono differenze sul miglioramento del VO2max tra i due gruppi[35]. Van Proeyen et al. (2010)registrò ulteriori vantaggi dall'allenamento a digiuno in soggetti sotto regime dietetico ipercalorico/iperlipidico. Ilgruppo a digiuno ottenne un miglioramento degli adattamenti muscolari che favoriscono l'ossidazione di lipidi, e unmiglioramento della tolleranza al glucosio e della sensibilità insulinica. Il gruppo a stomaco pieno assumeva carboidratiprima e durante l'esercizio[37]. Nonostante i risultati positivi, il caso di studio presentava delle condizioni (regimedietetico ipercalorico/iperlipidico) che poco si avvicinano ad un normale regime dietetico, ancora meno ad un regimedietetico per la perdita di peso. Inoltre è ben noto che l'alto consumo di lipidi è in grado di peggiorare la sensibilitàinsulinica[77], e ciò può essere stato aggravato dall'alto consumo di carboidrati prima e durante l'allenamento. Lostesso Van Proeyen et al. (2011) registrò un miglioramento della capacità ossidativa del muscolo (quindi la capacitàdi ossidazione dei grassi) nel gruppo a digiuno[38], e questo dato può dimostrarsi interessante anche se necessita diulteriori verifiche. Nonostante l'impatto positivo sugli adattamenti muscolari che favoriscono l'ossidazione lipidica, ènecessario stabilire se questo possa effettivamente tradursi in una maggiore perdita di grasso a lungo termine. Ciò inquanto anche la preservazione della massa muscolare, che può essere ottenuta con il consumo di cibo pre-esercizio,riesce a mantenere il metabolismo basale più elevato influendo a sua volta sulle capacità ossidative sia in manieradiretta che indiretta. Come viene riportato in precedenza, l'assunzione di cibo pre-allenamento è infatti in grado diesaltare l'ossidazione di grassi fino a 24 ore dal termine dell'esercizio rispetto al digiuno.

Il falso mito

Grazie alla sua larga diffusione, sono stati attribuiti all'esercizio fisico a digiuno alcuni benefici in realtà privi diriscontro scientifico:

• l'attività aerobica svolta a digiuno permette di bruciare maggiori quantità di grasso

Non è l'assuzione di cibo di per sé che porta a inibire l'ossidazione di grassi ma piuttosto la composizione del pasto ola natura dei macronutrienti, il grado di allenamento del soggetto, e l'intensità dell'allenamento. Proteine e lipidi noninibiscono i processi ossidativi, mentre i carboidrati possono portare a questa inibizione, ma in circostanze specifiche.Il pasto misto (come una prima colazione standard) rappresenta in assoluto il maggiore stimolo alla secrezione diinsulina, cioè l'ormone che inibisce i processi di ossidazione di grasso.

• l'attività aerobica svolta a digiuno innalza il metabolismo per il resto della giornata;

Le evidenze scientifiche rivelano l'esatto opposto. L'assunzione di cibo porta ad esaltare molto più il metabolismobasale, l'EPOC e la spesa lipidica per 24 ore rispetto all'esercizio a digiuno, e le proteine lo esaltano significativamentepiù dei carboidrati e dei grassi.

38 CAPITOLO 5. ESERCIZIO FISICO A DIGIUNO

• grazie ai bassi valori glicemici, allenarsi a digiuno promuove un maggiore utilizzo di grassi come combustibile

Non è il digiuno che determina necessariamente un maggiore utilizzo di grassi, ma piuttosto l'intensità dell'esercizio,il tipo di macronutrienti assunti e il grado di allenamento dei soggetti. L'assunzione di carboidrati o un pasto mistocontenente carboidrati, non l'assunzione di cibo a priori, è in grado di bloccare l'ossidazione di grassi a basse intensità.L'assunzione di proteine e grassi non ha un effetto inibitorio ma permissivo sull'ossidazione di gassi durante l'esercizio.L'assunzione di carboidrati può inibire l'ossidazione di grassi ad intensità moderate nei soggetti non allenati, ma noninfluisce sull'ossidazione di grassi nei soggetti allenati. All'interno della zona lipolitica, cioè il range di intensità in cuiaumenta il tasso di ossidazione di lipidi, l'assunzione di cibo o carboidrati non ha dimostrato di bloccare l'ossidazionelipidica nella maggior parte dei casi.

• il digiuno porta l'instaurarsi di un assetto ormonale catabolico favorevole al dimagrimento'

L'attività degli ormoni controregolatori o controinsulari (antagonisti dell'insulina) effettivamente prevale durante ildigiuno, ma l'esaltazione degli ormoni dalla maggiore capacità lipolitica (catecolammine e GH) avviene ad inten-sità moderate e soprattutto alte (aumentano cioè in proporzione all'intensità), un livello in cui è stato riconosciu-to che l'assunzione di cibo non influenza significativamente l'ossidazione lipidica, specie nei soggetti allenati. Solonell'esercizio a bassa intensità l'insulina provocata dall'assunzione di carboidrati o pasti misti non viene soppressa,contrariamente a livelli di intensità superiori, a causa dell'effetto inibitorio delle catecolammine. Il digiuno però puòfacilmente instaurare al contrario un assetto ormonale catabolico anche a carico del muscolo scheletrico (cortisolo),portando possibilmente al deperimento e alla conseguente riduzione del metabolismo basale.

• l'esercizio fisico a digiuno promuove maggiormente il dimagrimento rispetto all'esercizio a stomaco pieno

Non è mai stato stabilito direttamente tramite ricerche scientifiche che l'esercizio a digiuno porti ad un maggio-re dimagrimento rispetto all'esercizio a stomaco pieno. La questione ad oggi risulta apiamente dibattuta in ambitoscientifico, e svariate ricerche non sembrano supportarne l'efficacia. In questo contesto insorgono troppe variabili perpoter estrapolare questa conclusione senza alcuna evidenza scientifica a supporto. Il dimagrimento sul lungo terminee la maggiore riduzione della massa grassa non possono essere stabiliti tramite la valutazione e la stima della meraspesa lipidica durante l'esercizio, ciò in quanto il dispendio di lipidi durante l'esercizio non è necessariamente unindicatore dell'efficacia di un allenamento ai fini del dimagrimento.

5.3 Pasto pre-esercizio

Sulla base dei risultati favorevoli sul EPOC indotti dall'assunzione di cibo prima dell'esercizio aerobico forniti dallaricerca di Paoli et al. (2011), Len Kravitz, noto Ph.D., fisiologo dell'esercizio fisico e professore alla University ofMexico, sostiene che se una persona intende bruciare più calorie provenienti dai grassi, raccomanda di consumareuna leggera colazione prima dell'esercizio mattutino. Questo favorisce un aumento del metabolismo (tutte le reazionichimiche nel corpo per liberare energia che viene misurata dal consumo di ossigeno) e riduce la RER (quindi bruciapiù grasso come combustibile) dopo l'allenamento. Secondo le sue indicazioni, bisognerebbe incoraggiare i clienti amangiare o bere qualcosa di facilmente digeribile almeno 20 o 30 minuti (o fino a un'ora) prima l'allenamento delmattino. Poiché il glucosio è la fonte di energia preferita per la maggior parte dell'esercizio, uno spuntino mattutinopre-esercizio dovrebbe comprendere gli alimenti ad alto contenuto di carboidrati, che sono più facili da digerire. Ciòcomprende alimenti come frutta, pane, barrette energetiche e bevande energetiche. Bisognerebbe anche assicurarsidi bere un po' d'acqua prima dell'allenamento in modo da essere adeguatamente idratati[3].Anche Jenna A. Bell-Wilson, Ph.D., nutrizionista, e autrice del libro Energy to Burn: The Ultimate Food and NutritionGuide to Fuel your Active Lifestyle (2009) esprime pareri in linea con quelli di Kravitz:Per come si è potuto notare, l'assunzione dei carboidrati prima e/o durante l'esercizio aerobico a moderata intensitànon porterebbe ad inibire l'ossidazione di grassi, almeno su soggetti allenati o moderatamente allenati. Inoltre, nonsolo l'assunzione di cibo pre-esercizio esalta l'ossidazione di lipidi (EPOC) per 24 ore dal termine dell'attività fisicapiù dell'esercizio a digiuno, ma le proteine hanno un effetto significativamente più stimolante rispetto ai carboidrati.Entrambi i macronutrienti hanno inoltre la capacità di inibire gli eventuali processi catabolici del muscolo scheletri-co (proteolisi muscolare) che si verificano nel digiuno, e ancora più durante l'esercizio a digiuno, portando ad unariduzione della massa muscolare e quindi del metabolismo basale e delle capacità ossidative (minore capacità di os-sidazione di grassi basale). Il muscolo è infatti uno dei principali tessuti in grado di enfatizzare l'ossidazione di lipidi

5.4. INTENSITÀ E DIMAGRIMENTO 39

rispetto ai carboidrati durante una scarsa presenza di questi ultimi, e una sua riduzione porta ad una soppressione delmetabolismo basale e dei processi ossidativi dei grassi. Il pasto misto quindi può essere una buona strategia comepasto pre-allenamento, come è stato suggerito da diverse autorità dell'esercizio fisico. Per di più, alcune ricerchehanno mostrato che il connubio tra proteine e carboidrati nel pre-esercizio sia in grado di migliorare la prestazionedi endurance e ridurre il danno muscolare rispetto all'assunzione di soli carboidrati[79][80], e questo può conferma-re ulteriormente l'utilità del pasto misto pre-allenamento. Prendendo in considerazione i pareri di alcuni specialistidell'esercizio fisico, tra cui medici, coach, preparatori atletici, atleti di forza e bodybuilder, anche il pasto compo-sto da sole proteine e/o amminoacidi può essere una strategia interessante, come suggeriscono rispettivamente, ilnoto allenatore di forza, nutrizionista e ricercatore nell'ambito della nutrizione e supplementazione nello sport DaveBarr[81], il famoso coach e bodybuilder canadese Christian Thibaudeau, e il medico sportivo, chirurgo, specialista inScienze dell'Alimentazione e presidente dell'Accademia del Fitness Massimo Spattini:

5.4 Intensità e dimagrimento

Come accennato precedentemente, l'intensità dell'allenamento è un interessante fattore da considerare. Questo per-ché l'EPOC, cioè l'aumento del metabolismo basale e della spesa di grassi nelle ore successive all'esercizio fisico, èmolto sensibile all'aumento dell'intensità[84]. Non a caso la ricerca mostra che l'esercizio anaerobico, sia sotto formadi pesi[85], che sotto forma di allenamento cardiovascolare[86], intensifica l'EPOC, e quindi il dispendio di lipidi post-allenamento, molto più della normale attività aerobica. Rimanendo nell'ambito dell'esercizio cardio, la ricerca mostrache l'High Intensity Interval Training (HIIT) possa enfatizzare il dimagrimento più dell'attività aerobica (Steady Sta-te Training)[63][87]. Tuttavia, per svolgere un allenamento anaerobico, per definizione molto intenso, il corpo deveattingere quasi esclusivamente dalle riserve di carboidrati piuttosto che di grassi, e ciò diventa controproduttivo seviene svolto di prima mattina a digiuno, dove le riserve di glicogeno epatico ridotte si tradurrebbero probabilmentenell'incapacità di poter reggere alti regimi di intensità senza un carburante di natura glucidica assunto tramite la die-ta. Viene infatti stabilito che l'HIIT provochi un dispendio di carobidrati molto elevato, portando potenzialmente adepletare (esaurire) il glicogeno muscolare in soli 30-60 minuti[7]. Ma come documentato in precedenza, assumeredel cibo prima dell'esercizio porta ad enfatizzare l'EPOC più che lo stato di digiuno, a favorire la prestazione, e adinibire i processi catabolici del muscolo scheletrico.Ciò che influisce sul EPOC è anche il volume di allenamento[42], che nel contesto cardiovascolare indica la duratadella sessione. Per influire significativamente sul EPOC con l'esercizio aerobico (cioè a bassa-moderata intensità),è necessario quindi agire sul volume, dal momento che l'intensità rimane per definizione moderata. Tuttavia è im-portante considerare che l'esercizio cardio aerobico a digiuno può avere un effetto catabolico sul muscolo, e questorischio aumenta con la durata della sessione di allenamento, quindi con l'aumento del volume.

5.5 Note[1] Schoenfeld B. MS, CSCS. Does Cardio After an Overnight Fast Maximize Fat Loss?. Strength & Conditioning Journal. Feb

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5.7 Voci correlate• Digiuno

• Steady State Training

• High Intensity Interval Training

• Zona lipolitica

• Medicina dello sport

• Sport

• Fitness (sport)

• Wellness

• Body building

• Sistema aerobico

• Sistema anaerobico lattacido

• Sistema anaerobico alattacido

• EPOC (metabolismo)

• DOMS

• Frequenza cardiaca

• VO2max (massimo consumo di ossigeno)

• Soglia anaerobica

• Massa grassa

• Massa magra

• Grasso essenziale

44 CAPITOLO 5. ESERCIZIO FISICO A DIGIUNO

• Sovrappeso

• Obesità

• Indice di massa corporea (BMI)

• Adipocita

• Lipolisi

• Lipogenesi

• Ginnastica aerobica

5.8 Collegamenti esterni• (EN) olympian.it - Perdere grasso di mattina di Tom Venuto

• (EN) t-nation.com - The Fasted Cardio Roundtable con Christian Thibaudeau, Lonnie Lowery, PhD, DavidBarr, e Dr. John Berardi

• (EN) drlenkravitz.com - Eating or Fasting for Fat Loss: A Controversy Resolved di Len Kravitz Ph.D.

• my-personaltrainer.it - Allenamento a digiuno per dimagrire

• my-personaltrainer.it - Allenamento al mattino a digiuno per bruciare grassi di Luca Agliardi

• my-personaltrainer.it - Il “Training a Vuoto”, come la natura impone di Antonio Parolisi

Capitolo 6

Frequenza (esercizio coi pesi)

LaFrequenza è uno dei principali parametri applicati nell'allenamento con i pesi. Questo concetto può essere espressoanche come intertraining session rest period, il quale si riferisce al tempo trascorso tra gli allenamenti[1].

6.1 Definizione

Nell'ambito del bodybuilding e del fitness, il significato semplificato del parametro frequenza indica la cadenza concui vengono svolti gli allenamenti (frequenza globale), oppure delle singole sessioni di allenamento o dei singoligruppi muscolari (frequenza specifica), entro un lasso di tempo solitamente riconoscibile in una settimana[2]. Nelsuo significato più specifico, alcuni autori riconoscono nella frequenza il numero di sedute di allenamento (o unità diallenamento) necessarie per completare 2 microcicli di allenamento[3].

• Il microciclo è rappresentato dal numero di sedute necessarie per ripetere una volta l'intera stimolazione ditutto il corpo. Esso è quindi formato dall'insieme di diverse sedute (o l'insieme delle Split routine) previstein un programma di allenamento necessarie a completare lo stimolo globale. Di solito è definito come unperiodo della durata di in una settimana[4], ma in realtà l'organizzazione e distribuzione delle diverse seduteche compongono un microciclo può essere compresa anche tra 2 e 10 o più giorni. Per lo stesso motivo, si tendea semplificare anche il concetto di frequenza riconducendolo alla settimana, nonostante la durata dei microciclinon sia appunto sempre riconducibile a questo specifico periodo di tempo[3].

Per poter organizzare la distribuzione degli allenamenti all'interno di un periodo di tempo, alcuni autori hannointrodotto le ulteriori definizioni di modulo di allenamento e codice allenante.

• Il modulo di allenamento è l'insieme dei diversi microcicli che si ripetono all'interno di un mesociclo. Anche sepuò essere riconosciuto in maniera molto simile almicrociclo, poiché in gran parte dei casi questi due parametripotrebbero coincidere, in realtà il microciclo racchiude l'insieme delle sedute (Split routine) che completano lostimolo di tutto il corpo per una volta, mentre ilmodulo di allenamento racchiude l'insieme dimicrocicli diversi,ognuno dei quali stimola tutto il corpo in diverse sessioni ma con modalità e parametri diversi[3].

• Il codice allenante è formato da una sequenza di numeri che indicano i giorni di allenamento e i giorni di riposoche si susseguono all'interno di un modulo di allenamento. Tale parametro viene identificato con un codice a4 cifre. Le cifre in posizione dispari si rivolgono ai giorni di allenamento, mentre quelle in posizione pari aigiorni di riposo. Ad esempio un codice “2-1/2-2” indica 2 giorni conscutivi di allenamento, 1 giorno di riposo,2 di allenamento e 2 di riposo[3].

Dal modulo di allenamento e dal codice allenante si ricava la frequenza di allenamento, che è data dal rapporto tra ilnumero di sedute effettuate in un modulo di allenamento e il numero di giorni necessari a completarlo[3].

6.1.1 Esempi

Esempio 1:Stimolazione del corpo suddivisa in 2 allenamenti 4 volte a settimana:

45

46 CAPITOLO 6. FREQUENZA (ESERCIZIO COI PESI)

Su 7 giorni settimanali, gli allenamenti A e B vengono ripetuti per 2 volte, rispettivamente lunedì e giovedì, e martedìe venerdì.

• Frequenza: 4 allenamenti su 7 giorni, cioè sono necessari 4 giorni di allenamenti su 7 prima che il microciclovenga ripetuto.

• Codice allenante: 2-1/2-2, cioè 2 giorni allenamento e 1 riposo, 2 giorni di allenamento e 2 riposo, prima diiniziare nuovamente il microciclo.

• Microciclo: in questo caso il microciclo (A, B) viene completato per 2 volte in 7 giorni.

Esempio 2:Stimolazione del corpo suddivisa in 3 allenamenti 3 volte a settimana:Su 7 giorni settimanali, gli allenamenti A, B, C vengono ripetuti per 1 volta, rispettivamente lunedì, mercoledì, evenerdì.

• Frequenza: 3 allenamenti su 7 giorni, cioè sono necessari 3 giorni di allenamenti su 7 prima che il microciclovenga ripetuto.

• Codice allenante: 1-1/1-1/1-2, cioè 1 giorno allenamento e 1 riposo, 1 giorno di allenamento e 1 riposo, 1giorno di allenamento e 2 riposo, prima di iniziare nuovamente il microciclo.

• Microciclo: in questo caso il microciclo (A, B, C) viene completato per 1 volta in 7 giorni.

6.2 La ricerca e indicazioni generali

La frequenza di allenamento è una componente fondamentale per ottenere effetti acuti e permanenti sullo sviluppodegli adattamenti muscolari[5]. Il miglioramento delle capacità e prestazioni muscolari può avvenire anche svolgen-do un allenamento a settimana, soprattutto per i soggetti con una massa muscolare al di sotto della media. Recentiricerche tuttavia suggeriscono che la frequenza ottimale per un allenamento coi pesi atto al miglioramento della con-dizione fisica per soggetti non allenati sia di 3 giorni a settimana[5]. A conferma di questa considerazione, McLesteret al. (2000) valutarono gli effetti di 1 giorno rispetto a 3 giorni di allenamento coi pesi a settimana su atleti man-tenendo il volume di allenamento costante tra i trattamenti. I maggiori aumenti di massa magra erano stati rilevatinel gruppo che si allenava con maggiore frequenza, portando i ricercatori a concludere che una maggiore frequenzadi allenamento coi pesi, anche quando il volume viene mantenuto costante, produce guadagni superiori della forza.Tuttavia, l'allenamento di un solo giorno alla settimana è risultato un metodo efficace per aumentare la forza, anchenei soggetti più esperti. Ad ogni modo, da una prospettiva dose-risposta, mantenendo un volume totale costante, unafrequenza di allenamento di 3 volte settimana ha prodotto risultati superiori[6].Non sonomancate le controversie nel mondo scientifico riguardo alla frequenza ideale. Una serie di ricerche esaminateda review di Carpinelli et al. (2004)[7] e di Smith e Bruce-Low (2004)[8], suggeriscono che ci sia poca differenza traallenamenti di 1, 2, 3 giorni a settimana sia per persone allenate che non allenate. Una meta-analisi su 140 studicondotta da Rhea et al. (2003) ha invece concluso che per i soggetti non allenati, il massimo guadagno di forza vengaottenuto allenando ogni gruppo muscolare per 3 volte a settimana, mentre per i soggetti allenati questo si ottengaallenandoli per 2 volte a settimana[9]. Questa frequenza per gli atleti venne confermata l'anno successivo da un'altrameta-analisi condotta dalla stessa equipè per quanto riguarda i guadagni di forza (Peterson et al., 2004)[10].Per le persone sane, l'American College of Sports Medicine (ACSM) nel 2006 raccomanda di svolgere tra le 2 ele 3 sedute settimanali non consecutive a settimana[5]. Per gli atleti esperti invece vengono raccomandati dai 4 ai6 allenamenti a settimana e split routine[11]. Per ottimizzare i guadagni della forza e ipertrofia per gli atleti amatoried esperti, i ricercatori suggeriscono che ogni gruppo muscolare debba essere allenato 2 volte a settimana[12][10]. LaNational Strength and Conditioning Association (NSCA) raccomanda una frequenza di 2 o 3 giorni alla settimanaper i neofiti[13]. Gli atleti esperti e agonisti che si allenano da 4 a 6 volte a settimana possono meglio allenarsi con leSplit routine. Si dovrebbero lasciar correre 48 ore di riposo tra gli allenamenti per permettere ai muscoli coinvolti direcuperare e per prevenire infortuni dovuti al sovrallenamento[14].Secondo alcuni professionisti di fama internazionale come Charles Poliquin, la frequenza è tra tutti i parametri dicarico dell'allenamento coi pesi quello più soggettivo, e la sua organizzazione, collegata alla capacità individuale direcupero, dipende dalla genetica. Secondo le sue indicazioni, allenare un gruppo muscolare ogni 5 giorni, 3 giorni

6.3. ALTRI PARAMETRI DI ALLENAMENTO 47

su 5, e 18 giorni al mese, potrebbe essere la frequenza più adatta per la maggior parte delle persone. Alcuni soggettipossono recuperare in minor tempo di altri, e quelli più dotati hanno bisogno di allenarsi di meno per ottenere lostesso risultato[15].

6.3 Altri parametri di allenamento• Intensità

• Volume

• Densità

• Time Under Tension

• Speed of movement

• Tempo di recupero

• One-repetition maximum

• Periodizzazione

• Specificità

• Sovraccarico progressivo

6.4 Voci correlate• Allenamento di resistenza

• Body building

• Fitness (sport)

• Wellness

• Microciclo

• Mesociclo

• Macrociclo (sport)

• Sovrallenamento

• Supercompensazione

• Sport

• Sistema aerobico

• Sistema anaerobico lattacido

• Sistema anaerobico alattacido

• EPOC (metabolismo)

• DOMS

• Soglia anaerobica

• Massa grassa

• Massa magra

• Ginnastica

• Ginnastica aerobica

48 CAPITOLO 6. FREQUENZA (ESERCIZIO COI PESI)

6.5 Note[1] Weiss LW. The Obtuse Nature of Muscular Strength: The Contribution of Rest to its Development and Expression. National

Strength and Conditioning Association. November 1991 - Volume 5 - Issue 4

[2] Lee E. Brown. Strength Training. Human Kinetics, 2007. p. 139. ISBN 0736060596

[3] Antonio Paoli, Marco Neri. Principi di metodologia del fitness. Elika, 2010. p. 105-107. ISBN 8895197356

[4] James Stoppani. Encyclopedia of Muscle & Strength. Human Kinetics, 2006. p. 383. ISBN 0736057714

[5] American College of Sports Medicine. ACSM’s Advanced Exercise Physiology. Lippincott Williams &Wilkins, 2005. p. 5.ISBN 0781747260

[6] McLester et al. Comparison of 1 Day and 3 Days Per Week of Equal-Volume Resistance Training in Experienced Subjects.August 2000 - Volume 14 - Issue 3. National Strength and Conditioning Association

[7] Carpinelli et al. A critical analysis of the ACSM position stand on resistance training: insufficient evidence to support recom-mended training protocols. J Exerc Physiol 2004; 7: 1-60.

[8] Smith D, Bruce-Low S. Strength training and the work of Arthur Jones. J Exerc Physiol 2004; 7: 52-68.

[9] Rhea et al.A meta-analysis to determine the dose response for strength development.Med Sci Sports Exerc. 2003Mar;35(3):456-64.

[10] Peterson et al. Maximizing strength development in athletes: a meta-analysis to determine the dose-response relationship. JStrength Cond Res. 2004 May;18(2):377-82.

[11] Kraemer et al. Resistance training for health and performance. Curr Sports Med Rep. 2002 Jun;1(3):165-71.

[12] Rhea et al.A meta-analysis to determine the dose response for strength development.Med Sci Sports Exerc. 2003Mar;35(3):456-64.

[13] National Strength and Conditioning Association (NSCA)

[14] Cheung et al.Delayed onset muscle soreness : treatment strategies and performance factors. Sports Med. 2003;33(2):145-64.

[15] olympian.it - Poliquin Power! (parte 2): Intervista a Charles Poliquin di Chris Goodwin

6.6 Bibliografia• American College of Sports Medicine. ACSM’s Advanced Exercise Physiology. Lippincott Williams &Wilkins,2005. ISBN 0781747260

• Vivian H. Heyward. Advanced Fitness Assessment And Exercise Prescription. Human Kinetics, 2006. ISBN0736057323.

• Lee E. Brown. Strength Training. Human Kinetics, 2007. ISBN 0736060596

• Paoli, Neri. Principi di metodologia del fitness. Elika, 2010. ISBN 8895197356

6.7 Collegamenti esterni• olympian.it - Frequenza di allenamento di Charles Poliquin

• livestrong.com - Frequency for bodybuilding workouts

Capitolo 7

Indolenzimento muscolare a insorgenzaritardata

L'indolenzimentomuscolare a insorgenza ritardata, acronimoDOMS dall'ingleseDelayed Onset Muscle Soreness,è un fenomeno che è stato a lungo associato a un aumento dello sforzo fisico. Questo viene in genere riscontrato da tuttigli individui indipendentemente dal livello di allenamento, ed è una normale risposta fisiologica a sforzi maggiori, olo svolgimento di attività fisiche a cui non si è abituati. Il dolore e il disagio associato ai DOMS solitamente raggiungeil picco tra le 24 e le 48 ore a seguito dell'esercizio fisico, e si estingue entro 96 ore. Generalmente, una percezionedi dolore maggiore avviene con sforzi di maggiore intensità, e una più frequente esecuzione di attività sconosciute.Altri fattori che influiscono sulla formazione del DOMS sono la rigidità muscolare, la velocità della contrazione, lafatica, e l'angolo di contrazione.

7.1 Fisiologia

A seguito di un allenamento fisico anaerobico di natura eccentrica, è comune accusare uno stato di indolenzimentoe dolore muscolare. Il DOMS è una manifestazione caratteristica del danno muscolare indotto dall'esercizio fisico.Questo collegamento venne originariamente ipotizzato da Hough nel 1902[1], il quale suggerì che lo stress meccanicodurante l'esercizio fisico causa un danno muscolare, con un conseguente dolore muscolare ritardato. Questa causa èil più delle volte il risultato dell'allenamento coi pesi (Resistance training), perché i gruppi muscolari isolati vengonosovraccaricati più di quanto viene loro imposto normalmente[2].Esistono in realtà due tipi di indolenzimento muscolare indotto dall'esercizio fisico:

• Indolenzimento muscolare a insorgenza acuta (acute-onset muscle soreness), è percepito durante e/o imme-diatamente dopo l'allenamento anaerobico con un senso di bruciore. Questo tipo di indolenzimento transitorioè legato direttamente all'eccesso di acido lattico tipico dell'allenamento anaerobico lattacido. Questo evento ètransitorio dal momento che l'acido lattico viene smaltito dal corpo al massimo entro 60 minuti dal terminedell'attività[3].

• Indolenzimento muscolare a insorgenza ritardata (delayed-onset muscle soreness), è percepito generalmentein un periodo di tempo successivo all'attività fisica anaerobica, trovando il picco tra le 24 e le 48 ore in seguitoal termine dell'attività, e non è collegato alla produzione di acido lattico.

La formazione del DOMS viene spesso collegata all'esercizio di tipo eccentrico[4], come la corsa in discesa, gli esercizipliometrici, e il tradizionale allenamento con sovraccarichi. La lesione stessa è il risultato dell'esercizio eccentrico,che causa danni alla membrana delle cellule muscolari, e scatena una risposta infiammatoria[5]. Questa risposta in-fiammatoria porta alla formazione di prodotti di scarto del metabolismo, i quali agiscono come stimolo chimico sulleterminazioni nervose causando direttamente la sensazione di dolore. Questi prodotti di scarto del metabolismo inoltreaumentano la permeabilità vascolare e attirano i neutrofili (un tipo di globuli bianchi) verso la zona lesa. Una voltagiunti nell'area, i neutrofili generano radicali liberi, che possono ulteriormente danneggiare la membrana cellulare[5].Anche il gonfiore è un evento comune nel sito della lesione della membrana, e può portare ad un'ulteriore sensazionedi dolore. È importante inoltre differenziare i DOMS da altre lesioni, come gli strappi muscolari. Questa differenza è

49

50 CAPITOLO 7. INDOLENZIMENTO MUSCOLARE A INSORGENZA RITARDATA

importante perché quando la lesione muscolare è provocata da un esercizio intenso, in particolare se di tipo eccentri-co, può seriamente peggiorare lo stato dell'infortunio. Al contrario, in un muscolo che accusa un DOMS, continuarel'esercizio eccentrico è ancora possibile senza ulteriori danni muscolari. Quando si tratta di DOMS è importantedistinguerlo dalla lesione muscolare, riconoscendo che l'esercizio fisico costante è possibile con i DOMS, ma noncon lo strappo muscolare[5].

7.1.1 Sintomi associati

I tipici sintomi spesso associati a DOMS includono:

• perdita di forza;

• dolore;

• fragilità muscolare;

• rigidità e gonfiore;

Si accusa una perdita di forza che in genere raggiunge il picco nelle prime 48 ore a seguito dell'esercizio, e il pienorecupero può estendersi fino a 5 giorni. Il dolore e il gonfiore raggiungono il picco entro 1-3 giorni dopo l'eserciziofisico e in genere regrediscono al massimo entro 7 giorni. Rigidità e gonfiore possono elevarsi dopo 3-4 giornidall'esercizio fisico e di solito si risolvono entro 10 giorni. È importante notare che questi sintomi non sono di-pendenti l'uno dall'altro, e non sempre si presentano contemporaneamente[3][5]. Anche se l'insorgenza del DOMSè stata in passato associata ad un gonfiore muscolare[6] (ipertrofia transitoria), ricerche più recenti hanno smentitoquesta connessione[7].

7.1.2 Errata connessione tra DOMS e acido lattico: il mito

Per molti anni il fenomeno del DOMS è stato erroneamente attribuito all'accumulo di lattato nei muscoli dopo unallenamento intenso, portando questa infondata teoria ad essere ampiamente diffusa come mito nell'ambiente sporti-vo. Tuttavia, questa ipotesi è stata dimostrata inconsistente con la formazione del DOMS. La percezione del dolore,e il dolore che deriva da un intenso esercizio eccentrico (resistance training anaerobico), non sono affatto legatiall'accumulo di lattato[3][4]. I livelli di lattato ematico e muscolare si elevano considerevolmente durante l'intensoesercizio eccentrico e concentrico anaerobico, tuttavia i valori di lattato ematico e muscolare ritornano alla norma-lità entro 30-60 minuti a seguito dell'esercizio[3]. Si nota inoltre che l'esercizio fisico concentrico produce lattato per2/3 più di quanto non faccia l'esercizio eccentrico[3]. Se il DOMS fosse causato da un accumulo di lattato nei mu-scoli, si riscontrerebbe una maggiore incidenza dello stesso dopo l'esercizio concentrico rispetto a quello eccentrico.Inoltre, i livelli di lattato nel sangue scende a valori normali entro 60 minuti di un intenso allenamento. I sintomi delDOMS incrementano nelle prime 24 ore a seguito dell'esercizio, raggiungono il picco tra le 24 e le 48 ore, quando ilivelli ematici di lattato sono tornati a livelli normali da una considerevole quantità di tempo.L'acido lattico non è propriamente una sostanza di scarto, ma un sottoprodotto del metabolismo anaerobico lattacidoglicolitico. Quando una sufficiente quantità di ossigeno (O2) diventa disponibile, il lattato viene metabolizzato e puòessere impiegato come substrato energetico, mediante processi glucogenetici[8].

7.1.3 Tempi di insorgenza e durata del DOMS

Tipicamente il DOMS diventa evidente tra le 8-10 ore a seguito dell'esercizio fisico[6], raggiungendo il picco tra le24 e le 48[6]−72 ore[9]. Da 5 a 7 giorni post-allenamento il DOMS si ritira e il dolore e l'indolenzimento tornanoai livelli basali[10][11]. I valori di picco sono in genere stabiliti mediante una scala di valori da 1 (nullo) a 10 (moltoindolenzito). Attività come la corsa in discesa produce un livello di indolenzimento tra il 4 e il 5, mentre attività piùintense come contrazioni eccentriche dei flessori del gomito creano un indolenzimento più elevato tra il 7 e l'8.

7.1.4 DOMS e tipi di contrazione

È stato dimostrato che la contrazione eccentrica produce il maggior grado di DOMS, rispetto a quella concentrica oisometrica[12][13][14]. L'esercizio isocinetico al contrario non ha dimostrato una rilevante insorgenza del DOMS[12].

7.1. FISIOLOGIA 51

Questo è presumibilmente legato al fatto che i macchinari per l'esercizio isocinetico non offrono alcuna resistenzanella fase di ritorno del movimento, quindi il muscolo non effettua un lavoro eccentrico[2]. Anche gli esercizi cheproducono la maggiore forza del muscolo (torque) in posizione allungata, tendono a creare un maggiore DOMS,molto probabilmente a causa del danno indotto ai sarcomeri allungati[15].Le strette connessioni tra DOMS ed esercizio eccentrico (cioè che esalta la fase negativa del movimento, o di al-lungamento del muscolo) sono legate all'attività meccanica dei filamenti proteici di actina e miosina, responsabilidella contrazione muscolare. Se sottoposto a un carico esterno, il muscolo prova ad accorciarsi per contrastarlo, mase la forza applicata è maggiore della capacità del muscolo coinvolto, questo tende ad allungarsi, pur sviluppandotensione.[8]. La contrazione eccentrica si verifica quando i muscoli subiscono un allungamento nella fase di con-trazione. Questo tipo di lavoro provoca tensioni molto elevate all'interno dei muscoli, causando lesioni muscolarimicroscopiche e un fenomeno chiamato “scorrimento e disorganizzazione della linea-Z”, e questo gioca un ruoloimportante nel dolore che si verifica dopo l'esercizio.

7.1.5 Allenamento eccentrico massimale e sottomassimale e DOMS

È stato riconosciuto come l'allenamento eccentrico sia maggiormente responsabile della formazione del DOMS, so-prattutto se svolto in condizioni insolite, e/o ad intensità massimali o vicine a tale livello. Durante gli allenamenticoi pesi tradizionali, i carichi utilizzati sono in genere submassimali, cioè inferiori al carico che può permettere dieseguire al massimo una ripezione (100% 1RM). Per confrontare i diversi effetti del DOMS in risposta all'eserciziosubmassimale rispetto all'allenamento massimale eccentrico, alcuni ricercatori hanno misurato il danno muscolaredei flessori del gomito su soggetti maschi non allenati dopo aver completato delle prestazioni eccentriche submassi-mali (3 serie da 10 ripetizioni al 50% di 1RM) in un braccio, seguiti dopo 4 settimane da una prestazione massimalecon lo stesso braccio (3 serie da 10 ripetizioni al 100% 1 RM). I risultati hanno indicato che l'utilizzo di un caricocorrispondente al 50% di 1 RM nei soggetti non allenati durante l'esecuzione dell'esercizio eccentrico innesca undanno muscolare significativamente inferiore e migliora la velocità di recupero rispetto a quando i soggetti non al-lenati svolgono direttamente l'esercizio massimale eccentrico. I risultati di questo studio sono significativi in quantorivelano che un esercizio eccentrico ad intensità troppo elevata porta più facilmente al DOMS. Pertanto, i ricercatoriraccomandano di evitare l'uso delle contrazioni eccentriche quasi-massimali o massimali da parte di soggetti nonallenati[16].

7.1.6 Allenamento con il DOMS

Alla luce del fatto che il DOMS è un sintomo che indica la lacerazione delle fibre muscolari a seguito di un lavoromuscolare di tipo eccentrico, alcuni preparatori potrebbero sconsigliare l'allenamento fino a quando il dolore nonè completamente estinto; ciò in base all'ipotesi che un nuovo training eccentrico in corso di DOMS aggraverebbeil danno muscolare e influirebbe negativamente sul recupero e sulla supercompensazione. In realtà alcune ricerchehanno smentito tali teorie, confermando al contrario che allenarsi con il DOMS è possibile senza peggiorare il dannomuscolare[5][17]. Amaggior ragione l'intensità della percezione del DOMS non è proporzionale al dannomuscolare[18].Effettivamente, uno studio ha evidenziato che quasi 1/3 dei soggetti sottoposti a contrazioni eccentriche massimalinon riportarono un significativo indolenzimento muscolare[19].Alcuni studi hanno evidenziato che sottoponendo a due sessioni di allenamento con un intervallo di 2 giorni, la primadelle quali aveva provocato DOMS (percepito anche nella seconda sessione), il livello ematico di cortisolo (ormonecatabolico che interferisce con la crescita muscolare) era molto più basso rispetto al primo allenamento, mentreil livello di testosterone libero era leggermente superiore[20]. Inoltre, altri ricercatori giapponesi hanno provocatoil DOMS sui muscoli bicipiti di soggetti con pesanti ripetizioni negative eccentriche, e hanno ripetuto l'eserciziorispettivamente 2 e 4 giorni più tardi. Essi non hanno trovato differenze significative di forza massima, range dimovimento, dolore muscolare, e CPK plasmatica (un indicatore chimico del danno muscolare) tra ogni sessionedi attività fisica. In altre parole, il danno muscolare non è stato aggravato da un allenamento ripetuto durante lamanifestazione del DOMS, e non influisce sui processi di recupero[20].La ricerca mostra che in genere sono necessarie dalle 48 alle 72 ore per un pieno recupero, e ciò vale indipendente-mente dalla percenzione del DOMS. Anche la perdita di forza, come precedentemente riportato, trova il picco nelleprime 48 ore consecutive all'esercizio[3]. In conclusione è necessario aspettare un tempo minimo di circa 2 giorniaffinché venga consentito al muscolo di recuperare, possibilmente riducendo l'intensità e il volume, ma anche se ilDOMS permane per più tempo, è possibile eseguire un allenamento[21]. Infatti il DOMS può perdurare ed estendersianche fino a 5-7 giorni[22][23], ma ciò non significa che sia controindicato stimolare nuovamente i muscoli colpiti.

52 CAPITOLO 7. INDOLENZIMENTO MUSCOLARE A INSORGENZA RITARDATA

7.1.7 DOMS e prestazione

Poiché il DOMS potrebbe essere interpretato erroneamente come segnale della necessità di recupero, si potrebbeipotizzare anche un calo della forza sul muscolo colpito fintanto che esso viene percepito. In realtà è stato dimo-strato che il DOMS compromette l'espressione della forza del muscolo per un massimo di 24 ore dopo l'eserciziofisico, alterando anche l'attività del muscolo antagonista attraverso la riduzione della frequenza di scarica delle unitàmotorie[24]. Questa risposta potrebbe essere attribuita ad un meccanismo di auto-protezione per prevenire ulterioridanni, poiché il DOMS ha anche dimostrato di alterare la biomeccanica della camminata e della corsa[25]. Questeindicazioni potrebbero trovare importanza solo se si stimolano gli stessi muscoli il giorno successivo, una strategiadifficilmente praticata a causa della necessità di recupero di almeno 48 ore. Rispettando invece un giorno di riposodel muscolo sollecitato, il DOMS non contribuisce ad aumentare sforzo percepito[26].

7.1.8 La ricerca del DOMS durante l'allenamento

All'interno del mondo sportivo, in particolare in quelle discipline che prevedono l'esecuzione di movimenti eccentrici,come il body building, molti atleti sono convinti che la percezione del DOMS sia un segnale efficace per constata-re l'adattamento muscolare al lavoro[27]. Sebbene questa ipotesi sia sostenuta da molte figure professionali legateall'ambiente sportivo, il DOMS è sottoposto a numerose variabili. Può dipendere, ad esempio, dall'innervazione deidiversi muscoli, dalla selezione degli esercizi, dall'apporto nutrizionale prima e dopo la sessione di allenamento,dal grado di allenamento, dalla quantità di riposo, e, anche dalla predisposizione individuale. La ricerca scientificaconferma questo dato, sostenendo che la presenza del DOMS non riflette l'entità e l'ampiezza del danno muscolareindotto dall'allenamento. In altre parole, il DOMS, effettivamente, non è un indicatore diretto del danno muscolare,e l'intensità della sua percezione non è proporzionale al danno[18].

7.1.9 Teorie sulle cause del DOMS

Nelle numerose ricerche sulle reali cause del DOMS, non si è a tutt'oggi riusciti a comprenderne l'origine e il mec-canismo preciso, e questo ha indotto i ricercatori a formulare diverse teorie. Le cause del DOMS sono attualmentesconosciute, e vengono generalmente descritte come una conseguenza dello stress meccanico e metabolico indottodall'attività fisica[28]. Nulla di più preciso si può dire circa le cause della sua formazione. Vengono frequentementenominati i microtraumi a livello muscolare, ma anche questa sembra una vaga definizione. Anche se sembra plausibileche l'esercizio fisico intenso possa provocare microtraumi, le prove non sostengono con forza questa idea, e alcunericerche sembrano contraddirsi[29][30].Più comunemente si supporta l'idea che le ripetizioni eccentriche provochino la distruzione del tessuto connettivo e/ocontrattile[31]. Tuttavia non si tratta di un unico un meccanismo, quanto piuttosto del risultato di diversi meccanismiche iniziano con microtraumi seguiti da una risposta infiammatoria[32].Quella dello stress metabolico è un'altra teoria meno diffusa. Questa sostiene che le cellule muscolari sono comepiccole fabbriche chimiche, che producono alcune sostanze durante la loro attività ad elevata intensità, cui non hannoavuto la possibilità di adattarsi. Tuttavia tale concetto è ancora difficile da definire. I ricercatori hanno identificatovarie molecole prodotte dalle cellule durante l'allenamento, ma non si ha la certezza del collegamento tra le stesse elo stress metabolico o i traumi. Nessuno studio è stato in grado di trovare un legame tra DOMS e qualsiasi markerbiologico[30].Gli studi si sono orientati anche sulla produzione dei radicali liberi, molecole instabili a cui manca un elettrone nellasua orbita esterna, e lo ricercano altrove per raggiungere la stabilità chimica. Queste molecole altamente reattive sonoun inevitabile sottoprodotto del metabolismo cellulare. Esistono crescenti evidenze che riconoscono il coinvolgimentodelle specie reattive dell'ossigeno (ROS), cioè una forma di radicali liberi, con la formazione del DOMS[33]. Non c'ècomunque correlazione tra l'acme della concentrazione dei radicali liberi e picco del DOMS. Al contrario l'aumentodei radicali liberi si è verificato dopo il picco e il declino dell'attività muscolare e del DOMS[30]. In altre parole,possono essere coinvolti ma il rapporto è indiretto e poco chiaro.Più di recente, è emersa una nuova teoria sul DOMS, fenomeno che sarebbe connesso con il meccanismo dell'"accoppiamentoeccitazione/contrazione” dei ponti miosinici attaccati all'actina[34]. Lamb (2009) spiega che il rilascio di ioni calcio(dal reticolo sarcoplasmatico), che avvia il movimento di power stroke (cioè lo scorrimento dell'actina sulla miosina),può essere allungato più significativamente con le contrazioni eccentriche rispetto a quelle concentriche. Secondo ilricercatore, questo meccanismo di “accoppiamento eccitazione/contrazione”, seguito dal sostanziale rilascio di ioni

7.1. FISIOLOGIA 53

calcio, provoca una rottura dei sensori regolatori nei sarcomeri (che regolano l'input neurale nel muscolo), il checontribuisce anche alla formazione del DOMS dall'esercizio eccentrico[35].Recenti evidenze dimostrano che il fenomeno DOMS può effettivamente diffondersi, probabilmente attraverso unmeccanismo neurologico, ai gruppi muscolari adiacenti anche se non sono stati allenati, e questo crea un ulteriorepunto interrogativo sulle cause e sui meccanismi coinvolti in questa reazione[36].

Danno al tessuto connettivo

Alcune équipe di scienziati studiarono approfonditamente i fattori legati al DOMS prodotto dall'esercizio con so-vraccarichi. Questi suggerirono che presumibilmente derivano in gran parte dalla lacerazione del tessuto connettivodel muscolo e della sua inserzione tendinea. Notarono che l'escrezione urinaria dell'amminoacido idrossiprolina, unospecifico sottoprodotto del catabolismo del tessuto connettivo, era più elevato nei soggetti che avevano accusatol'indolenzimento muscolare rispetto a quelli che non l'avevano riscontrato. A causa del fatto che un significativo in-cremento dei livelli di idrossiprolina urinaria indica sia un aumento della degradazione che della sintesi del collagene,conclusero che un allenamento più intenso danneggia il tessuto connettivo, il quale aumenta la degradazione del col-lagene creando uno sbilancio nel metabolismo del collagene. Per compensare tale squilibrio, il tasso di sintesi delcollagene incrementa[37].Altri ricercatori hanno supportato la teoria del tessuto connettivo sostenendo che avvenga la rottura degli elementi noncontrattili (cioè tessuto connettivo) nei sarcomeri (come il reticolo sarcoplasmatico) e del tessuto connettivo che avvol-ge le proteine muscolari (cioè sarcolemma). Gli scienziati sostenevano che una nota teoria cellulare sul DOMS si con-centra sulla deformazione irreversibile sui sarcomeri durante una contrazione eccentrica, con conseguente distruzionedei componenti del sarcomero[38].

Danno al muscolo scheletrico

I ricercatori hanno valutato l'ipotesi che il DOMS sia collegato al danno muscolare indotto dall'esercizio. Gran partedi queste ricerche si sono focalizzate sul dolore e il danno muscolare provocati dall'esercizio eccentrico. Gli infortuniindotti dall'esercizio eccentrico coinvolgono sia le componenti contrattili (actina e miosina) che il citoscheletro delmuscolo miofibrille. Alcuni studiosi notarono un danno strutturale alle linee Z delle miofibrille risultante dall'esercizioeccentrico[39]. Altri riportarono che una distruzione dell'organizzazione dei sarcomeri all'interno del muscolo sche-letrico è molto probabilmente la causa di un decremento della tensione attiva e della forza che seguono una serie diintense contrazioni eccentriche[40]. Ulteriori ricerche sono in attesa di verifica per stabilire l'impatto dell'esercizioeccentrico ad alto o basso impatto sul danno muscolare[41]. I ricercatori hanno anche esaminato i marker del dan-no muscolare come il CPK sierico, lattato deidrogenasi, e mioglobina. Si è notato un significativo incremento deilivelli di CPK plasmatico prodotto dalla corsa in discesa. I ricercatori suggerirono che lo stress meccanico indottodall'esercizio eccentrico causa un danno cellulare che risulta in una efflusso di enzimi[13]. Altri riportarono un simi-le aumento dei livelli di CPK sierico a seguito di un curl per bicipiti per il 37,6% per l'esercizio concentrico, peril 35,8% per l'esercizio eccentrico, e per il 34% nell'esercizio isometrico. Essi conclusero che il danno muscolareha luogo con tutti i tre tipi di contrazione; tuttavia i soggetti percepivano un maggiore indolenzimento muscolarecon l'esercizio eccentrico e isometrico[42]. Ulteriori ricerche osservarono che l'esercizio coi pesi sia concentrico cheeccentrico elevano il CPK sierico, ma gli individui allenati con metodo concentrico non accusavano i DOMS[12].

Teoria di Armstrong

Sulle basi di una vasta recensione, Armstrong nel 1984 propose una propria teoria omodello sullo sviluppo del DOMS.

• Le proteine strutturali delle cellule muscolari e del tessuto connettivo vengono lacerate e distrutte da elevateforze meccaniche prodotte dall'allenamento, soprattutto eccentrico.

• Il danno strutturale al sarcolemma altera la permeabilità delle membrane cellulari permettendo un afflusso dicalcio dalla sede interstiziale. Quantità di calcio oltre la norma inibiscono la respirazione cellulare, diminuendoin questo modo l'abilità della cellula di produrre ATP per rimuovere il calcio dalla cellula.

• Elevati livelli di calcio all'interno della cellula attivano un enzima proteolitico calcio-dipendente che degradale linee Z, la troponina, e la tropomiosina.

54 CAPITOLO 7. INDOLENZIMENTO MUSCOLARE A INSORGENZA RITARDATA

• Questa progressiva distruzione del sarcolemma nel post-allenamento permette ai componenti intracellulari didiffondersi nello spazio interstiziale e nel plasma. Queste sostanze attirano i monociti e attivano i mastociti egli istociti nell'area danneggiata.

• Istamina, chinina, e potassio si accumulano nello spazio interstiziale a causa dell'attivazione della fagocitosi edella necrosi cellulare. Queste sostanze, così come l'aumento dell'edema e della temperatura, possono stimolarei recettori del dolore risultando nella sensazione del DOMS.[10]

Teoria dell'infiammazione acuta

Nel 1991 Smith suggerì che l'infiammazione acuta in risposta al danno alla fibra muscolare a al tessuto connettivocausato dall'esercizio eccentrico è il principale meccanismo coinvolto nello sviluppo del DOMS. Molti dei sintomidell'infiammazione acuta come dolore, gonfiore, e perdita di funzionalità, si presentano in concomitanza col DOMS.In base a ricerche su DOMS e infiammazione acuta, Smith propose una sua teoria circa questo meccanismo:[43]

• La distruzione del tessuto connettivo e del tessuto muscolare vengono provocati dall'esercizio eccentrico,soprattutto se di entità eccessiva rispetto all'allenamento";

• Nell'arco di qualche ora, la concentrazione ematica di neutrofili si eleva e migra verso il sito della lesione perdiverse ore a seguito dell'evento;

• Anche i monociti migrano verso la zona lesa dalle 6 alle 12 ore post-esercizio;

• I macrofagi sintetizzano prostaglandine della serie E;

• Le prostaglandine sensibilizzano i neuroni afferenti del dolore di tipo III e IV, provocando una sensazione didolore in risposta alla pressione intramuscolare causata dal movimento e dalla palpazione;

• La combinazione tra incremento della pressione e ipersensibilità produce la sensazione del DOMS;

7.1.10 Modalità di intervento

A causa della sensazione di dolore e disagio, che possono pregiudicarne l'allenamento fisico e le prestazioni, la pre-venzione ed il trattamento del DOMS è di grande interesse per allenatori, istruttori e terapisti. Anche se la scienza nonha stabilito un trattamento pienamente efficace e coerente per i DOMS, interventi comuni prevedono l'assunzione diprodotti farmaceutici come i farmaci anti-infiammatori non steroidei (FANS), riscaldamento pre-esercizio, stretching,massaggi, e integratori alimentari, tra i vari metodi. Anche se è stata avviata una notevole quantità di ricerche sultrattamento del DOMS, ad oggi pochi hanno dimostrato un trattamento dominante in grado di prevenirlo o curarlo.Alcuni dei metodi di cura del DOMS, alcune delle quali non dimostrabili o inefficaci, sono:

• stretching;

• integrazione alimentare;

• farmaci anti-infiammatori;

• ultrasuoni;

• riscaldamento pre-esercizio;

• esercizio leggero;

• integrazione con glutamina e arginina;

• ghiaccio o doccia fredda;

• caffeina;

• amminoacidi;

• stimolazione nervosa;

7.1. FISIOLOGIA 55

• consumo extra di acqua;

• massaggi;

• sali di magnesio;

Stretching

Per diversi anni in passato lo stretching statico era consigliato come metodo per scaldare i gruppi muscolari all'iniziodel resistance training. Si credeva che questa forma di stretching potesse prevenire l'insorgenza del DOMS[44]. Tutta-via, molteplici evidenze scientifiche hanno poi smentito univocamente l'efficacia di questa pratica nel prevenirlo[45].Contrariamente ad altri metodi, che possono rivelarsi relativamente utili per contenere lo sviluppo del DOMS, è statodimostrato che lo stretching, al contrario, non ha alcun effetto benefico nell'arginare questa reazione fisiologica, néprima, né durante, né dopo l'allenamento fisico[46][47].

Supplementi

I supplementi alimentari sono emersi come uno dei metodi per il trattamento dei DOMS. Antiossidanti come lavitamina C e vitamina E sono conosciuti per ridurre la proliferazione dei radicali liberi, che vengono ritenuti respon-sabili della generazione della risposta infiammatoria causando potenzialmente danni maggiori al muscolo affetto.L'efficacia degli anti-ossidanti si è però dimostrata incosistente tra i vari studi che ne hanno esaminato il loro po-tenziale di azione. Altri supplementi nutrizionali che sono stati esaminati per il trattamento dei DOMS includonoil coenzima Q e la l-carnitina, tuttavia nessun integratore ha dimostrato di riuscire a trattare concretamente questareazione, mostrando la possibilità di provocare effetti negativi[5]. Diversi ricercatori ritengono che l'uso di grandiquantità di antiossidanti possa contrastare alcuni degli effetti benefici per la salute indotti dall'esercizio[48][49], maesistono alcune evidenze che confermano l'attenuazione del DOMS a seguito dell'uso di alcuni antiossidanti comegallato di epigallocatechina e N-acetil-cisteina[50].

Amminoacidi

Alcune ricerche hanno segnalato una riduzione del DOMS in seguito all'assunzione degli amminoacidi a catena ra-mificata (BCAA). Uno studio trovò che l'assunzione di BCAA in fasi strategiche durante la giornata riduce il DOMScausato dall'esercizio eccentrico ad alta intensità. Venne rilevato un decremento dell'indolenzimento muscolare del64% a 72 ore a seguito dell'esercizio con l'assunzione di BCAA comparato al placebo. L'esercizio consisteva in 12serie da 10 ripetizioni eccentriche al 120% 1-RM[51]. Le ripetizioni sovramassimali sono un metodo che enfatizzaparticolarmente la formazione del DOMS. Un altro studio ha analizzato l'assunzione di 5 g di BCAA assunti primache una sessione di squat ad alto volume, trovando che i livelli di DOMS erano significativamente ridotti e la potenzaera stata mantenuta a 48 ore dopo allenamento rispetto a un placebo isocalorico composto da carboidrati[52]. La stessaequipé confermò gli effetti benefici dei BCAA sul DOMS. I ricercatori testarono un esercizio composto da squat per7 serie da 20 ripetizioni con 3 minuti di riposo. Ai soggetti venne somministrato un placebo oppure 100 mg/kg diBCAA (circa 9 g per una persona di 90 kg). Il gruppo che aveva assunto BCAA aveva accusato di una riduzionedel DOMS a 48 e 72 ore post-esercizio[53]. Evidenze più recenti hanno dimostrato che l'assunzione concomitante diBCAA e l'aminoacido taurina riesca a ridurre la percezione del DOMS e il danno muscolare più dei soli BCAA[54].L'assunzione di 8 grammi dell'amminoacido citrullina malato ha mostrato di portare ad un significativo decrementodel DOMS[55], e recentemente anche la glutammina ha mostrato questo effetto a seguito dell'esercizio con i pesi[56].Anche la N-acetil-cisteina ha mostrato effetti positivi[50].

Cibi e integratori

Il consumo di supplementi o cibi proteici a seguito dell'esercizio è una pratica diffusa per favorire il recupero e lacrescita muscolare. Un altro potenziale del consumo di queste fonti alimentari recentemente dimostrato è quello di ri-durre il DOMS. Studi attuali hanno dimostrato che il consumo di latte o di supplementi a base di proteine/carboidraticon il latte immediatamente a seguito dell'esercizio sia in grado di limitare la riduzione della prestazione e la per-cezione del DOMS 24 e 48 ore più tardi[57]. Lo studio in questione ha dimostrato che tali benefici possono essereottenuti con l'assunzione di soli 500 ml di latte[57]. Studi precedenti, inoltre, avevano dimostrato come la riduzionedell'indolenzimento muscolare fosse favorita da proteine di alta qualità piuttosto che da carboidrati e grassi[58]. Un

56 CAPITOLO 7. INDOLENZIMENTO MUSCOLARE A INSORGENZA RITARDATA

altro studio recente ha dimostrato che il cioccolato al latte sia in grado di portare a ridurre DOMS più di una bevan-da isocalorica a base di carboidrati[59]. Anche il consumo di 500 ml di succo di anguria ha dimostrato di ridurre ilDOMS dopo 24 ore, probabilmente grazie alla citrullina naturalmente contenuta al suo interno[60].

Caffeina

In anni rececenti è stato rilevato da alcuni studi che la caffeina può favorire una riduzione del DOMS. Assumendocaffeina entro le 24-48 ore dal termine dell'attività eccentrica, in una quantità approssimativa di due tazze di caffè,può essere prodotta una significativa riduzione del dolore che deriva dall'esercizio eccentrico, che può arrivare ancheal 48%[61]. Si è suggerito che gli atleti possano sfruttare questo metodo per ridurre il dolore muscolare percepitodopo l'attività acuta[62]. Studi più recenti hanno mostrato che consumando 5 mg/kg di caffeina (l'equivalente di circa3 tazzine di caffè) anche un'ora prima dell'esercizio con i pesi possa attenuare il DOMS[63].

Farmaci anti-infiammatori non steroidei (FANS)

I farmaci anti-infiammatori non steroidei (FANS oNSAID) come l'aspirina, l'ibuprofene, e il flurbiprofene sono stati alungo considerati come un trattamento per alleviare i sintomi del DOMS. Teoricamente i FANS hanno un forte effettonel contrastare l'infiammazione e il gonfiore che si manifestano con il danno muscolare. Nonostante questa teoria,le ricerche condotte sulla reale efficacia dei FANS hanno prodotto risultati contrastanti. A causa delle incosistenzedei vari studi tra i tipi, le dosi, e il tempo di assunzione dei diversi FANS, così come gli effetti negativi associatitra cui dolori gastrointestinali e ipertensione, i FANS non sembrano essere una scelta ottimale nel trattamento deiDOMS[5]. Piuttosto, è stato trovato che questi farmaci riducono la risposta ipertrofica. L'ossido nitrico (ON) e ilfattore di crescita degli epatociti (HGF) sono molecole responsabili dell'attivazione delle cellule satellite nelle primefasi del processo di recupero. Questo processo sembra essere parzialmente regolato dall'enzima cicloossigenasi-2(COX-2), che rilascia varie prostaglandine note per stimolare le cellule satellite[64]. I FANS inibiscono questa via,e quindi possono compromettere la risposta ipertrofica[65][66]. In effetti, alcuni studi hanno dimostrato che l'uso diFANS per infusione a seguito dell'esercizio eccentrico riduce l'attività delle cellule satellite per un massimo di ottogiorni[67].

Doccia fredda

Per trattare il DOMS è stato proposto l'utilizzo di docce fredde o metodi comunemente utilizzati per alleviarel'infiammazione dovuta ad infortuni. Il classico trattamento RICE (Rest, Ice, Compression and Elevation, cioè riposo,ghiaccio, compressione ed elevazione) riduce il gonfiore e il tasso metabolico dei tessuti lesi a causa della costrizionedei vasi sanguigni, e questo può comportare una riduzione temporanea dei sintomi. Tuttavia, gli studi scientifici nonsono stati in grado di dimostrare concretamente una differenza significativa per il trattamento del DOMS, al contrariodi vere lesioni e infortuni muscolari, dove questa strategia si è rivelata efficace[68]. Altri studi recenti hanno compa-rato il trattamento del DOMS con acqua fredda (20°) o acqua calda (38°) per 30 minuti, trovando che il trattamentocon acqua calda potesse essere più efficace per ridurre di questa reazione[69].

Riscaldamento

Diversamente dai FANS o dagli integratori dietetici, il riscaldamento pre-esercizio è sembrato dimostrare un'effettivariduzione del sintomo del DOMS. È stato suggerito che la pratica del riscaldamento tradizionale pre-esercizio pre-para il corpo all'allenamento fisico, migliora la prestazione fisica, e riduce il DOMS associato al danno muscolare.Si ritiene che il riscaldamento per innalzare la temperatura corporea migliori la funzione muscolare portando ad unamaggiore elasticità muscolare, una maggiore resistenza del tessuto muscolare alle lacerazioni, muscoli più rilassati,una maggiore estendibilità del tessuto connettivo all'interno del muscolo, e un decremento della viscosità muscolare.Questo di conseguenza porta a contrazioni muscolari più efficienti, perché favoriscono l'incremento della resa sottoil profilo della velocità e della forza. Diversi studi consigliano il riscaldamento concentrico prima dell'allenamentoeccentrico, in modo da preparare il corpo allo stress causato dal sovraccarico muscolare con attività eccentrica. Il ri-scaldamento pre-esercizio può essere suddiviso in due categorie, il riscaldamento generale e specifico. Il riscaldamentogenerale favorisce un incremento della temperatura corporea eseguendo movimenti che richiedono l'uso di grandigruppi muscolari, come la ginnastica o la corsa. Il riscaldamento specifico riproduce i movimenti dell'esercizio veroe proprio che si dovrà eseguire, favorisce un aumento della temperatura muscolare settoriale, e può essere applicatoin sport o attività fisiche specifiche. Un esempio di riscaldamento settoriale nel contesto dell'esercizio anaerobico coi

7.2. VOCI CORRELATE 57

pesi può essere l'esecuzione di 5-6 ripetizioni dell'esercizio vero e proprio ma ad un'intensità molto bassa, come al40% di 1RM. Grazie ai benefici del riscaldamento è consigliabile eseguire questa pratica prima dell'intenso esercizionella sua forma generale e specifica. La durata del riscaldamento può variare notevolmente, a seconda dell'intensitàdell'attività fisica, delle condizioni ambientali, e del livello di forma fisica dei soggetti[3].

Concurrent training

L'esercizio aerobico potrebbe essere una pratica suggerita a seguito dell'esercizio stimolante il DOMS come metodoper attenuare questa risposta. Recenti ricerche hanno testato l'effetto di 20 minuti di aerobica a bassa intensità, emoderata intensità o riposo totale a seguito di un esercizio con sovraccarichi composto da 60 ripetizioni eccentrichevalutando la successiva manifestazione del DOMS. L'esercizio aerobico a moderata intensità ha mostrato di portaread una riduzione del DOMS rispetto all'esercizio a bassa intensità o al riposo totale[70]. Poiché la fase di riscal-damento aveva mostrato qualche beneficio circa l'attenuazione del DOMS[3], l'aerobica a seguito dei pesi potrebbeessere considerata come un defaticamento. Tuttavia la fase aerobica nel defaticamento viene svolta per definizionea bassa intensità[71]. Riguardo ai precedenti risultati, l'aerobica a bassa intensità dopo i pesi, che potrebbe essereconsiderata appunto come un defaticamento, ha inferiori capacità di attenuazione del DOMS rispetto all'aerobica amoderata intensità. Quando pesi e aerobica vengono svolti in successione all'interno di una singola seduta si parladi concurrent training[72]. Di conseguenza, un concurrent training composto dalla prima parte dedicata ai pesi e inseguito dall'aerobica a moderata intensità, secondo queste evidenze sembra ridurre il DOMS rispetto ad una sessionecon i pesi seguita da defaticamento, oppure da una prestazione aerobica a bassa intensità.

DOMS e Repeated Bout Effect (RBE)

Nel linguaggio scientifico, il concetto di “Repeated bout effect” (RBE), letteralmente “effetto della ripetizione diun carico”, rappresenta la capacità del muscolo di adattarsi agli stimoli meccanici rappresentati dalla contrazionemuscolare riducendo la risposta del DOMS. In altri termini, l'RBE indica che ripetendo una sessione di allenamentocon i pesi, già a partire dalla seduta successiva la risposta del DOMS, e quindi dell'indolenzimento percepito, è piùattenuata rispetto alla prima. Sembra che uno dei pochi modi per prevenire o ridurre il dolore tipico del DOMS (oaccelerare il recupero di DOMS) causato dall'esercizio eccentrico, è quello di stimolare i muscoli eccentricamentecirca una settimana o più, prima della sessione di allenamento eccentrico[73]. L'allenamento concentrico al contrarionon è in grado di causare un simile livello di RBE[74]. Gli studi hanno dimostrato che anche un sola sessione esercizioeccentrico riduce e può evitare il DOMS nei periodi successivi[75], e questi effetti persistono per almeno diversesettimane[76].Oltre al riscaldamento, per ridurre la manifestazione del DOMS si segnala l'esecuzione di allenamenti ad intensitàinferiore per un periodo precedente alla prestazione come un metodo significativo per ridurre il DOMS. L'effetto difrequenti esercizi ad intensità ridotte porta ad un adattamento progressivo all'esercizio eccentrico. È stato riportato cheripetuti esercizi eccentrici di minore intensità eseguiti 1-6 settimane prima dell'esercizio eccentrico ad intensità piùelevate abbiano dimostrato una riduzione consistente del DOMS e del danno muscolare indotto dall'esercizio[3][77].Quindi può essere promossa una graduale esecuzione di un esercizio eccentrico per un periodo di alcune settimaneper poter condizionare il soggetto. L'effetto di queste sedute ripetute si propone di consentire un recupero più rapidodella forza e della serie di movimenti nei muscoli effettuati, prevedendo una maggiore resistenza al danno muscolaredopo il primo periodo. Si pensa anche che il tessuto muscolare e connettivo si adattino gradualmente alla crescenteintensità dell'esercizio eccentrico, riducendo al minimo l'incidenza e la gravità del DOMS[3]. Applicare il principiodella graduale progressione dell'intensità nel programma di resistance training può contribuire a prevenire il DOMS.Alcune ricerche suggeriscono di impiegare carichi che permettono 12-15 RM durante le fasi iniziali di un programmadi allenamento[78], equivalenti a circa il 60-65% di 1 RM.

7.2 Voci correlate

• Muscolo scheletrico

• Tessuto muscolare

• Fibra muscolare (miocita)

• Trigliceridi intramuscolari (IMTG)

58 CAPITOLO 7. INDOLENZIMENTO MUSCOLARE A INSORGENZA RITARDATA

• Fibra muscolare rossa (o di tipo I)

• Fibra muscolare intermedia (o di tipo IIa)

• Fibra muscolare bianca (o di tipo IIb)

• Sistema aerobico

• Sistema anaerobico lattacido

• Sistema anaerobico alattacido

• Consumo di ossigeno in eccesso post-allenamento (EPOC)

• Aerobiosi

• Cellule satellite

• Fattori di crescita

• Ormoni

• Time Under Tension (TUT)

• Culturismo

• Powerlifting

• Weightlifting

• Fitness (sport)

• Personal trainer

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• Douglas Brooks. The Complete Book of Personal Training. Human Kinetics, 2004. ISBN 0736000135.

• Vivian H. Heyward. Advanced Fitness Assessment And Exercise Prescription. Human Kinetics, 2006. ISBN0736057323.

7.5 Collegamenti esterni• (IT) my-personaltrainer.it - La ricerca del DOMS nel bodybuilder di Roberto Eusebio

• (EN) sportsmedicine.about.com - Muscle Pain and Soreness After Exercise

• (EN) simplyshredded.com - Sore Muscles? Consider Your Treatment Options

Capitolo 8

Intensità (esercizio coi pesi)

L’Intensità è un parametro utilizzato nell'esercizio con sovraccarichi (resistance training). Esso è largamente applicatoanche in altre attività sportive cardiovascolari o aerobichemisuranndo la percentuale sul massimo consumo di ossigeno(VO2max) o sulla frequenza cardiaca massima (HRmax).

8.1 Definizione di intensità nel Resistance training

L’intensità esprime il grado di impegno fisico richiesto dall'esecuzione di una data attività. Questo parametro è legatoal concetto di carico interno, ed è caratterizzato da una componente strettamente soggettiva. Viene considerato comeuno dei parametri più importanti da stabilire in un programma di allenamento con sovraccarichi[1]. Benché all'internodelle discipline che prevedono un allenamento con sovraccarichi - powerlifting, weightlifting, bodybuilding, fitness -possa essere stabilito con precisione che l'intensità è proporzionale al carico sollevato, nel bodybuilding e nel fitness,al di fuori del contesto formale e scientifico, l’intensità verrebbe influenzata da ulteriori fattori come la velocità delmovimento nelle varie fasi di una serie (Speed of movement), dal tempo totale in cui il muscolo è sottoposto a tensionedall'inizio alla fine della serie (Time Under Tension), dai tempi di recupero, e dall'introduzione di tecniche speciali chepossono complicare il riconoscimento di tale formula[2]. Proprio per la sua complicata indentificazione all'interno delladisciplina del body building secondo questa interpretazione astratta, l'intensità rimane uno tra i parametri più discussinella sua definizione da parte di diverse scuole. Ciò in quanto si è tentato di introdurre parametri e formule tipichedegli sport di prestazione, in un'attività che non si basa prioritariamente su questo aspetto[2]. Tuttavia i vari tentativi diinquadrare l'intensità in maniera più ampia e alternativa rispetto al metodo scientifico convenzionale possono essereconvalidati solo a livello pratico.

8.1.1 Intensità come percentuale di 1 Repetition Maximum (1RM)

La definizione scientifica, nel contesto generale del resistance training o esercizio con sovraccarichi, stabilisce chel'intensità del carico sia la percentuale di lavoro svolto rispetto alle capacitàmassimali su una ripetizione (% 1RM)[3][1][4][5].La misurazione dell'intensità in relazione alle ripetizioni massime eseguite è una pratica che nasce negli anni cinquan-ta dall'idea del fisioterapista norvegese Oddvar Holten tramite lo sviluppo di una terapia di ginnastica medica[6]. Lacurva di Holten è una scala che stabilisce la percentuale di intensità correlata con le ripetizioni eseguite. L'atleta ese-gue le ripetizioni con un dato carico alla massima fatica, il numero di ripetizioni eseguite vengono poi correlate conuna data intensità, permettendo di determinare il One-repetition maximum. Ad esempio, se un soggetto può sollevare10 libbre (4.50 kg) per 16 ripetizioni (75%), il 10 viene diviso per 0,75 per un 1-RM di 13,3 libbre (5,99 kg). Peri soggetti anziani, il 1-RM viene moltiplicato per l'80% (13,3 × 0,80 = 10,5 £ 4.73 [kg]). Questo paziente avrebbecompiuto 3 serie da 10 a 10.5 libbre (4,73 kg)[7].Questa definizione di intensità strettamente connessa col carico potrebbe essere considerata come sinonimo di percen-tuale di carico, in quanto viene ricavata dal calcolo in percentuale sulla riduzione dello specifico carico che permetteuna ripetizione massima (1 RM, 1 Repetition maximum). L’intensità secondo questa definizione potrebbe essere anchenominata semplicemente come resistenza o carico, riferendosi al fatto che ogni carico corrisponde ad una specificaintensità individuale[1][8]. Essa è riconosciuta come intensità relativa proprio perché espressa in percentuale rispettoall’intensità assoluta. Se ad esempio un atleta riesce a sollevare 100 Kg su panca piana per una ripetizione al massimo

62

8.1. DEFINIZIONE DI INTENSITÀ NEL RESISTANCE TRAINING 63

(1-RM), questi 100 Kg rappresentano il 100% dell'intensità (100% 1 RM), e quindi l'intensità assoluta. Se il caricoviene ridotto del 20% (80 Kg), l'intensità scende all'80% di una ripetizione massima (80% 1-RM), e si traduce inuna capacità di sollevare il carico per più ripetizioni. A sua volta, per ogni intensità relativa (o percentuale di carico)corrisponde una stima approssimativa del numero di ripetizioni che si riescono ad eseguire[1], naturalmente in condi-zioni di non affaticamento. Ad esempio si può stimare che un carico relativo all'80% del massimale possa permetteredi eseguire al massimo 8 ripetizioni massime a cedimento (8-RM)[9]. Queste stime però non sempre corrispondonoesattamente alle capacità individuali, variano notevolmente anche a seconda della variante dell'esercizio (bilanciere omanubri, catena cinetica aperta o chiusa), e naturalmente subiscono un'alterazione in base al grado di affaticamentoe alla durata dei tempi di recupero. A volte, per ricavare l'intensità relativa senza eseguire un test massimale chestabilisca l'intensità assoluta, viene proposta l'esecuzione del numero massimo di ripetizioni per un dato eserciziocon un dato carico, in modo da risalire alla percentuale di carico in base al numero di ripetizioni massime portate atermine. Se un atleta ad esempio riesce ad eseguire 10 ripetizioni massime sulla panca piana con 80 Kg, questo caricocorrisponderebbe approssimativamente al 75% del massimale, in quanto ogni numero di ripetizioni massime ha unacorrispondente intensità relativa più o meno definita. Il test che lavora sulle zone di intensità, denominate spesso “5-RM” o “10-RM”, si riferisce allo specifico carico che limita l'esecutore allo specifico numero di ripetizioni stabilite,ed è più conveniente per i bodybuilder o per gli entusiasti del fitness, poiché il test massimale richiederebbe troppotempo per essere praticato considerato il largo numero di esercizi previsti nell'allenamento[1]. Nonostante esistanodefinizioni alternative del parametro intensità, soprattutto nell'ambito del culturismo, questa risulta la più accreditatae precisa, perché stabilità dal mondo scientifico.Correlazione tra ripetizioni massime e intensità come percentuale di 1RM:[9]

• 100% 1RM = 1 ripetizione massima

• 95% 1RM = 2 ripetizioni massime

• 93% 1RM = 3 ripetizioni massime

• 90% 1RM = 4 ripetizioni massime

• 87% 1RM = 5 ripetizioni massime

• 85% 1RM = 6 ripetizioni massime

• 83% 1RM = 7 ripetizioni massime

• 80% 1RM = 8 ripetizioni massime

• 77% 1RM = 9 ripetizioni massime

• 75% 1RM = 10 ripetizioni massime

• 70% 1RM = 11 ripetizioni massime

• 67% 1RM = 12 ripetizioni massime

• 65% 1RM = 15 ripetizioni massime

• 60% 1RM = 20 ripetizioni massime

*Queste percentuali possono variare molto leggermente (±0.5-2.0%) in base allo stato di allenamento del soggetto.[9]

Scala di percezione dello sforzo OMNI

Più recenentemente è stato introdotto un metodo alternativo di classificazione e monitoraggio dell'intensità (nellasua interpretazione scientifica) chiamato OMNI-resistance exercise scale, o OMNI-perceived exertion scale, cioè unascala di percezione dello sforzo[10]. Si tratta di una scala di 10 punti soggettivi che trae spunto dalla precedentescala di percezione dello sforzo (Rate of Perceived Exertion, RPE), chiamata anche Scala di Borg in richiamo al nomedello studioso che la propose nel 1982, la quale viene usata soprattutto nell'esercizio aerobico in ambito scientificoe professionale[11]. Ogni punto da 1 a 10 nella scala OMNI rappresenta approssimativamente un incremento del10% dell'intensità in relazione alla percentuale su 1-RM. Ad esempio l'uso di un carico relativo al 100% di 1-RMrappresenta il punteggio di 10 nella scala OMNI, mentre un carico corrispondente al 50% di 1-RM corrisponde ad unpunteggio di 5. La OMNI-resistance exercise scale non è un metodo molto preciso, ma piuttosto qualitativo, in quantodetermina quanto è duro l'esercizio secondo quanto percepito soggettivamente dall'esecutore[12].

64 CAPITOLO 8. INTENSITÀ (ESERCIZIO COI PESI)

8.1.2 Intensità nel bodybuilding come concetto astratto legato alla fatica

Mentre la precedente definizione può essere applicata generalmente nel resistance training in ambito scientifico, e nonviene reinterpretata nelle discipline come powerlifting e weightlifting dove l'obiettivo è unicamente quello di solle-vare il massimo peso, nel bodybuilding il concetto di intensità potrebbe assumere ulteriori sfaccettature, in quantovengono applicati metodi e vengono previste variabili non presenti nelle precedenti attività. Nel culturismo infatti,alcune metodiche di allenamento hanno l'obiettivo di aumentare il valore dell'intensità (reinterpretandolo in manieradifferente come “fatica” o “difficoltà"), ma non possono essere codificate da una formula o un calcolo. In questaattività lo scopo principale è quello di aumentare l'ipertrofia muscolare, e non strettamente quello di aumentare laprestazione come avviene nel weightlifting e powerlifting, quindi si andrebbe incontro a fattori causali molto piùcomplessi del semplice sollevare più peso possibile in poco tempo[2]. In questo contesto l'intensità, venendo rein-terpretata come “fatica” o difficoltà", a livello strettamente empirico assume un significato diverso da come vienericonosciuta nel parametro scientifico, e non verrebbe condizionata solo dallo specifico carico utilizzato, ma anchedalla durata della serie (Time Under Tension), la quale può essere a sua volta condizionata da varie tecniche specialiche consentono di prolungare il tempo sotto tensione oltre il cedimento muscolare previsto, oppure dal numero diripetizioni, dai tempi di recupero, o ancora dalla volontaria variazione della velocità nelle varie fasi del movimento(speed of movement). Molte scuole di bodybuilding hanno interpretato il concetto di intensità non più come il carico,la resistenza, o la percentuale di carico sul massimale, ma riferendosi piuttosto alla difficoltà, alla durezza, alla faticao allo sforzo necessarie per poter completare una serie, indipendentemente dal carico utilizzato[1]. Se ad esempio,una volta raggiunto il cedimento muscolare all'8° ripetizione (indicativamente circa l'80% 1RM), si applica una tec-nica che permetta di prolungare il TUT e le ripetizioni (come il cheating, lo stripping o il super set), l'intensità diquesta serie non sarebbe più dipendente solo dalla percentuale di carico su una ripetizione massimale (% 1-RM),ma da ulteriori variabili che impongono un aumento della fatica e dello sforzo se confrontatati a quelli riscontrati nelcompimento di normali 8-RM a cedimento[1]. Se un atleta esegue delle ripetizioni con un carico relativo all'80% diuna ripetizione massima, le quali sarebbero correlate a circa 8-RM, rallentando la velocità del movimento queste ri-petizioni saranno inferiori a quelle stimate dalla percentuale del carico di 1-RM. Allo stesso modo, se una serie vieneeseguita con movimenti più lenti (come nella tecnica super slow) o con pesi leggeri al cedimento, questa potrebbeessere considerata una prestazione ad alta intensità perché portata al massimo livello di fatica. Tuttavia, mantenendosiin linea con la definizione formale e scientifica di intensità, la serie sarebbe definita al contrario a bassa intensità[1].Un ulteriore esempio può essere il mancato raggiungimento del cedimento muscolare. Se un atleta esegue una seriecon un carico relativo all'80% di 1-RM, che equivale a 8-RM, ma ne esegue solo 6 senza raggiungere il cedimentomuscolare, l'intensità di questa serie sarebbe proporzionalmente inferiore rispetto a quella imposta dal carico. Oppu-re, se un individuo svolgesse un esercizio con un carico relativo all'80% di 1RM, ma eseguisse una sola ripetizione,secondo questa reinterpretazione dell'intensità, l'atleta si starebbe allenando meno intensamente di un individuo chesvolge una serie a cedimento al 70% 1-RM. Dunque nel bodybuilding, la percentuale di carico su una ripetizionemassimale potrebbe essere vista solo come uno dei diversi fattori che condizionerebbero l'intensità, in quanto questasarebbe più connessa con la percezione della fatica. Formalmente ciò non viene riconosciuto nel metodo scientifico,poiché risulta come un concetto astratto, non calcolabile, legato in parte alla percezione soggettiva della fatica, e chesi discosta dalla concezione adottata nel resto delle attività fisiche in cui vengono utilizzati i sovraccarichi. Pertantoin linea formale viene applicata la definizione di intensità standard e convenzionale precedentemente esposta. Ciò inquanto la definizione reinterpretata non sarebbe esclusa da alcune problematiche nel suo riconoscimento. Se un atletaeseguisse una serie a cedimento con un carico al 70% di 1-RM e ne eseguisse un'altra a cedimento con un carico al50% di 1-RM, secondo alcune interpretazioni egli si starebbe allenando alla medesima intensità in entrambi i casipoiché le porterebbe entrambe alla massima fatica secondo quanto gli sarebbe permesso dalla resistenza specifica.Pare evidente che la definizione scientifica e quella astratta dell'intensità si trovino abbastanza in contrasto, in quantoindicatori di due concetti relativamente diversi. Mentre il parametro scientifico può essere nominato anche comepercentuale di carico o carico, quello astratto potrebbe essere considerato come il massimo sforzo, la massima fati-ca, o la massima durezza di una serie. In realtà entrambi presentano un punto comune, cioè che per essere stabilitinecessitano dell'individuazione del punto di cedimento muscolare concentrico. Si potrebbe concludere che entrambequeste interpretazioni possano essere valorizzate in quanto complementari, utili per la programmazione di un alle-namento, e per poter individuare più precisamente il parametro sotto più aspetti. Ad ogni modo alcuni autori hannotentato di introdurre formule alternative per cercare di stabilire questa variante dell'intensità nel bodybuilding conmaggiore precisione.

8.1. DEFINIZIONE DI INTENSITÀ NEL RESISTANCE TRAINING 65

Intensità come mole di lavoro x unità di tempo

Secondo alcuni autori, l'intensità rappresenta la mole di lavoro x unità di tempo.Intensità (I) = carico (Kg) x ripetizioni (R) / Tempo (T)Tale formula esprime una misura di potenza. Essa esclude però la componente soggettiva del parametro, in quan-to l'intensità sarebbe dipendente anche dalla condizione psicologica, la motivazione e la concentrazione dell'atleta,nonché alla sua capacità di spingersi al limite. Due atleti con diverse motivazioni e condizioni psicologiche, pureseguendo lo stesso protocollo di allenamento e con gli stessi numeri e risultati secondo le fomule, riuscirebbero adesprimere di fatto intensità diverse. In particolare nell'attività di bodybuilding, il concetto di intensità potrebbe nonessere riconosciuto all'interno di una mera valutazione di potenza. Si potrebbe esporre l'esempio della tecnica superslow - con movimenti molto lenti - molto intensa dal punto di vista effettivo, ma meno intensa secondo i risultatidella formula sopra esposta[2].

Intensità secondo Frederick C. Hatfield

Secondo i noto Frederick C. Hatfield, ex campione di powerlifting e personalità scientifica di rilievo nell'ambitodell'esercizio coi pesi, l'intensità verrebbe condizionata da molti più fattori che renderebbero di fatto questo parametroastratto. I fattori condizionanti sarebbero:[13]

• amplificazione mentale dello sforzo o esaltazione;

• approccio di allenamento con intensa passione;

• aumento delle ripetizioni;

• aumento del carico;

• riduzione dei tempi di recupero;

• riduzione del tempo tra le ripetizioni;

• aumento degli esercizi per parte corporea;

• aumentare il numero totale di esercizi o parti del corpo in una sessione;

• aumentare il numero di sessioni in una giornata;

• aumentare la velocità di movimento;

• aumentare la quantità di lavoro alla soglia anaerobica (massima tolleranza al dolore);

• aumentare la quantità di lavoro eccentrico;

Intensità secondo la teoria di Emilio They

Un concetto di intensità è stato elaborato anche dal compianto Emilio They, noto ex professore di educazione fisica ecampione di culturismo del passato. Secondo la teoria di They, l'intensità di allenamento è determinata dalla quantitàdi unità motorie che vengono coinvolte nell'unità di tempo da un angolo da 0° a uno di 180° (estensione) o viceversa(flessione). Secondo il suo principio, l'intensità sarebbe un valore legato al meccanismo neurofisiologico del recluta-mento delle diverse unità motorie, ma non strettamente al peso, alle ripetizioni o al TUT. Anche questa definizioneimplica l'impossibilità di misurare il parametro con dei dati esterni. They ha quindi proposto un metodo soggettivoper poter stabilire l'intensità, la quale non sarebbe legata direttamente al carico ma piuttosto al metodo di lavoro. Unavolta scelto un carico che permette di portare a termine un determinato numero di ripetizioni durante una serie, siconsidera fino a che punto del numero di ripetizioni svolte insorge la reale fatica. Nella formula, “CI” rappresenta ilnumero di ripetizioni mancanti per completare la serie dopo il punto di insorgenza della vera fatica[2].Intensità (I) = numero di ripetizioni mancanti (CI) / numero di ripetizioni eseguite x 100

66 CAPITOLO 8. INTENSITÀ (ESERCIZIO COI PESI)

Intensità secondo la teoria di Giovanni Cianti

Il parametro intensità, nel contesto culturistico, è stato rielaborato anche da un altro importante esponente del body-building nazionale, Giovanni Cianti. Dal momento che l'intensità nel bodybuilding secondo le varie reinterpretazioninon dipende solo dalla percentuale di carico su una ripetizone massimale, ma viene condizionata largamente da quan-to la serie può essere prolungata nel tempo (cioè dal numero di ripetizioni e dal Time Under Tension), Cianti elaborauna semplice formula che prende in considerazione lo stretto rapporto tra la percentuale di carico su 1 RM e il numerodi ripetizioni eseguite, a cui è indirettamente correlato anche il parametro Time Under Tension (TUT).Intensità = % di 1 RM x maggior numero possibile di ripetizioniSe ad esempio l'80% di 1 RM massimale consente di eseguire 8 ripetizioni massime (RM) ma con tale carico se neeseguono solo 6, l'intensità è inferiore a quella teoricamente imposta raggiungendo il cedimento; se se ne eseguo-no 8 fino al cedimento il lavoro è sufficientemente intenso ed è proporzionale all'intensità intesa come percentualedi carico; ma se in qualche modo si superano le 8 ripetizioni valicando il limite del cedimento imposto dal carico(ad esempio mediante l'applicazione di tecniche speciali ad alta intensità), lo stimolo risulterà ancora più intenso diquanto imposto dalla normale esecuzione a cedimento[14]. Questa interpretazione comunque non tiene conto delloSpeed of movement, e quindi del fatto che il numero di ripetizioni massime viene largamente condizionato anche dallavelocità del movimento. Più la velocità di escuzione delle ripetizioni è lenta, e meno ripetizioni massime a cedimentoriescono ad essere portate a termine a parità di carico. Se una serie con movimenti lenti viene portata a cedimento,non si potrebbe dire che sia meno intensa di una serie con movimenti più rapidi a cedimento con lo stesso carico,nonostante le inferiori ripetizioni nella prima modalità.

8.2 Linee guida e aspetti fisiologici dell'intensità

Il parametro intensità è ampiamente utilizzato nel mondo scientifico in quanto misura necessaria per poter stabilire, adesempio, i guadagni di forza, ipertrofia o resistenzamuscolare, gli adattamenti muscolari, le modificazioni fisiologiche,i sistemi energetici prevalentemente in attività, o gli stimoli ormonali indotti da diversi carichi di lavoro. Bisognaprecisare che il concetto di intensità applicato nel contesto scientifico fa riferimento unicamente alla sua definizioneintesa come percentuale di 1 ripetizione massima (% 1 Repetition Maximum) o percentuale di carico, e non ad altreformule o definizioni alternative, spesso utilizzate in un contesto empirico.

8.2.1 Tipi di resistance training in base alle zone di intensità

In linea generale esistono tre tipi di resistance training, che vengono distinti proprio in base all'intensità del carico (opercentuale di carico). Ai giorni nostri, grazie al contributo delle numerose ricerche scientifiche, e prove ed errori daparte degli atleti, è stato più precisamente stabilito che per ogni range di intensità corrisponde un relativo risultatosugli adattamenti muscolari[15][8].

• Allenamento per la forza massimale (alta intensità: 85-100% 1RM), si riferisce ad un allenamento dove vienericercato prevalentemente lo sviluppo della forza, viene eseguito in generale con i bilancieri, e con movimentirapidi ed esplosivi. Questo metodo di allenamento prevede carichi che partono dall'80-85% di 1RM fino al100% di 1 RM, all'incirca da 1 a 6-8 ripetizioni massime[16][17][18][19]. Sebbene sia indicato per migliorarel'aspetto della forza massimale, questo metodo, ad intensità submassimali, viene giudicato comunque moltoefficace anche per produrre ipertrofia muscolare[4]. Viene riconosciuto che la massima crescita muscolare av-viene con carichi tra l'80 e il 95% di 1RM[4]. L'alta intensità nel resistance training è utilizzata dai powerlifter,weightlifter, e bodybuilder.

• Allenamento per la potenza (intensità variabile: 30-80% 1RM), è un allenamento con sovraccarichi in cuisi cerca lo sviluppo dell'abilità del muscolo di produrre maggiore forza nel minor tempo possibile. Il metodoviene praticato con carichi molto variabili che possono risultare a bassa, moderata o alta intensità. Generalmenteparlando, l'allenamento di potenza prevede il sollevamento di carichi sub-massimali in maniera rapida. I pesisono uno dei tre modi per allenare la potenza assieme all'allenamento balistico e la pliometria. L'utilizzo di pesiliberi è uno dei metodi più comuni per sviluppare la potenza. Tradizionalmente, l'allenamento di potenza vieneeseguito con alti carichi, simili a quelli prescritti per sviluppare la forza massimale (85/90% 1-RM). Speciein passato si credeva che alti carichi fossero necessari per produrre un adeguato sovraccarico muscolare. Piùrecentemente la ricerca ha suggerito che sollevare bassi carichi (30-40% 1-RM) a basso volume (poche serie epoche ripetizioni) più rapidamente possibile, può essere unmetodo più efficace per produrre maggiori guadagnidi potenza[20][21][22].

8.2. LINEE GUIDA E ASPETTI FISIOLOGICI DELL'INTENSITÀ 67

• Allenamento per l'ipertrofia (moderata intensità: 65-80% 1RM), si riferisce ad un allenamento dove vienericercato in prevalenza lo sviluppo del volume muscolare. Questo metodo prevede una maggiore variabilità,e può essere eseguito con bilancieri, manubri, macchinari e cavi, con movimenti rapidi ed esplosivi o lenti econtrollati, diversi carichi di lavoro, diversi tempi di recupero, e TUT maggiormente ampi. Le intensità tipicheadottate in questo metodo di allenamento spaziano dal 65-70 all'80% di 1 RM circa, cioè circa dalle 8 alle 15ripetizioni massime[23][19]. Questo range di intensità nel resistance training è in genere utilizzato soprattutto daibodybuilder, e dagli entusiasti del fitness.

• Allenamento per l'endurance muscolare locale (bassa intensità: <65% 1RM), viene anch'esso rivolto ad untipo di allenamento con sovraccarichi dove la principale finalità è quella di sviluppare la resistenza alla fatica,e dove la forza può essere mantenuta oltre un certo TUT, una qualità denominata anche come forza resistente.Anche questo metodo di allenamento prevede una grande variabilità di attrezzi e tipi di movimenti, ma sidistingue per intensità pari al 65% di 1RM o inferiori, cioè da 15 o più ripetizioni massime[24], pause moltobrevi, e TUT molto lunghi. Ricerche confermano che un allenamento di tale natura, promuove comunque unacerta ipertrofia delle miofibrille, e un aumento della densità mitocondriale[25]. Questo range di intensità nelresistance training è utilizzato dai bodybuilder, dagli entusiasti del fitness, ma anche dalle donne, o dai soggettidecondizionati o anziani o nella riabilitazione.

Questi adattamenti muscolari indotti da diverse modalità di lavoro e diverse intensità sottolineano l'importanza dellaperiodizzazione per produrre i migliori cambiamenti, che l'obiettivo sia lo sviluppo della resistenza muscolare o dellaforza massimale. Questo perché ogni adattamento è correlato a un altro. Ad esempio, migliorare sia gli aspetti dellaresistenza muscolare che della forza (con intensità molto diverse) in entrambi i casi può portare ad incremento dellaforza massimale. Quindi mentre viene in genere dedicata la maggior parte del tempo nell'allenamento per migliorareuna specifica qualità muscolare, la periodizzazione ciclica applicando altre intensità avrà effetti benefici sullo sviluppodella stessa qualità.

Sintesi

• Forza massimale: 1-6 ripetizioni massime[15] (85-100% 1RM[9]);

• Ipertrofia muscolare: 7-12 ripetizioni massime[15] (67-83% 1RM[9]);

• Resistenza muscolare: 12-25 ripetizioni massime[15] (55-67% 1RM[9]);

8.2.2 Reclutamento delle unità motorie in base all'intensità

L'intensità ha un importante ruolo nel reclutamento selettivo delle unitàmotorie, ovvero l'insieme dei nervi e delle fibremuscolari innervate da quel nervo. Il corpo genera forza tramite uno di due diversi meccanismi. Esso può reclutare piùfibre (detto reclutamento o recruitment) o inviare più segnali così che le fibre si contraggano più intensamente (dettofrequenza di scarica o rate coding). Per i muscoli grandi, il corpo usa il meccanismo del reclutamento fino a circal'85% 1-RM, un punto in cui tutte le fibre disponibili sono state reclutate[26]. Oltre a questo punto, la produzione diforza avviene solo tramite il meccanismo della frequenza di scarica, cioè un aumento degli impulsi che i motoneuroniinviano alle fibre muscolari. I soggetti non allenati non sono capaci di reclutare tutte le loro fibre muscolari di tipo2b, ma con l'allenamento regolare questa capacità può essere sviluppata[27][28][29]

Il principio della dimensione (size principle), descritto in origine da Henneman[30], indica che le unità motorie sono perla maggior parte reclutate in ordine di dimensioni crescenti dalle più piccole (tipo 1) alle più grandi (tipo 2b), poichéla dimensione (diametro) del gruppo di unità motorie è direttamente correlato alla sua capacità di produrre forza[31].Una richiesta più leggera forza (e di intensità) verso il muscolo porrà l'accento sull'attivazione delle fibre di tipo I acontrazione lenta. Come la forza richiesta ai muscoli aumenta, le fibre intermedie di tipo IIa sono attivate con l'aiutodelle fibre di tipo I. Con richieste di forza muscolare più impegnative, intervengono le più potenti (e più grandi) fibredi tipo IIb, col supporto delle fibre di tipo I e di tipo IIa[32]. Quindi il massimo reclutamento delle unità motorie siottiene quando vengono coinvolte anche le fibre di tipo IIb, che intervengono per ultime, a partire da carichi moderatifino a carichi molto elevati, un principio che è stato denominato anche come “Legge di Henneman”[33].Le fibre di tipo 1 vengono reclutate da 0 a circa il 60% 1-RM. Attorno al 20% 1-RM alcune fibre di tipo 2a ven-gono reclutate, ma il loro massimo reclutamento avviene a circa il 75-80% 1-RM. Le fibre di tipo 2b non inizianoad essere reclutate fino a circa il 60-65% 1-RM, e continuano ad essere reclutate fino a circa l'85% 1-RM[31][34].Quindi il massimo reclutamento delle unità motorie si ottiene quando vengono coinvolte anche le fibre di tipo IIb,

68 CAPITOLO 8. INTENSITÀ (ESERCIZIO COI PESI)

che intervengono per ultime, a partire da carichi moderati fino a carichi molto elevati. Per poter riuscire a reclutaretutti i tre tipi di fibre muscolari e il maggior numero di unità motorie in base all'intensità, è stato riscontrato che debbaessere utilizzata un'intensità minima relativa all'85% di 1 RM[35][26], corrispondente a circa 6 ripetizioni massime[9].Come accennato in precedenza, questo range di intensità è tipicamente applicato per sviluppare la forza massima,tuttavia è stato riconosciuto come molto efficace anche per produrre ipertrofia muscolare[4][35][36][37]. È stato anziriscontrato che la massima crescita muscolare nei soggetti allenati si verifichi con carichi tra l'80 e il 95% di 1RM[4],proprio perché si riuscirebbero a reclutare tutte le unità motorie incluse le fibre IIb, le quali sono le più ipertrofizzabi-li. Alcune ricerche tuttavia suggeriscono che le fibre IIa e IIb possono essere usate rilevantemente anche con carichirelativi al 60% 1-RM[34]. Ciò può essere più significativo per i soggetti non allenati, in quanto hanno dimostrato disviluppare adeguatamente la forza a basse intensità (60% 1-RM), contrariamente ai soggetti allenati per i quali sonopiù indicati carichi ad alta intensità (80% 1-RM)[36][35]. Tuttavia gli atleti avanzati hanno dimostrato la necessitàdi usare come minimo carichi relativi al 60% 1-RM per ottenere guadagni di forza[38]. In realtà, anche se l'utilizzodi carichi ad alta intensità presupporrebbe il massimo sviluppo dell'ipertrofia grazie al massimo reclutamento dellefibre, le analisi che hanno paragonato lo sviluppo ipertrofico dei bodybuilder e dei powerlifter (i secondi usano moltopiù l'alta intensità rispetto ai primi) ha rivelato che i bodybuilder presentino un'ipertrofia di tutte le fibre, mentre ipowerlifter sviluppino un'ipertrofia selettiva sulle fibre di tipo 2[4]. In altre parole, anche se l'alta intensità recluta ilmassimo delle unità motorie, l'uso predominante o esclusivo di carichi di tale entità non riesce a sviluppare al megliol'ipertrofia delle fibre di tipo 1, cioè quelle adatte alla resistenza.

• Fibra di tipo I: a contrazione lenta, alta capacità ossidativa (alta densità di mitocondri, organelli cellulari chesintetizzano ATP attraverso la respirazione cellulare), bassa capacità glicolitica (cioè di ricavare energia dalglucosio e glicogeno), velocità di contrazione lenta, elevata resistenza alla fatica, unità motoria più debole;

• Fibra di tipo IIa: a contrazione rapida, capacità ossidativa moderatamente elevata, elevata capacità glicolitica,alta velocità contrattile, moderata resistenza alla fatica, ad alta resistenza dell'unità motoria;

• Fibra di tipo IIb o di tipo IIx: a contrazione rapida, bassa capacità ossidativa, alta capacità glicolitica, velocitàcontrattile molto elevata, bassa resistenza alla fatica, più forte unità motoria;[39]

In generale, nelle prestazioni a bassa intensità, sono principalmente coinvolte le fibre muscolari di tipo I. Comela richiesta di forza e l'intensità aumenta, vengono reclutate in aggiunta le fibre di tipo IIa (indicate anche comeglicolitiche). Una richiesta di forza ancora maggiore fa affidamento sul reclutamento ulteriore delle fibre più forti delcorpo, ovvero quelle di tipo IIb o fibre di tipo IIx (la “x” segnala che esistono diverse varianti di questo tipo di fibra).Proprio per questo motivo, nell'ambito del resistance training, i diversi tipi di atleti mostrano un'ipertrofia selettivadi diversi tipi di fibra a causa delle differenze nei loro protocolli di allenamento: i wheight lifter (sollevamento pesi),e i power lifter (sollevamento di potenza), cioè atleti che si allenano con carichi submassimali ad alta intensità, mo-strano una maggiore ipertrofia della fibra di tipo 2 (rapida), mentre i body builder (culturismo) sembrano mostrareun'iperotrofia sia nelle fibre di tipo 2, che di tipo 1, proprio per la maggiore varietà di intensità e carichi[4]. L'aumentodell'ipertrofia delle fibre di tipo 1 nei culturisti può essere dovuto allo stimolo di allenamento cronico riconoscibilenelle loro routine, che sembrano essere piuttosto differenti da quelle adottate da pesisti e powerlifter[4][40]. I power-lifter e i pesisti si allenano prevalentemente con carichi relativi al 90% 1-RM o superiori, mentre i culturisti tendonoad allenarsi ad intensità inferiori, attorno al 75% 1-RM, risultando in maggiori volumi di allenamento che possonoinfluire sull'ipertrofia delle fibre di tipo 1[40].

8.2.3 Sistemi energetici in base all'intensità

Nell'ambito del resistance training i sistemi energetici principalmente coinvolti sono in predominanza anaerobici. Imeccanismi anaerobici si suddividono a loro volta nei sistemi anaerobico alattacido (detto anche sistema dei fosfati,dei fosfageni, della fosfocreatina o sistema ATP-CP), e anaerobico lattacido (detto anche sistema anaerobico glicoli-tico o glicolisi anaerobica). L'intervento predominante di uno dei due meccanismi è condizionato essenzialmente dadue fattori, ovvero l'intensità (% 1RM) e la durata[41], quest'ultima riconoscibile con il parametro Time Under Ten-sion (TUT), il quale rappresenta la durata dell'attività muscolare o della serie. Per quanto riguarda le intensità moltoelevate (80-100% 1 RM) e TUT particolarmente brevi (fino a 15-20 secondi al massimo), si parlerà di prestazionianaerobiche alattacide, mentre per le intensità moderate e basse (<80% 1 RM) e TUT moderati o lunghi (dai 20secondi in poi) il sistema energetico prevalente è quello anaerobico lattacido. Il sistema aerobico comincia ad assu-mere un ruolo più importante quando l'intensità è sufficientemente bassa da poter permettere che la prestazione possaessere protratta nel tempo, indicativamente oltre un TUT di 60 secondi. Ad ogni modo, anche in quest'ultimo caso

8.2. LINEE GUIDA E ASPETTI FISIOLOGICI DELL'INTENSITÀ 69

il sistema lattacido rimane preponderante per una buona quantità di minuti[42]. In realtà esiste una linea di confineapprossimativa dell'intensità che segna il superamento della soglia anaerobica sui sovraccarichi, e questa è ricono-scibile attorno al 20% 1-RM[43], un livello che se superato determina il blocco circolatorio nel muscolo in attività equindi il completo affidamento ai metabolismi anaerobici. Ciò significa che al di sotto di intensità pari al 20% 1-RM,lo sforzo muscolare risulterebbe in prevalenza aerobico. Si sottolinea che i parametri intensità e TUT in genere sonoinversamente proporzionali, in quanto maggiore è il valore dell'uno, minore sarà il valore dell'altro, sempre se la serieviene portata al massimo della fatica.

• il sistema anaerobico alattacido (o dei fosfageni), fornisce energia tramite l'mpiego dei fosfati muscolari qualiATP e creatinfosfato (CP) per attività molto intense (≥ 80/85-100% 1RM) della durata (TUT) da 1 a 10-15secondi;[44]

• il sistema anaerobico lattacido (o anaerobico glicolitico), provvede a fornire energia principalmente mediantel'impiego di glicogeno muscolare, per attività mediamente intense (60-80% 1RM) della durata (TUT) di 20-60secondi;[44]

• il sistema anaerobico lattacido assieme al sistema aerobico (o ossidativo), producono energia con l'impiegoprincipale di glicogeno muscolare, per attività poco intense (≤60% 1RM) della durata (TUT) tra 1 e 3-5minuti;[44]

• il sistema aerobico copre un ruolo prevalente sfruttando glucidi e lipidi a partire da sforzi minimamente intensi(≤20% 1 RM)[43] e/o della durata (TUT) di circa 3-5 minuti in poi;[44]

8.2.4 Tempi di recupero in base all'intensità

I tempi di recupero tra le serie vengono stabiliti in base ad alcuni parametri, e tra tutti l'intensità sembra uno dei piùcondizionanti. Analogamente a quanto accade per la scelta del carico, e quindi dell'intensità, anche i tempi di recuperoinfluiscono allo stesso modo sulle risposte ormonali e metaboliche, e sugli adattamenti muscolari specifici. In genere,nel resistance training vengono utilizzati tre principali periodi di riposo: breve (30 secondi o meno), moderato (60-90secondi) e lungo (3 minuti o più)[45]. La durata degli intervalli influisce sul recupero fisico che avviene tra le serie etra gli esercizi, influendo anche sul grado di fatica e sulla prestazione durante la progressione dell'allenamento[46]. Adesempio, è stato riscontrato che con 3 minuti di recupero tra le serie (in questo caso di pressa e panca), può esseremantenuta un'esecuzione di 10 RM (ripteizioni massime) per 3 serie. Ma se viene impostato solo 1minuto di recuperotra le serie, l'andamento delle ripetizioni massime cala progressivamente da 10, 8 e 7 RM in 3 serie consecutive[47].Esiste uno stretto rapporto tra intensità e tempi di recupero, in quanto più basse sono le ripetizioni (RM) - e quindi piùalti sono i carichi e l'intensità - e più lunghi dovrebbero essere gli intervalli tra le serie. In altre parole, con l'incrementodell'intensità, il corpo richiede più tempo per recuperare in preparazione della serie successiva. I tempi di recuperolunghi, sono più adatti ad essere applicati tra le serie ad alta intensità; i tempi di recupero intermedi sono adatti perle serie a media intensità; e i tempi di recupero brevi sono ideali per la bassa intensità[45].

Linee guida generali sui tempi di recupero[26]

• Oltre 5 minuti di riposo: tra le serie con un carico che permette meno di 5 ripetizioni massime a cedimento(>85% 1RM[9]);

• 3-5 minuti di riposo: tra le serie con carichi che permettono tra i 5 e i 7 RM (~85% 1RM[9]);

• 1-2 minuti di riposo: tra le serie con carichi che permettono tra 11 e 13 RM (65-70% 1RM[9]);

• circa 1 minuto di riposo: tra le serie carichi che permettono 13 o più RM (<65% 1RM[9]);

8.2.5 Ricerca scientifica

Risposte ormonali

Molti ricercatori hanno ritenuto importante lo stimolo degli ormoni anabolici quali GH e testosterone per l'aumentodei guadagni muscolari come forza o ipertrofia[26][48][49]. Per quanto riguarda lo stimolo ormonale anabolico, la ricer-ca suggerisce che sia necessario stabilire una soglia sull'intensità[50]. Si è notato che questo parametro (% 1-RM) abbia

70 CAPITOLO 8. INTENSITÀ (ESERCIZIO COI PESI)

un'influenza sull'aumento della screzione di GH indotta dall'allenamento[51][52]. Altri, hanno osservato che i tempi direcupero brevi in combinazione con Time Under Tension più lunghi incidessero di più sulla secrezione dell'ormonenonostante l'utilizzo di intensità (carichi) inferiori[53]. Questi risultati vennero confermati da altre ricerche, dove ven-ne osservato che la maggiore secrezione di GH avveniva con carichi inferiori e TUT più lunghi[54][55][56], e questarisposta sembrava essere correlata alla maggiore produzione di lattato[55]. Secondo alcune evidenze, la produzione ditestosterone post-esercizio è simile nelle prestazioni a moderata e ad alta intensità[5], altre invece denotano una mag-giore risposta in proporzione al carico utilizzato[57] o generalmente con carichi ad alta intensità e pause lunghe[55][58].Il cortisolo sembra essere dipendente dall'intensità[57], ma altre evidenze attribuiscono al maggior numero di ripeti-zioni, maggiore TUT e carichi inferiori la maggior capacità di stimolarlo[56]. Una review più recente di Kraemer eRatamess (2005) segnalò che i protocolli ad alto volume, ad intensità moderata o alta, usando tempi di recupero brevie stressando una maggior quantità di muscoli, tendesse a produrre le maggiori risposte ormonali acute (testosterone,GH e cortisolo) se comparati con i protocolli a basso volume, alta intensità, con tempi di recupero lunghi[59]. Larisposta di adrenalina e noradrenalina sembra essere proporzionale all'intensità e all'espressione della forza[60][61], emaggiore è l'intensità dell'esercizio, più a lungo saranno prodotte tali molecole fino a 5 minuti post-esercizio[61].Sebbene sia stata spesso proposta - e data per scontata - una certa correlazione tra la risposta degli ormoni anabolici(testosterone eGH) e l'effettivo sviluppo della forza, dell'ipertrofia e dello stimolo sulla sintesi proteicamuscolare[26][49][48],in anni recenti molte ricerche hanno smentito questa connessione. In realtà già in passato alcuni segnalarono che, adeccezione del testosterone, la risposta ormonale indotta dall'esercizio coi pesi avesse principalmente un effetto sulladisponibilità e sull'utilizzo di substrati[62]. Il testosterone comunque era stato citato per la sua azione diretta sullostimolo della sintesi proteica muscolare[49][63]. Analisi più recenti hanno invece stabilito la mancata correlazione tral'aumento degli ormoni anabolici (esaltato maggiormente da alcune strategie di allenamento specifiche come unamag-giore intensità), testosterone compreso, e un aumento dell'ipertrofia muscolare, della forza muscolare o della sintesiproteica muscolare[64][65][66][67][68]. Anche se esistono alcune limitate evidenze contrastanti[69], queste nuove conclu-sioni recenti sembrano stabilire in maniera univoca che effettivamente non vi sia alcun rapporto tra l'aumento dellasecrezione degli ormoni cosiddetti anabolici, provocato da alcune strategie di allenamento, e un maggiore sviluppodei guadagni muscolari.

Guadagni muscolari

L'intensità intesa come carico, o come percentuale su 1-RM, è stato giudicato come l'aspetto più critico nella pro-grammazione di un allenamento coi pesi[15][70][38], e un fattore fondamentale per massimizzare i guadagni di for-za e ipertrofia[15]. In generale, l'intensità relativa sembra rappresentare il 18-35% della variazione della rispostaall'ipertrofia nel resistance training[4]. L'ACSM raccomandada l'uso di carichi di intensità pari o superiore al 75% 1-RM per massimizzare l'ipertrofia[71], e alcuni importanti documenti scientifici hanno stabilito che la massima crescitamuscolare per i soggetti allenati avvenga con carichi compresi tra l'80 e il 95% di 1RM[4]. Questo è in parte dovutoal fatto che carichi di questa entità riuscirebbero a reclutare tutte le unità motorie incluse le fibre IIb, le quali sono lepiù ipertrofizzabili[72][73][74], e il cui massimo reclutamento avviene a circa l'85% 1-RM[34][31]. Questo pur conside-rando che le fibre IIa e IIb possono essere reclutate rilevantemente anche con carichi relativi al 60% 1-RM[34]. Peri soggetti allenati, viene riconosciuto che il massimo viluppo della forza venga ottenuto con carichi relativi all'80%1-RM, mentre i non allenati hanno dimostrato di sviluppare adeguatamente la forza già a basse intensità, cioè l 60%1-RM[36][35]. Infine per gli atleti avanzati livelli relativi al 60% 1-RM rappresentano il minimo per ottenere guadagnidi forza[38]. I massimi guadagni di forza sembrano verificarsi attorno a 4-6 RM (85-90% 1-RM), mentre inferioriguadagni di forza massima vengono ottenuti con meno di 2-RM (≥95% 1-RM) o più di 10-RM (≤75% 1-RM)[38].La teoria che riconosce la necessità di mantenere un livello di intensità adeguatamente elevato - e quindi di utiliz-zare carichi sufficientemente pesanti - per massimizzare i guadagni di ipertrofia muscolare, è stata in tempi recentiampiamente messa in discussione[75][76]. Ad esempio, alcuni studi hanno stabilito che la sintesi proteica miofibrillareviene già stimolata al massimo al 60% 1-RM, senza ulteriori incrementi con l'aumento dell'intensità[77]. Altri hannotrovato che l'esercizio coi pesi a bassa intensità (30% 1-RM) e alto volume fosse più efficace nell'indurre l'anabolismomuscolare acuto rispetto all'esercizio ad alta intensità (90% 1-RM) e a basso volume[78], attribuendo di conseguenzaal volume una maggiore importanza rispetto all'intensità. Altre analisi recenti hanno evidenziato che anche carichirelativi alla bassissima intensità (30% 1-RM) siano in grado di provocare un aumento della sintesi proteica[79] eun'ipertrofia muscolare[76] paragonabili a quelle ottenute con carichi elevati (90% 1-RM), purché questi venganoportati alla massima fatica (cedimento muscolare). I ricercatori hanno concluso che non sia il carico (intensità) a de-terminare i guadagni di ipertrofia muscolare indotti dall'allenamento coi pesi, quanto piuttosto il cedimento muscolarein relazione ad un dato carico[76], ma sono necessarie ulteriori analisi per poter confermare questa conclusione su unapopolazione di soggetti più ampia[75]. Diversi studi hanno anche dimostrato che il gonfiore cellulare che viene a crearsicon alte ripetizioni (e quindi minori intensità) crea sia un aumento della sintesi proteica muscolare che una riduzio-

8.3. ALTRI PARAMETRI DI ALLENAMENTO 71

ne del catabolismo muscolare[80][81][82], e questo può ulteriormente confermare come anche bassi carichi riescano astimolare significativamente la crescita muscolare. Sebbene si ritenga che l'intensità sia il paramentro più importanteda valutare per ottenere il massimo dei guadagni di ipertrofia, queste recenti evidenze ridimensionano ampiamenteil ruolo e l'importanza di questa variabile per ottenere significativi risultati su questo adattamento muscolare.

8.2.6 Sovrallenamento

Il sovrallenamento rappresenta l'aumento di alcuni parametri di allenamento come l'intensità e/o il volume risultandoin un decremento della prestazione a lungo termine[4]. Tuttavia l'intensità e il volume incidono in maniera diversa sulsovrallenamento. Mentre il sovrallenamento indotto da un alto volume può risultare in un rapporto sfavorevole tratestosterone e cortisolo, compromettendo gli adattamenti e i guadagni muscolari[83], il sovrallenamento indotto daalte intensità può causare un aumento dell'attività del sistema nervoso simpatico per compensare la perdita di forzamuscolare[4].Il sovrallenamento legato alle variazioni di volume ha dimostrato di aumentare i livelli di cortisolo e di ridurre leconcentrazioni basali dell'ormone luteinizzante (LH) e del testosterone libero, e il testosterone totale si è dimostra-to particolarmente sensibile a questo stimolo[84][4]. Inoltre, l'incremento del testosterone totale indotto dall'esercizioviene attenuato durante il sovrallenamento ad alto volume[85]. Al contrario, il sovrallenamento indotto dall'alta inten-sità non sembra alterare le concentrazioni basali dell'ormone, dimostrando quindi una diversa risposta se paragonatoal grande aumento del volume[4]. Non sono stati riportati cambiamenti nei livelli di testosterone circolante e libero,cortisolo e somatotropina (GH) durante il sovrallenamento indotto dall'alta intensità (ad esempio 10 serie da 1 RM susquat ogni giorno per due settimane)[86]. Quindi, da quanto emerge dalla ricerca, sembra che il sovrallenamento indot-to dall'alta intensità non alteri le concentrazioni ormonali basali con un corrispondente decremento della prestazione,mentre al contrario il sovrallenamento indotto dall'alto volume sembra alterare significativamente le concentrazioniormonali basali.

8.3 Altri parametri di allenamento

• Volume

• Densità

• Frequenza

• Time Under Tension

• Speed of movement

• Tempo di recupero

• One-repetition maximum

• Periodizzazione

• Sovraccarico progressivo

• Specificità

8.4 Voci correlate

• Resistance training

• Body building

• Fitness (sport)

• Wellness

• Sport

72 CAPITOLO 8. INTENSITÀ (ESERCIZIO COI PESI)

• Sistema aerobico

• Sistema anaerobico lattacido

• Sistema anaerobico alattacido

• EPOC (metabolismo)

• DOMS

• Soglia anaerobica

• Massa grassa

• Massa magra

• Ginnastica

• Ginnastica aerobica

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76 CAPITOLO 8. INTENSITÀ (ESERCIZIO COI PESI)

8.7 Collegamenti esterni• (IT) lapalestra.net - La relazione volume/intensità

• (IT) muscolab.net - Intensità di allenamento

• (IT) my-personaltrainer.it - Intensità: tecniche applicabili nell'allenamento

• (IT) my-personaltrainer.it - Arthur Jones: le basi dell'allenamento ad alta intensità

Capitolo 9

Ipertrofia muscolare

L’ipertrofiamuscolare è un evento biologico/fisiologico che prevede l'ipertrofia, cioè l'aumento del volume delle cel-lule che compongono un tessuto, sui vari tipi di tessuto muscolare. Si può parlare di ipetrofia del muscolo scheletrico,del muscolo cardiaco, o del muscolo liscio.

9.1 Ipertrofia muscolare scheletrica

L'ipertrofia muscolare è un aumento delle dimensioni delle fibre muscolari e quindi della massa muscolare, osservatoquando un muscolo raggiunge un diametro maggiore o una maggiore sezione trasversale[1]. Attraverso l'esercizio fi-sico, il lavoro muscolare con sovraccarichi porta ad un aumento della massa muscolare mediante questo adattamentobiologico. A livello cellulare, nell'ipertrofia muscolare negli esseri umani le proteine contrattili actina e miosina au-mentano di dimensioni e di numero[2]. Avviene anche un aumento nel liquido (sarcoplasma), e il tessuto connettivonon contrattile si diffonde all'interno del muscolo, un concetto solitamente denominato ipertrofia sarcoplasmatica[2].Inoltre, con l'allenamento di tipo eccentrico, in cui il muscolo è sovraccaricato e allo stesso tempo si allunga, lecellule muscolari raggiungono anche sarcomeri (la più piccola unità funzionale delle fibre muscolari) longitudinal-mente, aggiungendo così lunghezza anche alla lunghezza della fibra muscolare[3]. In realtà, negli esseri umani nonvengono create nuove fibre muscolari durante l'ipertrofia, anche se questo fenomeno è stato osservato in alcuni studisu animali a causa di notevoli differenze strutturali nell'anatomia muscolare tra le diverse specie[4]. Sia il muscolocardiaco (miocardio) che scheletrico si adattano a regolari stimoli di allenamento con carichi di lavoro crescenti chesuperano la capacità di carico iniziale della fibra muscolare. Con il muscolo cardiaco, il cuore diventa più efficientenel far fluire il sangue all'interno delle sue cavità, mentre il muscolo scheletrico diventa più efficiente nel trasmetterele forze attraverso le inserzioni tendinee alle ossa[1]. Il muscolo scheletrico ha due funzioni fondamentali, statichee dinamiche: contrarsi per favorire il movimento del corpo, e fornire stabilità per mantenere la postura del corpo.Ogni muscolo scheletrico deve essere in grado di contrarsi a diversi livelli di tensione per eseguire queste funzioni. Isovraccarichi progressivi sono un metodo che prevede di provocare stress intermittenti e di varia natura sul muscoloscheletrico, il che gli permette di adattarsi generando quantità proporzionali di tensione. Il muscolo è in grado diadattarsi aumentando la dimensione e la quantità di proteine contrattili, che comprendono le miofibrille all'internodi ogni fibra muscolare, portando ad un aumento delle dimensioni delle singole fibre muscolari e la loro conseguenteproduzione di forza[1]. L'ipertrofia muscolare è un processo multidimensionale, con numerosi fattori coinvolti. Sitratta di una complessa risposta di segnali cellulari tra le cellule satellite, il sistema immunitario, i fattori di crescita, egli ormoni, con le singole fibre muscolari di ciascun muscolo. Tre particolari segnali (via calcio-dipendente, mitogen-activated protein-chinasi, e via mTOR) spostano la cella in una condizione di sintesi proteica, mentre inibiscono ilcatabolismo proteico[2]. Proteine segnale chiamate citochine, provenienti dal sistema immunitario, interagiscono coni recettori specializzati sui muscoli per promuovere la crescita del tessuto. Alcuni ormoni anabolici (che promuo-vono la crescita muscolare), includono l'IGF-1, il testosterone, e ormone della crescita (GH), che giocano un ruoloprimario nel promuovere l'ipertrofia[2].È importante notare che la forza guadagnata nel primo paio di mesi di allenamento mirato a creare l'ipertrofia musco-lare è principalmente data dagli adattamenti neurali[2]. Nelle fasi iniziali del programma di allenamento, il muscoloacquisisce un maggiore input neurale, denominato unità neurale (neural drive). Alla base di questo maggiore inputneurale sono i modelli di reclutamento delle unità motorie dei tipi di fibre muscolari. Ogni unità motoria rappresentaun singolo nervo e le numerose fibre muscolari che innerva[5].

77

78 CAPITOLO 9. IPERTROFIA MUSCOLARE

Le tensione meccanica, il danno muscolare, e lo stress metabolico, sono i tre principali fattori che favorisconol'ipertrofia dall'esercizio. La tensione meccanica è direttamente correlata all'intensità dell'esercizio, che è la chia-ve per stimolare la crescita muscolare[2]. L'ipertrofia massima viene ottenuta con carichi tra l'80 e il 95% di 1 RM(Repetition Maximum)[6], equivalenti di circa 2 e 6 ripetizioni massime a cedimento. Un altro importante fattoreche determina la maggiore ipertrofia muscolare è la scelta del tipo di esercizio: gli esercizi che coinvolgono più particorporee (come gli esercizi bilaterali, poliarticolari, e a catena cinetica chiusa), hanno dimostrato di produrre unmaggiore incremento degli ormoni anabolici e della forza rispetto agli esercizi che ne coinvolgono meno (come gliesercizi monolaterali, monoarticolari, e a catena cinetica aperta)[7]. Il danno muscolare, che porta a dolori musco-lari (DOMS), avvia una risposta infiammatoria dalla fase di allenamento, che attiva processi di crescita delle cellulesatellite. Inoltre, lo stress metabolico che è il risultato dei sottoprodotti del metabolismo anaerobico (cioè, ioni idro-geno (H+), lattato, e fosfati inorganici) si crede ora sia coinvolto nel promuovere fattori ormonali che portano allaipertrofia muscolare[2]. In aggiunta, gli arti superiori tendono a mostrare una maggior crescita ipertrofica rispettoagli arti inferiori[8]. L'esercizio di resistenza può stimolare in maniera intensa l'ipertrofia cellulare e lo sviluppo dellaforza. Tuttavia il guadagno dell'ipertrofia è relativamente lento, richiedendo generalmente diverse settimane o mesiper essere visibile[9].

9.1.1 Sintesi

Riassumendo, ci sono molteplici meccanismi che sono responsabili dello stimolo della crescita muscolare e, probabil-mente, ognuno di questi meccanismi può essere stimolatomediante metodi di allenamento diversi. Questi meccanismisono:

• un aumento della tensione muscolare o sollecitazioni meccaniche sul tessuto muscolare;[10]

• la deplezione di substrati energetici intramuscolari (fosfati, glicogeno) dovuta alle esigenze metaboliche;[10]

Questo porta in una cascata di eventi, che è stata definita come upstream signalling (segnalazione a monte), la qualeprovoca effetti a valle (downstream)[11]. Questa cascata di eventi che comprende i seguenti:

• sollecitazioni meccaniche e metaboliche che portano a danni strutturali (micro-traumi)

• segnalazioni dallo stress meccanico sulle fibre muscolari;

• risposta ormonale (testosterone, GH, MGF, IGF-1, cortisolo), e risposta infiammatoria;

• sintesi proteica che porta alla ipertrofia muscolare;

9.1.2 I diversi tipi di ipertrofia muscolare

L'attuale letteratura scientifica riconosce essenzialmente due tipi di ipertrofia muscolare scheletrica:[10]

• ipertrofia funzionale o miofibrillare, cioè l'aumentato del numero di miofibrille per fibra muscolare e quindi unaumento dei sarcomeri in parallelo;

• ipertrofia non funzionale o sarcoplasmatica, ovvero la crescita nel sarcoplasma e nessuna crescita diretta delleproteine contrattili;

L'ipertrofia funzionale determina un aumento della forza o della capacità di aumentare la forza, e ciò non avviene perl'ipertrofia non funzionale[12].Inoltre diverse fibre vengono stimolate a subire l'ipertrofia attraverso diversi tipi di allenamento: i body builder mo-strano preferenzialmente un'ipertrofia delle fibre di tipo I e IIa, mentre i weightlifter e i powerlifter stimolano pre-valentemente un'ipertrofia delle fibre di tipo IIb (o IIx)[6], che sono più adatte per prestazioni di forza e potenza.Pertanto entrambi i metodi di allenamento riescono a portare allo sviluppo di una maggiore massa muscolare, ma inmaniera diversa.

9.1. IPERTROFIA MUSCOLARE SCHELETRICA 79

Ipertrofia funzionale

I neofiti sono soliti ad eseguire solo 4 x 3 o 3 x 4 (serie x ripetizioni) durante i periodi di allenamento per lo sviluppodella forza massimale. In realtà tali parametri sono inferiori al volume necessario richiesto per l'ipertrofia. Semplice-mente aumentando il numero delle serie e riducendo gli intervalli di riposo in modo che il 3 x 4 diventi 8 x 4, verràprodotto il ricercato effetto ipertrofico. Un carico minimo relativo all'85% di 1 RM (cioè 4-5 RM) è necessario perreclutare un maggior numero di unità motorie, nonché stimolare il guadagno della forza[13], e questo in teoria verrebepermesso da un tipo protocollo di allenamento con un tale numero di serie e ripetizioni. Inoltre, viene ampiamenteaccettato tra gli scienziati e ricercatori dello sport ed esercizio fisico che come l'intensità (la percentuale di una ri-petizione massima, 1 RM) aumenta, così aumenta la velocità di degradazione delle proteine muscolari[10], fornendocosì un potente stimolo per la crescita. Tuttavia, sulla base di questo principio, il miglior numero di ripetizioni perottenere ipertrofia sarebbe una ripetizione. Questo non è il caso, perché anche se il tasso di degradazione è massi-mizzato, il totale tempo sotto tensione (TUT, Time Under Tension) per ogni serie sarebbe troppo basso, e quindi vienerichiesto un minimo assoluto di tre ripetizioni per serie.Serie ad alta intensità e basse ripetizioni per ottenere un aumento delle dimensioni del muscolo possono essere efficaciper la risposta anabolica ormonale indotta da questo tipo di stimolo, in particolare del testosterone. Kraemer et al.hanno riportato una relazione inversa tra i livelli di testosterone dei soggetti e il numero totale di ripetizioni eseguiteall'interno di una serie, cioè con l'aumento dell'intensità e il decremento del numero di ripetizioni, sono stati osservatilivelli superiori di testosterone[14]. Inoltre Pullinen et al. hanno testato 10 serie da 6 ripetizioni (10 x 6) di mezzosquat con solo il 50% di 1 RM, riportando un aumento del 18% dei livelli di testosterone dopo l'allenamento[15].Altri, come Raastad et al. hanno riportato quanto un aumento del 100% dei livelli di testosterone con l'esecuzionedi 3-6 ripetizioni massime (RM) di squat, squat frontale e leg extension. Parametri come, 8 x 4, 10 x 3, 5 x 5, 5 x6, con circa 60-90 secondi di riposo tra le serie, hanno portato ad un aumento sia dell'ipertrofia muscolare e la forzamassimale[16].

Ipertrofia non funzionale

Molto spesso la teoria dell'allenamento più comune vede nelle 8-12 ripetizioni massime il migliore metodo per sti-molare l'ipertrofia. Questo metodo, con tale range di ripetizioni, rientra all'interno della cosiddetta ipertrofia nonfunzionale per il fatto che, almeno secondo vecchie teorie, non verrebbero sviluppati particolari incrementi funzio-nali sulle capacità del muscolo, come lo sviluppo effettivo della forza, ma verrebbe piuttosto creata un'ipertrofiamaggiormente rivolta al sarcoplasma, cioè al citoplasma delle cellule muscolari[10][17][18], la ritenzione di glicogenomuscolare, ed altre sottounità cellulari[19]. Questi range di lavoro sono più orientati sull'ipertrofia delle fibre di tipo1 e di tipo 2a, mentre non andrebbero a coinvolgere in maniera rilevante le fibre di tipo 2b, cioè quelle più forti eipertrofizzabili.È stato suggerito che il miglior compromesso tra il tasso di degradazione delle proteine muscolari (riconoscibile nelsuo massimo su 1RM) e il tempo sotto tensione (TUT) del muscolo in attività, viene riconosciuto a circa 10 ripetizioniper serie[10] (10 RM), durante il quale può verificarsi una maggiore quantità complessiva di micro-traumi, e quindiuna maggiore crescita. Uno dei motivi può essere spiegato dal fatto che questo range di ripetizioni è sufficientementebasso per permettere ai muscoli di sollevare carichi adeguatamente pesanti (circa 75% 1 RM), e un numero suffi-ciente di ripetizioni per permettere al muscolo di sopportare un TUT abbastanza lungo con carichi pesanti. Serie conripetizioni superiori sono generalmente ritenute efficaci, attraverso diversi meccanismi che bloccano l'accesso delsangue e dell'ossigeno all'interno del muscolo durante una serie, evento che stimola ipertrofia attraverso un aumentodella produzione di fattori di crescita sistemici e locali (IGF-1, MGF e hGH). Gotshalk et al. hanno simulato unasessione di allenamento completa con 8 esercizi eseguiti utilizzando 3 x 10 con un carico che permette di 10RM. Gliautori hanno riportato un aumento del 700% nella produzione di hGH, e un aumento del 32% del testosterone nelperiodo post allenamento[20]. In realtà è dimostrabile che anche a basse intensità e lunghi TUT si riesca a stimola-re l'aumento della sintesi proteica delle miofibrille[21]. Quindi modelli di allenamento che prevedono ripetizioni piùelevate, possono indurre ipertrofia per via di stimoli ormonali e fisiologici diversi da quelli indotti dall'alta intensità.Da come vengono descritti i diversi tipi di ipertrofia muscolare, sembrerebbe che l'esercizio ad intensità bassa emoderata e ripetizioni alte e moderate sia meno efficace per creare ipertrofia. Tuttavia evidenze scientifiche recentirimettono fortemente in discussione queste conclusioni. Alcuni ricercatori già da tempo hanno rilevato che anchecarichi relativi ad intensità basse, circa il 60-1RM (circa 20-RM) riescono a coinvolgere anche le fibre di tipo 2b[22] eriescono inoltre a sviluppare l'ipertrofia delle miofibrille (cioè la componente contrattile)[23]. Altre evidenze mettonoin luce come anche carichi relativi al 30% 1-RM, se portati alla massima fatica (cedimento), riescono allo stesso modoa stimolare l'ipertrofia miofibrillare[24]. Per tanto non si può sostenere che uno stimolo di allenamento più mirato a

80 CAPITOLO 9. IPERTROFIA MUSCOLARE

creare ipertrofia sarcoplasmatica e pompaggio muscolare non vada a stimolare l’ipertrofia miofibrillare o strutturale.

9.2 Componenti strutturali coinvolti nell'ipertrofia muscolare[25][26]

• Incremento dei filamenti di actina;

• Incremento dei filamenti di miosina;

• Incremento delle miofibrille;

• Incremento del sarcoplasma;

• Incremento del tessuto connettivo delle fibre muscolari;

• Incremento del volume e numero dei mitocondri;

• Incremento del volume e numero dei capillari;

• Incremento dei depositi di trigliceridi intramuscolari;

• Incremento dei depositi di glicogeno muscolare;

9.3 Percentuale approssimativa delle dimensioni della fibra muscolare[26]

• Miofibrille: 20-30%;

• Mitocondri: 15-25%;

• Sarcoplasma: 20-30%;

• Capillari: 3-5%;

• Trigliceridi intramuscolari: 10-15%;

• Glicogeno muscolare: 2-5%;

• Tessuto connettivo: 2-3%;

• Altre sostanze: 4-7%;

9.4 Metodi per lo sviluppo dei singoli componenti[26]

• Miofibrille: forza massimale, forza resistente alta e media intensità (1-12 rip. = 70-100% 1 RM);

• Mitocondri: forza resistente bassa intensità (15-25 rip. = 50-60% 1 RM), endurance;

• Sarcoplasma: forza massimale, forza resistente (1-25 rip. = 50-100% 1 RM);

• Capillari: forza resistente (6-25 rip. = 50-80% 1 RM)[27], tensione costante, endurance;

• Trigliceridi intramuscolari: endurance media intensità (65% VO2max[28]), dieta ad alto apporto lipidi e bassoin glucidi[29][30], riposo;

• Glicogeno muscolare: forza resistente (6-25 rip. = 50-80% 1 RM), endurance media e alta intensità (>70-75%del VO2max[31]), dieta ad alto apporto di glucidi[32];

• Tessuto connettivo: forza massimale, forza resistente media e alta intensità (1-12 rip. = 70-100% 1 RM);

• Altre sostanze: forza massimale, forza resistente (6-25 rip. = 50-80% 1 RM), riposo, dieta;

9.5. COMPONENTI NEL DETTAGLIO 81

9.5 Componenti nel dettaglio

• Miofibrille: L'aumento delle dimensioni e il numero delle miofibrille è strettamento collegato alla forza con-trattile della fibra muscolare, e viene stimolato con carichi di lavoro che vanno dal 70 all'85% di una ripetizionemassima (1 RM), che intermini di ripetizioni equivalgono rispettivamente a circa 12 e 4 ripetizioni massime(a cedimento muscolare).

• Mitocondri: Il numero e le dimensioni dei mitocondri sono collegati alla resistenza della fibra muscolare. Oltreche con l'allenamento di endurance (aerobico), essi vengono stimolati con carichi di lavoro attorno al 60% di1 RM o inferiori, ovvero con circa 15 ripetizioni massime o superiori, e con movimenti lenti e continui.

• Capillari: Lo sviluppo capillare è collegato ad intensità basse e intermedie (50-75% 1 RM)[27][33], con movi-menti lenti e tensione costante..

• Sarcoplasma: Esso subisce uno sviluppo proporzionale a quello delle miofibrille e mitocondri, e dunque vie-ne stimolato entro range di lavoro più ampi, che spaziano dalla forza massimale alla forza resistente a bassaintensità.

• Trigliceridi intramuscolari:Lo stoccaggio di trigliceridi intramuscolari aumenta con l'attività di endurance[34]a media intensità (65% VO2max[28]), e viene scarsamente intaccato o incrementato mediante l'attività diresistenza con i pesi.

• Glicogeno muscolare: La maggiore ritenzione di glicogeno intramuscolare avviene con l'attività anaerobicalattacida, e con l'attività aerobica[35][36].

9.6 Fisiologia dell'ipertrofia muscolare scheletrica

9.6.1 Le cellule satellite

Le cellule satellite sono le cellule staminali del muscolo scheletrico[2]. Come le cellule staminali, quelle satellite hannocaratteristiche e funzioni fisiologiche uniche. Le cellule satellite possono essere definite come piccole cellule con unnucleo (mononucleari), il quale costituisce la maggior parte del volume cellulare[37]. Sono definite “satellite” perchési trovano sulla superficie esterna della fibra muscolare, tra il sarcolemma (la membrana plasmatica polarizzata) e lalamina basale (strato superiore della membrana basale) della fibra muscolare[38]. Le funzione delle cellule satelliteè quella di facilitare la crescita, il mantenimento e la riparazione del muscolo scheletrico danneggiato[37]. Di solitoqueste cellule sono dormienti, ma si attivano quando la fibra muscolare riceve qualche forma di trauma, danni olesioni, ad esempio mediante sovraccarico dell'allenamento di resistenza con i pesi. Questo trauma a livello delle fibremuscolari viene avvertito come lesioni e lacerazioni muscolari, e con quel fenomeno che viene riscontrato 24-48ore dopo l'allenamento chiamato DOMS. In sostanza, viene avviata una reazione biologica per riparare o sostituirele fibre muscolari danneggiate che vede la fusione delle cellule satellite insieme e alle fibre muscolari, che porta adun aumento delle fibre muscolari nella loro sezione trasversale, fenomeno denominato appunto ipertrofia. Le cellulesatellite hanno un solo nucleo e possono replicarsi dividendosi. Esse si moltiplicano e quindi proliferano, e le cellulefiglie sono attratte dall'area del muscolo danneggiato. Poi si fondono alla fibra muscolare esistente, donando i loronuclei alla fibra, per favorire la rigenerazione della fibramuscolare. Solamente nella fisiologia umana, le fibremuscolarihanno nuclei numerosi. Ogni nucleo è responsabile per una superficie definita del volume e del tessuto all'internodella fibra muscolare, un concetto chiamato dominio mionucleare[2]. Poiché le cellule satellite si moltiplicano, alcunerimangono come organelli sulla fibra muscolare dove la maggior parte si differenziano (le cellule subiscono processoin cui maturano in cellule normali) e si fondono con le fibre muscolari per formare nuove proteine muscolari (omiofibrille) e/o riparando le fibre danneggiate. Così, le miofibrille delle cellule muscolari aumenteranno di spessoree numero. Dopo la fusione con la fibra muscolare, alcune cellule satellite servono come fonte di nuovi nuclei persupportare la crescita della fibra muscolare. Con questi nuclei aggiuntivi, la fibra muscolare è in grado di sintetizzarepiù proteine e creare piùmiofilamenti contrattili, più noti come actina emiosina, nelle cellule muscolari scheletriche. Èimportante sottolineare il fatto che questo processo non crea più fibre muscolari scheletriche (nell'uomo), ma aumentala dimensione e numero delle proteine contrattili (actina emiosina) all'interno della fibramuscolare. Questa attivazionedelle cellule satellite, e il periodo di proliferazione, dura fino a 48 ore dopo il trauma dallo stimolo della sessione diallenamento di resistenza[37]. La quantità di cellule satellite presenti all'interno di in un muscolo dipende dal tipo dimuscolo. Le fibre rosse (o di tipo 1), tendono ad avere un contenuto di cellule satellite da cinque a sei volte maggiorerispetto alle fibre bianche (o di tipo 2b), a causa di una maggiore irrorazione capillare[37]. Ciò può essere dovuto al

82 CAPITOLO 9. IPERTROFIA MUSCOLARE

fatto che le fibre muscolari di tipo 1 sono reclutate con maggiore frequenza, e quindi, più cellule satellite potrebberoessere necessarie per prevenire danni al muscolo.

9.6.2 Immunologia

Come descritto in precedenza, l'esercizio di resistenza provoca traumi al muscolo scheletrico. Il sistema immunitariorisponde con una complessa sequenza di reazioni immunitarie che portano all'infiammazione[39]. Lo scopo dellarisposta infiammatoria è quello di contenere i danni, riparare il danno, e ripulire l'area danneggiata dai prodottidi scarto. Il sistema immunitario provoca una sequenza di eventi in risposta al danno del muscolo scheletrico. Imacrofagi (una classe di globuli bianchi), che sono coinvolti nella fagocitosi (processo attraverso cui alcune cellulefagocitano e distruggono i microrganismi e i metaboliti cellulari) delle cellule danneggiate, si dirigono verso la zonalesa e secernono citochine, fattori di crescita e altre sostanze. Le citochine sono proteine che servono per gestire ilsistema immunitario. Esse sono responsabili della comunicazione tra le cellule. Le citochine stimolano l'avvento deilinfociti, monociti, neutrofili e altre cellule benefiche sul sito della lesione per riparare il tessuto danneggiato[40].Le tre importanti citochine in questo contesto sono l'interleuchina-1 (IL-1), l'interleuchina-6 (IL-6), e fattore di ne-crosi tumorale (TNF). Queste citochine producono la maggior parte della risposta infiammatoria, e questo è il motivoper cui sono chiamate “citochine infiammatorie o proinfiammatorie”[41]. Queste sono responsabili della scomposi-zione delle proteine, la rimozione delle cellule muscolari danneggiate, e l'aumento della produzione di prostaglandine(sostanze simili agli ormoni che aiutano a controllare l'infiammazione).

9.6.3 Fattori di crescita

I fattori di crescita sono proteine altamente specializzate, tra cui ormoni, citochine e molecole simili agli ormoni,che sono molto coinvolte nell'ipertrofia muscolare[42], stimolando le cellule satellite a produrre un aumento delledimensioni delle fibre muscolare. I fattori di crescita stimolano la divisione e la differenziazione (acquisizione diuna o più caratteristiche diverse dalla cellula originale) di un particolare tipo di cellula, dimostrando di influenzare lacrescita muscolare regolando l'attività delle cellule satellite. In relazione all'ipertrofia del muscolo scheletrico, fattori dicrescita di particolare interesse sono i fattori di crescita insulino-simili (IGF), i fattori di crescita dei fibroblasti (FGF),e il fattore di crescita degli epatociti (HGF). Questi fattori di crescita cooperano tra loro per provocare l'ipertrofia delmuscolo scheletrico.

Fattori di crescita insulino-simili (IGF)

L'IGF, o fattore di crescita insulino-simile (Insulin-like Growth Factor), è un ormone secreto dal muscolo scheletri-co. Esso regola il metabolismo dell'insulina e stimola la sintesi proteica. Ne esistono due forme, l'IGF-1, che causala proliferazione e la differenziazione delle cellule satellite, e l'IGF-2, che è responsabile della proliferazione dellecellule satellite. Gli IGF svolgono un ruolo primario nel regolare la crescita della massa muscolare, promuovendocambiamenti che si verificano nel DNA per la sintesi proteica, e per promuovere la riparazione delle cellule musco-lari. In risposta ad un allenamento di resistenza con sovraccarichi, i livelli di IGF-1 si elevano significativamente,risultando nell'ipertrofia del muscolo scheletrico[43].Il Mechano-Growth Factor (MGF) è stato riconosciuto come una forma di IGF-1 attiva all'interno delle cellule mu-scolari con una funzione autocrina e paracrina. Sembra essere prodotta dal muscolo sovraccaricato e dal successivodanno muscolare, ed è il principale regolatore della riparazione muscolare[44].

Fattori di crescita dei fibroblasti (FGF)

L'FGF, o fattore di crescita dei fibroblasti (Fibroblast Growth Factor), è depositato nel muscolo scheletrico. L'FGFesiste in nove forme, cinque delle quali causano la proliferazione e differenziazione delle cellule satellite, portan-do all'ipertrofia del muscolo scheletrico. L'FGF favorisce il processo di rivascolarizzazione durante la rigenerazio-ne muscolare (formazione di nuovi capillari sanguigni)[38]. La quantità di FGF prodotta dal muscolo scheletrico èproporzionale al grado del trauma muscolare[45].

9.6. FISIOLOGIA DELL'IPERTROFIA MUSCOLARE SCHELETRICA 83

Fattore di crescita degli epatociti (HGF)

L'HGF, o fattore di crescita degli epatociti (Hepatocyte Growth Factor), è una citochina con diverse funzioni cellulari,ed è un regolatore chiave di attività delle cellule satellite. Nel caso specifico dell'ipertrofia del muscolo scheletrico,l'HGF attiva le cellule satellite e può essere responsabile del loro spostamento verso le aree danneggiate[37][38].

9.6.4 Ormoni dell'ipertrofia del muscolo scheletrico

Gli ormoni sono sostanze chimiche secrete dagli organi per avviare o regolare l'attività di un organo o di un gruppodi cellule in un'altra parte del corpo. Va notato che la funzione ormonale è decisamente influenzata dallo stato nu-trizionale, l'assunzione di prodotti alimentari e lo stile di vita quali stress, sonno e salute generale. I seguenti ormonisono di particolare interesse per l'ipertrofia del muscolo scheletrico.

Somatotropina (GH)

La somatotropina, detto anche GH (Growth Hormone) o ormone della crescita, è un ormone peptidico altamentericonosciuto per il suo ruolo nella crescita muscolare. Esso stimola gli IGF nel muscolo scheletrico, promuovendol'attivazione delle cellule satellite, la proliferazione e differenziazione. L'esercizio di resistenza stimola il rilascio diormone della crescita dalla ghiandola pituitaria anteriore (adenoipofisi), ed i suoi livelli di secrezione sono moltodipendenti dall'intensità dell'allenamento. L'ormone della crescita contribuisce a innescare il metabolismo dei grassiper l'impiego di energia nel processo di crescita muscolare. Inoltre, l'ormone della crescita stimola l'assorbimento el'incorporazione di amminoacidi nella proteina del muscolo scheletrico. Tuttavia, gli effetti ipertrofici osservati dallasomministrazione aggiuntiva di GH, esaminati in gruppi di atleti di resistenza trattati con GH, possono essere menoaccreditati per l'aumento delle proteine contrattili, ma più attribuibili alla ritenzione di liquidi e all'accumulo di tessutoconnettivo[46].

Testosterone

Il testosterone appartiene alla classe degli ormoni steroidei (ormoni che hanno un nucleo steroide che può penetrareattraverso la membrana cellulare senza un recettore), ma anche alla classe degli androgeni, cioè gli ormoni sessualimaschili, di cui è il principale rappresentante. Il principale ruolo fisiologico degli androgeni è quello di promuoverela crescita e lo sviluppo degli organi e delle caratteristiche maschili. Il testosterone colpisce il sistema nervoso, ilmuscolo scheletrico, il midollo osseo, la pelle, i capelli, e gli organi sessuali. Con il muscolo scheletrico, il testo-sterone, che viene prodotto in quantità significativamente maggiore nei maschi, ha un'azione anabolica sul muscoloscheletrico (proteosintesi). Questo contribuisce a creare le differenze osservate nei due sessi, tra cui il peso corporeoe la composizione corporea. Il testosterone aumenta la sintesi proteica, che induce ipertrofia[47]. Questo ormone puòstimolare le risposte del GH da parte della ghiandola pituitaria, migliorando l'assorbimento cellulare degli aminoaci-di e la sintesi proteica nel muscolo scheletrico. Inoltre, testosterone può aumentare la presenza di neurotrasmettitoriall'interno delle fibre, promuovendo la crescita del tessuto. Come ormone steroideo, il testosterone può interagire coni recettori nucleari sul DNA, con conseguente sintesi proteica. Il testosterone può anche avere qualche tipo di effettoregolatore sulle cellule satellite.

Cortisolo

Il cortisolo è anch'esso un ormone steroideo che viene prodotto dalla corteccia surrenale del rene (corticosteroidi), piùprecisamente appartiene alla classe degli ormoni glucocorticoidi. Si tratta di un ormone che stimola la gluconeogenesi,che è la formazione di glucosio da fonti diverse dal glucosio, come gli amminoacidi (nello specifico la proteolisi), mastimola anche la lipolisi, cioè il catabolismo dei trigliceridi depositati in acidi grassi liberi. Il cortisolo inibisce anchel'utilizzo di glucosio da gran parte delle cellule del corpo. Questo può avviare la proteolisi (catabolismo proteico),liberando così gli amminoacidi da utilizzare per produrre proteine diverse, che possono essere necessarie e critichenei momenti di stress. In termini di ipertrofia, un aumento di cortisolo è legata ad un tasso di aumento del catabolismoproteico. Pertanto, il cortisolo degrada le proteine muscolari, inibendo l'ipertrofia del muscolo scheletrico[48].

84 CAPITOLO 9. IPERTROFIA MUSCOLARE

Insulina

L'insulina è un ormone peptidico prodotto dalle cellule B del pancreas. Anche l'insulina stimola la crescita muscolare,migliorando la sintesi proteica e facilitando l'ingresso del glucosio nelle cellule[49]. Le cellule satellite utilizzano ilglucosio come combustibile, permettendo così la loro attività nel favorire la crescita delle cellule. Il glucosio vieneanche utilizzato per il fabbisogno energetico intramuscolare. La principale funzione dell'insulina è quella di regolareil metabolismo del glucosio e degli amminoacidi, ed è l'ormone che causa l'evento dell'accumulo di grasso (lipoge-nesi). È riconosciuto come l'ormone anabolico per eccellenza, perché la sua azione provoca solo eventi anabolicie anti-catabolici sulle riserve energetiche, contrariamente ad altri ormoni anabolici sul muscolo scheletrico, che ingenere hanno un'azione lipolitica, e quindi parzialmente catabolica. La sua attività è collegata all'ingestione di cibo,ed interviene in risposta ai cibi glucidici, proteici, e ai pasti misti, per depositare parte dei derivati della loro digestio-ne nelle riserve energetiche, come i depositi di glicogeno (glicogenosintesi) e trigliceridi (lipogenesi), ma ha anchel'importante funzione di promuovere la sintesi delle proteine muscolari (proteosintesi). L'ormone quindi inibisce oblocca i processi catabolici, che possono essere l'utilizzo delle riserve di glicogeno, di lipidi, o di amminoacidi, ascopo energetico[50].

9.6.5 Sistemi energetici e ipertrofia del muscolo scheletrico

Sistema anaerobico lattacido

L'esercizio di resistenza è mirato prevalentemente all'attivazione e utilizzo del sistema anaerobico lattacido per pro-durre l'ipertrofia, ed è generalmente considerato il metodo tipico per generare questa reazione[51][52], rivelandosiinvece meno efficace nel sviluppare la forza massimale[51]. Tale meccanismo prevede la combustione quasi esclusi-va del glicogeno muscolare senza l'impiego di ossigeno (O2), e la conseguente produzione di alte concentrazioni diacido lattico, una sostanza di scarto del metabolismo anaerobico glicolitico, mediante la glicolisi anaerobica. Il siste-ma anaerobico lattacido comincia a sovrapporsi al sistema alattacido dopo circa 10-15 secondi dall'inizio dell'attivitàmuscolare intensa. Esso è strettamente collegato ad una tempistica di esecuzione della serie che, dopo la sua attiva-zione, copre completamente i 30-40 secondi di attività massimale, per poi venire gradualmente sostituito dal sistemaaerobico, in un periodo di tempo comunque abbastanza lungo[53]. Dunque l'attività glicolitica lattacida, generalmentepiù indicata per l'ipertrofia muscolare, copre un tempo sotto tensione del muscolo, o una durata della serie (TUT,Time Under Tension) più o meno definito, che va dai 15-20 ai 50-60 secondi. A questa tempistica si correlano unnumero di ripetizioni all'interno della serie più o meno definite, ma che comunque variano in base a diversi fattori,come la velocità di esecuzione del movimento, o il range di movimento. Correlato al sistema anaerobico lattacidoè quindi anche l'intensità relativa: intensità tra il 65 e l'80% di 1 RM, che in termini di ripetizioni corrispondono acirca le 6-7, e le 12-13 ripetizioni massime (cedimento muscolare), sono generalmente più indicate per questo scopo.In realtà, alcuni studi suggeriscono che l'ipertrofia massima viene ottenuta con carichi tra l'80 e il 95% di 1 RM[6],equivalenti di circa 2 e 6 ripetizioni massime a cedimento. Ma, non escludendo la veridicità di questo esito, questorange di ripetizioni e di intensità è più connesso con il sistema anaerobico alattacido e con l'allenamento di potenza eforza massimale, e quindi, prevedendo un TUT muscolare piuttosto breve, esula dall'attivazione del sistema lattacido,e dalla produzione di acido lattico, cioè un importante causa dell'ipertrofia muscolare.Bassa intensità:

Durante l'esercizio fisico di resistenza con i pesi, il sistema aerobico inizia a sovrapporsi al sistema anaerobico lattacidodopo circa 50-60 secondi di attività muscolare intensa[53]. La cooperazione tra i due sistemi oltre tale soglia comunquepermane per diversi minuti, e la prevalenza del sistema anaerobico lattacido con impiego di glicogeno muscolare puòperdurare fino anche a 3-5 minuti[53]. Per quanto riguarda l'allenamento di resistenza con i pesi, lunghi tempi sottotensione (TUT) muscolari e alte ripetizioni, che raggiungono e superano il minuto di esecuzione, possono essereconsiderati come prestazioni a bassa intensità, e sfruttano l'attivazione del sistema anaerobico lattacido col supportodel sistema aerobico ossidativo. L'intensità relativa a cui si fa riferimento spazia all'incirca all'interno di un range trail 50 e il 60% di 1 RM, corrispondenti di un numero di ripetizioni massime (a cedimento) tra 14 e 25. Da quantoriscontrato da alcuni studi, questo metodo con sovraccarichi a bassa intensità e lunghi tempi sotto tensione produceuno stimolo ipertrofico[21], seppure inferiore rispetto ad intensità alte e intermedie (70-90% 1 RM), ma non permetteun significativo miglioramento della prestazione massimale, sviluppando però maggiori capacità di resistenza allafatica per lunghi periodi[51]. Durante l'esercizio con sovraccarichi a bassa intensità, come avviene con intensità alte eintermedie, avviene inoltre una conversione delle fibre 2b in 2a[51], e un aumento della densità di mitocondri[21].Conclusioni:

9.6. FISIOLOGIA DELL'IPERTROFIA MUSCOLARE SCHELETRICA 85

Uno dei principali fattori che vedono nel sistema lattacido la sua efficacia ai fini dell'ipertrofia, è quello di provo-care un grande accumulo di acido lattico, positivamente correlato con una favorevole risposta ormonale anabolica.Un'alta concentrazione di acido lattico, che si accumula durante l'attività muscolare, causa un abbassamento del pHematico, e si associa ad un notevole incremento della somatotropina (GH)[14][52]. In sostanza, la secrezione di GHè proporzionale alla produzione di acido lattico. L'accumulo di acido lattico crea delle microlesioni sulla membranacellulare che hanno un effetto stimolatorio sulla sintesi proteica in seguito alla fase di supercompensazione. Si riscon-tra inoltre che le ripetizioni concentriche producono lattato per 2/3 più di quanto non faccia l'esercizio eccentrico[54],quindi tale metodo può essere applicato per massimizzarne la produzione. Il substrato energetico del sistema latta-cido è il glicogeno, quindi in seguito al recupero dagli allenamenti lattacidi, avviene una maggiore ritenzione dellostesso (in concomitanza con la dieta), il quale influisce sull'aumento del volume cellulare[35][36], e quindi producen-do ipertrofia. La ritenzione intramuscolare di glicogeno può aumentare anche del 66% in seguito ad un periodo di5 mesi di allenamento di resistenza[55], e studi su bodybuilder hanno mostrato un aumento di glicogeno muscolareapprossimativamente del 50% rispetto a individui non allenati[56].Il sistema lattacido lavora entro range di tempo più ampi rispetto a quello alattacido (alcuni minuti contro pochisecondi), quindi c'è una maggior possibilità di variare l'intensità di carico per ottenere un'ipertrofia più marcata sualcuni tipi di fibre rispetto ad altre. Il sistema lattacido tende a creare un'ipertrofia rilevante su tutti e tre i tipi di fibra,mentre quello alattacido tende a creare ipertrofia solo sulle fibre di tipo 2[6].

Sistema anaerobico alattacido

Il lavoro anaerobico alattacido è anch'esso coinvolto nell'aumento dell'ipertrofia muscolare, sebbene gli venga attri-buita un'importanza minore nel raggiungere questo scopo, ma venga considerata piuttosto una metodica tipicamenteadatta per aumentare la forza massimale[51][52]. Uno dei motivi per cui il sistema alattacido può creare ipertrofia, èche l'attivazione di questo sistema energetico impone una riduzione delle riserve dei fosfati muscolari, cioè adenosinatrifosfato (ATP) e creatinfosfato (CP). La carenza di ATP porta alla formazione dei poliribosomi, che sono la sedeintracellulare della sintesi proteica. Al contrario, un'alta concentrazione di questa molecola energetica inibisce la for-mazione di questi organuli cellulari. Questo tipo di stimolo allenante porta ad aumentare le scorte dei fosfati stessiper un meccanismo di supercompensazione, per poter soddisfare le aumentate richieste energetiche con impiego deifosfati rispetto alle condizioni normali[57][58]. È stato dimostrato che nell'uomo, dopo 5 mesi di allenamento per la for-za, le concentrazioni intramuscolari di fosfocreatina e ATP si elevano rispettivamente del 28% e 18%[55]. Altri studihanno dimostrato che il rapporto tra creatinfosfato e fosfati inorganici incrementa dopo 5 settimane di allenamentodi resistenza[59]. Al contrario, altri studi riscontrano che la ritenzione dei fosfati non aumenti con l'allenamento diresistenza tradizionale ad intensità inferiori. Ciò è supportato dal fatto che sono state rilevate normali concentrazionidi fosfati muscolari (CP, ATP), in atleti con una considerevole ipertrofia muscolare[56].Il sistema alattacido viene attivato nei primissimi secondi dell'intensa attività, utilizzando come substrato energeticoi fosfati muscolari, cioè adenosinatrifosfato (ATP) e creatinfosfato (CP). Nei primi 5-6 secondi di intensa attivitàmuscolare, soprattutto di potenza, l'energia viene tratta dai depositi intramuscolari di ATP, mentre nei successivi10-15 secondi il muscolo deve fare affidamento sul creatinfosfato. Dopo questi primi secondi di attività alattacida,subentra il sistema anaerobico lattacido glicolitico con il prevalente utilizzo del glicogeno muscolare[53]. Come per glialtri sistemi energetici, anche quello alattacido copre un tempo di intervento definito, che agisce entro circa i primi15 secondi nell'attività altamente intensa. Questo meccanismo energetico è quindi connesso con una tale tempisticadi esecuzione della serie o tempo sotto tensione (TUT), e con un'intensità e un carico che spaziano dall'80 al 100% di1 RM, cioè tra 1 e 6-7 ripetizioni massime, se eseguite all'interno di questi tempi di azione.Come già menzionato, il sistema alattacido per definizione non sfrutta il glicogeno muscolare, e non provoca la pro-duzione di acido lattico, che è positivamente correlato alla secrezione di somatotropina (GH). Non essendoci unarilevante liberazione del glicogeno muscolare, non si crea una supercompensazione intracellulare dello stesso, fattoreche contribuisce ulteriormente ad aumentare il volume della fibra muscolare mediante un'ipertrofia sarcoplasmatica,in combinazione con una dieta ad alto apporto di glucidi. Tuttavia, come accennato in precedenza, alcuni studi hannoriscontrato che l'ipertrofia massima viene ottenuta con carichi tra l'80 e il 95% di 1 RM[6], equivalenti di circa 2 e6 ripetizioni massime a cedimento, strettamente connessi con il sistema anaerobico alattacido e con l'allenamento dipotenza e forza massimale. Più o meno in linea con questi risultati, altri riconoscono che l'ipertrofia delle componen-ti cellulari quali miofibrille, sarcoplasma, e tessuto connettivo, risponda anche ad uno stimolo all'85% di 1 RM (4ripetizioni massime)[26], e comunque allenamenti che prevedono alte intensità, relative al 90% di 1 RM (3 RM), con-tribuiscono a creare ipertrofia, e possono essere parte di un programma di allenamento mirato all'aumento del volumemuscolare, in combinazione con cicli o esercizi ad intensità medie o basse[52]. L'importanza del sistema alattacidoper creare ipertrofia è dato anche da una questione ormonale. Se l'allenamento anaerobico lattacido glicolitico pro-

86 CAPITOLO 9. IPERTROFIA MUSCOLARE

muove la massima secrezione di GH, l'esercizio anaerobico alattacido dei fosfati promuove una maggiore secrezionedi testosterone, altro importante ormone anabolico. È stato infatti riscontrato che esiste una relazione inversa tra ilivelli di testosterone dei soggetti e il numero totale di ripetizioni eseguite all'interno di una serie, cioè con l'aumentodell'intensità e il decremento del numero di ripetizioni, sono stati osservati livelli superiori di testosterone[14][16].Ad ogni modo anche il volume (essenzialmente il rapporto tra serie e ripetizioni) o il numero di serie risulta comedeterminante, infatti sebbene alti volumi siano solitamente correlati ad intensità medie o basse, viene riscontratoche anche l'esercizio di resistenza ad alta intensità con un volume maggiore e tempi di recupero brevi provoca unarisposta ormonale anabolica maggiore, rispetto ad un esercizio della medesima intensità ma dal volume inferiore[60].Tale strategia, permette di reclutare al massimo la fibra di tipo 2b (fibra bianca), che viene meno coinvolta ad inten-sità inferiori, mentre non induce un'ipertrofia significativa della fibra di tipo 1 (rossa). Viene riconosciuto in questocaso un carico minimo relativo all'85% di 1 RM (4-5 RM), necessario per reclutare un maggior numero di unitàmotorie, nonché stimolare il guadagno della forza[13]. Non a caso, i wheight lifter (sollevamento pesi), e i power lifter(sollevamento di potenza), cioè atleti che eseguono la loro performance mediante il sistema alattacido, mostrano unamaggiore ipertrofia della fibra di tipo 2 (rapida), mentre i body builder (culturismo) sembrano mostrare un'ipertrofiasia nelle fibre di tipo 2, che di tipo 1[6]. Quindi anche metodi di allenamento tipicamente indicati per aumentarela forza massimale e la potenza, e che agiscono all'interno del sistema anaerobico alattacido, possono essere moltoindicati anche per stimolare il fattore ipertrofico. Talvolta la letteratura scientifica riconosce che intensità di caricopiù elevate siano adatte e necessarie per gli atleti avanzati[61][62][63].

Sistema aerobico

Il sistema aerobico durante l'attività fisica inizia ad intervenire a supporto del sistema anaerobico lattacido dopo circail minuto di attività. Tuttavia superata questa tempistica per alcuni minuti il meccanismo lattacido rimane il princi-pale sistema energetico, mentre il sistema aerobico comincia a prevalere sul lattacido dopo circa 5 minuti di lavoromuscolare ininterrotto[53]. Il sistema aerobico per definizione ricava ATP da lipidi e glucidi per l'attività muscolarecon la richiesta di ossigeno (O2), riuscendo a smaltire l'acido lattico. Per quanto riguarda l'attività di endurance, cioèla vera e propria attività aerobica, in generale non si riconoscono particolari capacità di incrementare l'ipertrofiamuscolare[64]. La maggior parte degli studi sul caso suggeriscono che, contrariamente al lavoro anaerobico, quelloaerobico non stimola questa reazione[65][66]. Come si vedrà nel paragrafo successivo, questo metodo di allenamentopotrebbe ostacolare il pieno sviluppo dell'ipertrofia muscolare.

Combinazione e compatibilità tra allenamento anaerobico e aerobico per l'ipertrofia e la forza

Ulteriori ricerche sono state affrontate sull'esecuzione di esercizio aerobico e anaerobico nella stessa seduta, per poterverificare se questo possa portare ad un miglioramento dell'aspetto ipertrofia e forza, o ad un generale miglioramentodelle prestazioni, o se invece possa causare l'effetto opposto. Mentre viene spesso suggerito che l'impostazione di unprogramma di allenamento che preveda l'allenamento di resistenza in supporto a quello di endurance (anche in seduteseparate) possa apportare ulteriori benefici e miglioramenti rispetto alla sola endurance[67], come un mantenimentoelevato del metabolismo basale e della massa magra, e un'ulteriore riduzione della massa grassa durante un regimeipocalorico, o un loro aumento in condizioni normali[68][69][70], un aumento della forza[70], e un miglioramento delladensità minerale ossea[71], sotto l'aspetto della massimizzazione dell'ipertrofia, la maggior parte degli studi sul casohanno dati esiti non vantaggiosi. Questo almeno per quanto riguarda la loro esecuzione nella stessa seduta.Si ritiene che la combinazione tra allenamento di forza/resistenza e endurance nella stessa seduta sembra inibire losviluppo di queste componenti se confrontato con l'allenamento della sola forza/resistenza[72][73]. Secondo gran partedella letteratura scientifica, combinare l'allenamento di resistenza/forza con quello aerobico di endurance sopprimealcuni degli adattamenti all'allenamento per la forza, anche se può migliorare alcuni aspetti della capillarizzazionenel muscolo scheletrico[74]. Molti indicano che la combinazione dei due metodi allenanti porta ad un'attenuazione deimiglioramenti delle prestazioni e degli adattamenti fisiologici tipici del singolo allenamento[75]. Si è notato ad ognimodo che sia l'allenamento di resistenza/forza, che la sua combinazione con l'allenamento di endurance, portano aduna simile iperotrofia della fibra 2a (intermedia). Tuttavia l'ipertrofia della fibra rossa aumentava tra le 2 e le 9 voltenel solo esercizio di resistenza rispetto alla resistenza in combinazione con l'endurance[76]. Poche altre ricerche hannomostrato risultati opposti, sostenendo che un programma combinato non impedisca dei miglioramenti della forza eipertrofia, rispetto al solo programma anaerobico[77].L'allenamento di resistenza/forza e quello di endurance producono adattamenti ampiamente diversificati, i quali nonriescono efficacemente a sovrapporsi tra di loro. L'allenamento anaerobico di resistenza si traduce in genere in unaumento della massa muscolare e della forza muscolare. Al contrario, l'allenamento aerobico di endurance induce un

9.6. FISIOLOGIA DELL'IPERTROFIA MUSCOLARE SCHELETRICA 87

aumento del massimo consumo di ossigeno e adattamenti metabolici che portano ad un aumento della resa durantel'esercizio. In molti sport, la combinazione tra allenamento di forza e di endurance è necessario per migliorare le pre-stazioni, ma in alcune situazioni in cui l'allenamento di forza e di endurance sono eseguiti simultaneamente, ha luogouna potenziale interferenza nello sviluppo della forza e ipertrofia, il che porta a credere che tale combinazione risultiincompatibile[78]. Il fenomeno dell'allenamento combinato di resistenza e endurance, è stato descritto per la primavolta nella letteratura scientifica nel 1980 da Robert C. Hickson, dove veniva fatta presente la loro incompatibilità[72],e anche se studi successivi hanno dato risultati a favore e contro[77] questa conclusione, l'effetto dell'incompatibilitàsembra maggiormente accreditato. A livello molecolare, sembra esserci una spiegazione per l'interferenza nello svi-luppo della forza durante un allenamento combinato, ma è ormai chiaro che diverse forme di esercizio induconomeccanismi antagonisti di segnalazione intracellulare che, a loro volta, potrebbero avere un impatto negativo sullarisposta adattativa del muscolo a questa particolare forma di allenamento combinato. Cioè, l'attivazione dell'enzimaAMPK durante l'esercizio di endurance può inibire i segnali che avviano la sintesi proteica inibendo l'attività delmTOR e suoi obiettivi[79].A questo proposito sono state formulate ulteriori ipotesi, di natura cronica e acuta, per cercare di spiegare il fenomenodi inibizione dello sviluppo della forza durante l'allenamento combinato. L'"ipotesi cronica” sostiene che il muscoloscheletrico non possa adattarsi metabolicamente o morfologicamente ad entrambi i metodi di allenamento. Questoperché molti adattamenti a livello muscolare osservato in risposta all'esercizio anaerobico di forza/resistenza sonodiversi da quelli osservati dopo l'esercizio aerobico di endurance. L'osservazione che vede i cambiamenti del tipo edelle dimensioni delle fibre muscolari dopo l'allenamento combinato diversi da quelli osservati dopo l'allenamentodella sola forza, forniscono un sostegno all'ipotesi cronica. L'"ipotesi acuta” sostiene che la stanchezza residua dallacomponente di endurance nell'esercizio combinato comprometta la capacità di sviluppare tensione durante la partedell'allenamento dedicata alla forza nell'allenamento combinato. Si propone che ripetute riduzioni acute nella qualitàdelle sessioni di allenamento poi portano ad una riduzione dello sviluppo della forza nel tempo. Fattori della faticaperiferica come il danno muscolare e la deplezione di glicogeno muscolare e sono stati implicati come possibilimeccanismi della fatica associati all'ipotesi acuta[73].

9.6.6 Fibre muscolari e ipertrofia del muscolo scheletrico

La forza generata da un muscolo dipende dalla sua dimensione e dalla composizione del tipo di fibre muscolari. Lefibre muscolari scheletriche sono classificate essenzialmente in due categorie principali; fibre a contrazione lenta (tipo1) e fibre a contrazione rapida (tipo II). La differenza tra le due fibre possono essere distinte dal metabolismo, dallavelocità contrattile, dalle differenze neuromuscolari, dal glicogeno, dai lipidi, dalla densità capillare del muscolo, edall'effettiva risposta all'ipertrofia[80]. Il fattore ereditario determina la percentuale e la quantità dei due tipi principalidi fibra. La maggior parte degli individui hanno una componente di circa il 50% data dalle fibre a contrazione lenta ea contrazione rapida, anche se questa distribuzione varia tra le persone, e anche all'interno di diversi muscoli di unaindividuo[81]. Negli esseri umani le fibre aerobiche sono stante denominate anche come fibre rosse, toniche, di tipoI, a contrazione lenta (ST), o lente-ossidative (SO). Al contrario, le fibre anaerobiche sono stati denominate bianche,fasiche, di tipo 2, a contrazione rapida (FT) o fast-glycolitic (FG). Un'ulteriore suddivisione delle fibre di tipo II sonole IIa (rapide glicolitiche-ossidative) e IIB (rapide-glicolitiche). Bisogna ricordare che il soleo, un muscolo coinvoltola postura in piedi e l'andatura, è composto generalmente da una percentuale maggiore del 25-40% di fibre di tipo1, mentre il tricipite brachiale ha una distribuzione maggiore del 10-30% di fibre di tipo II rispetto agli altri muscolidel braccio[82]. Le proporzioni e le tipologie di fibre muscolari variano notevolmente tra gli adulti e tra gli atleti deidiversi tipi di disciplina: i wheight lifter (sollevamento pesi), e i power lifter (sollevamento di potenza) mostrano unamaggiore ipertrofia della fibra di tipo 2 (rapida), mentre i body builder (culturismo) sembrano mostrare un'iperotrofiasia nelle fibre di tipo 2, che di tipo 1[6]. Si suggerisce che i nuovi modelli di periodizzazione di allenamento, cheincludono l'esecuzione di esercizi con sovraccarichi con fasi di allenamento ad intensità leggera, moderata e alta,riescano a stimolare i diversi tipi di fibre muscolari del corpo, fornendo allo stesso tempo di riposo sufficiente inmodo che si verifichi la sintesi proteica[52].

Reclutamento delle unità motorie

Le unità motore sono per la maggior parte reclutate in ordine di dimensioni crescenti, poiché la dimensione (diametro)del gruppo di unità motore è direttamente correlato alla sua capacità di produrre forza. Una richiesta più leggera forzaverso il muscolo porrà l'accento sull'attivazione delle fibre di tipo 1 a contrazione lenta. Come la forza richiesta aimuscoli aumenta, le fibre intermedie di tipo IIa sono attivate con l'aiuto delle fibre di tipo I. Con richieste di forza

88 CAPITOLO 9. IPERTROFIA MUSCOLARE

muscolare più impegnative, intervengono le più potenti (e più grandi) fibre di tipo IIb, col supporto delle fibre di tipoI e di tipo IIa[83].

Fibre di tipo 1

Le fibre muscolari di tipo I, note anche come fibre muscolari rosse o lente ossidative (SO, Slow Oxidative), sonoprincipalmente responsabili del mantenimento della postura del corpo e sostegno dello scheletro. Il soleo è un esem-pio di muscolo composto prevalentemente da fibre a contrazione lenta. Un aumento della densità capillare è legataalla fibre di tipo I perché sono più coinvolte nelle attività aerobica di resistenza (endurance). Queste fibre sono ingrado di generare tensione per lunghi periodi di tempo. Le fibre di tipo I richiedono meno eccitazione per causareuna contrazione, ma generano anche meno forza. Esse utilizzano più efficientemente lipidi e carboidrati per via delpreponderante ricorso al metabolismo aerobico ossidativo (complesso sistema energetico del corpo che trasformal'energia dalla degradazione del carburante con l'ausilio dell'ossigeno)[41]. Le fibre lente possono sviluppare ipertrofiama in maniera minore[84][85], anche se è stato dimostrato che siano in grado di incrementare notevolmente questoevento mediante l'allenamento coi pesi con sovraccarico progressivo[14][86]. Questa ridotta capacità ipertrofica dipen-de dal metabolismo specifico: nella fibra in cui c'è una maggiore presenza di mitocondri e con un elevato impiego diossigeno, la fibra deve essere mantenuta ridotta in modo che al suo interno al velocità di diffusione dell'ossigeno siaabbastanza elevata[85]. Infatti i body builder, cioè atleti che adottano il metodo dell'esercizio anaerobico di resistenzacon sovraccarichi, riescono a stimolare l'ipertrofia della fibra di tipo 1, contrariamente ai power lifter e ai weightlifter[6]. La fibra di tipo 1 per altro viene stimolata anche a ripetizioni basse e intermedie (3-12 rip.), e quindi adintensità alte e medie (70-90% 1 RM), anche se non mostra ipertrofia ad alte intensità, mentre la fibra di tipo 2 nonviene stimolata ad alte ripetizioni/bassa intensità (specie la 2b)[51].

Fibre di tipo 2

Le fibre di tipo II possono essere trovate in maggiore concentrazione nei muscoli che richiedono una maggiorequantità di forza per brevi periodi di tempo, come il gastrocnemio e il vasto laterale. Queste sono reclutate menofrequentemente, e sono più predisposte all'ipertrofia[85]. Fibre di tipo II possono essere ulteriormente classificate neisottotipi IIa e IIb.

Fibre di tipo 2a Le fibre di tipo IIa, note anche come fibre intermedie, o a contrazione veloce ossidativi glicolitiche(FOG, Fast Oxidative Glycolitic), sono degli ibridi tra le fibre di tipo I e di tipo IIb, e presentano delle caratteristichedi entrambi i tipi. Queste si basano sia sul metabolismo anaerobico (reazioni che producono energia che non necessitadi ossigeno), che aerobico ossidativo per sostenere la contrazione[80]. Con un allenamento di resistenza così comeallenamento di endurance, le fibre di tipo IIb si convertono in fibre di tipo IIa, provocando un aumento della percen-tuale di fibre di tipo IIa all'interno di un muscolo[14][51][87]. Le fibre di tipo IIa presentano anche un aumento dellasezione trasversale con conseguente ipertrofia tramite l'esercizio di resistenza[14]. Con il disuso e l'atrofia, le fibre ditipo IIa si riconvertono in fibre di tipo IIb.

Fibre di tipo 2b Le fibre di tipo IIb sono fibre glicolitiche a contrazione rapida (FG, Fast Glycolitic). Queste fibresi basano unicamente sul metabolismo anaerobico per produrre energia per la contrazione, che è il motivo per cuipresentano al loro interno elevate quantità di enzimi glicolitici. Queste fibre generano tra tutte la maggior quantitàdi forza a causa di un aumento della dimensione dei nervi del corpo, assoni e fibre muscolari, ad una velocità diconduzione maggiore dei motoneuroni alfa, e una quantità maggiore di eccitazione necessaria ad avviare il potenzialedi azione[80]. Sebbene questo tipo di fibra sia in grado di generare la maggior quantità di forza, è anche quella chemantiene la tensione per il periodo di tempo più breve tra tutti i tipi di fibremuscolari. Le fibre di tipo IIb si convertonoin fibre di tipo IIa con l'esercizio anaerobico di resistenza[51][87]. Si ritiene che l'allenamento di resistenza provochi unaumento della capacità ossidativa nel muscolo allenato per la forza. Dato che le fibre di tipo IIa hanno una maggiorecapacità ossidativa delle fibre di tipo IIb, questo adattamento si rivela positivo per le esigenze dell'esercizio[14]. Le fibrebianche rispondono a carichi relativi all'80-85% di 1 RM, vale a dire tra le 4 e le 6 ripetizioni massime (a cedimentomuscolare)[87] con movimento veloci ed esplosivi, mentre le fibre rosse rispondono maggiormente ad intensità relativeinferiori all'80%[51].

9.6. FISIOLOGIA DELL'IPERTROFIA MUSCOLARE SCHELETRICA 89

9.6.7 Ipertrofia e densità capillare

Anche se può essere spesso supportata l'ipotesi che l'aumento della densità capillare abbia luogo solo con l'allenamentodi natura aerobica, realmente anche l'esercizio anaerobico assume un importante ruolo nel suo incremento. Un au-mento del letto capillare nel muscolo ha luogo per supportare l'aumentata richiesta di sangue per rifornirlo, e puòcontribuire a sviluppare lievemente anche l'aumento dell'ipertrofia per un 3-5%[26]. La mancata capacità di svilupparela densità capillare può essere attribuita solo all'attività alattacida tipica dei powerlifter e weightlifter[88], ma lo stessonon si può dire dei bodybuilder, che al contrario hanno mostrato una maggiore capillarizzazione[89]. L'esercizio diresistenza classico a media intensità (3 serie x 10 RM) seguito per 12 settimane, ha mostrato un significativo incre-mento nel numero di capillari sia per le fibre di tipo I che per quelle di tipo II[33]. Tuttavia, a causa dell'ipertrofiadelle fibre, non è stato osservato nessuno cambiamento dei capillari per fibra o per area del muscolo. L'aumentatacapillarizzazione è stata osservata anche da parte di soggetti non allenati che si sono sottoposti ad un programmadi resistenza[56][90][91]. Si è dimostrato che con diversi tipi di allenamento, cioè diverse combinazioni di movimenticoncentrici ed eccentrici, i capillari per area e per fibra aumentano significativamente in risposta all'esercizio di re-sistenza pesante[91]. Per l'ipertrofia selettiva delle fibre di tipo II, l'incremento dei capillari sembra essere collegatoall'intensità e al volume dell'esercizio di resistenza. Tuttavia, il periodo di cambiamento nella densità capillare apparelento, anche perché studi hanno mostrato che programmi di allenamento della durata di 6-12 settimane non stimolanola crescita capillare rispetto a soggetti non allenati[56][92]. I powerlifter e i weightlifter non hanno dimostrato alcuncambiamento nel numero di capillari per fibra muscolare. Ma a causa dell'ipertrofia muscolare, questi stessi atletimostrano un decremento della densità capillare (cioè un numero di capillari per la sezione trasversale del tessuto) seconfrontati con individui non allenati[88].Potrebbe essere quindi concluso che un allenamento di forza ad alta intensità e basso volume effettivamente dimi-nuisce il letto capillare, mentre un allenamento di resistenza ad intensità basse e medie provochi dei risultati oppostiaumentandone la densità in base all'ampiezza dell'ipertrofia. Un aumento della densità capillare può facilitare la per-formance di resistenza ad intensità basse e medie facilitando l'apporto di sangue alle fibre in attività. I brevi tempi direcupero tra le serie applicati da molti bodybuilder durante i loro allenamenti risultano in un aumento della concen-trazione di lattato dai valori normali di 1 o 2 volte maggiori di 20 mmol/L[93]. Una maggiore densità capillare puòmigliorare la capacità di rimuovere il lattato dal muscolo da parte del sangue, favorendo una migliore capacità ditolleranza ad allenamenti che causano un grande accumulo di questa molecola[93]. Questo principio è inoltre suppor-tato dal fatto che i bodybuilder mostrano una maggiore capacità di resistenza se sottoposti alle stesse concentrazionidi lattato se comparati ai powerlifter[93]. Ciò è dato dal fatto che i protocolli di resistenza/forza dei weightlifter epowerlifter non lavorano all'interno dei tempi di attivazione del sistema anaerobico lattacido, di conseguenza diffi-cilmente raggiungono concentrazioni di lattato attorno ai 4 mmol/L, quindi lo stimolo fisiologico per l'aumento dellacapillarizzazione non avviene.Da quanto visto, un allenamento di resistenza tipicamente mirato allo sviluppo dell'ipertrofia a media e bassa intensità,ha la capacità di aumentare la densità capillare, ma questo cambiamento è dipendente dal volume di allenamento. Iltempo necessario per questo adattamento richiede più di 12 settimane. Un aumento del numero totale di capillari puòessere nascosto dall'ipertrofia stessa, risultando in alcun cambiamento per area di fibre, o un decremento della densitàcapillare. Un allenamento ad alto volume e intensità media e alta possono stimolare lo sviluppo della capillarizzazione,mentre un programma a basso volume e/o ad alta intensità non porta a questo adattamento.

9.6.8 Ipertrofia e densità mitocondriale

Diversi studi hanno esaminato gli effetti dell'esercizio di resistenza sulla densità mitocondriale, fattore che consentedi migliorare la sensibilità insulinica, la tolleranza ai glucidi e lipidi, e la loro ossidazione. È stato notato un suo de-cremento con tale protocollo di allenamento a causa degli effetti attenuanti provocati dall'ipertrofia muscolare[94][95].L'osservazione di un decremento della densità capillare è coerente con la minima richiesta del metabolismo ossida-tivo da parte dei muscoli durante un tradizionale protocollo di resistenza. Questo metodo infatti tende ad attivareprevalentemente il metabolismo anaerobico, e quindi esula da un rilevante intervento dei meccanismi ossidativi peri suoi tempi di attività ridotti in combinazione con intensità piuttosto elevate. Altri studi hanno riscontrato che 12settimane di allenamento di resistenza sono risultati in un significativo incremento delle fibre di tipo I e di tipo II nellaloro sezione trasversale, rispettivamente del 26% e del 28%[96]. Tuttavia, evidenze più recenti, hanno riscontrato cheun allenamento di resistenza che prevede un Time Under Tension (TUT) di lunga durata, riesce invece a stimolare lasintesi di mitocondri[21]. Questa analisi dei mitocondri dimostra che l'allenamento di forza/resistenza ad alta e mediaintensità porterebbe ad una riduzione della distribuzione mitocondriale locale, mentre protocolli di resistenza a bassaintensità e TUT lunghi ne favoriscono un aumento, probabilmente per il più rilevante intervento del metabolismoaerobico ossidativo.

90 CAPITOLO 9. IPERTROFIA MUSCOLARE

9.7 Voci correlate• Iperplasia muscolare

• Muscolo scheletrico

• Tessuto muscolare

• Fibra muscolare (miocita)

• Miologia

• Massa magra

• Trigliceridi intramuscolari

• Fibra muscolare rossa (o di tipo I)

• Fibra muscolare intermedia (o di tipo IIa)

• Fibra muscolare bianca (o di tipo IIb)

• Sistema aerobico

• Sistema anaerobico lattacido

• Sistema anaerobico alattacido

• Consumo di ossigeno in eccesso post-allenamento (EPOC)

• Aerobiosi

• Anerobiosi

• Cellule satellite

• Sistema immunitario

• Fattori di crescita

• Ormoni

• DOMS

• Time Under Tension (TUT)

• Culturismo

• Fitness (sport)

• Medicina dello sport

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92 CAPITOLO 9. IPERTROFIA MUSCOLARE

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• Antonio Paoli, Marco Neri. Principi di metodologia del fitness. Elika, 2010. ISBN 88-95197-35-6.

9.10 Collegamenti esterni• my-personaltrainer.it - Ipertrofia muscolare

• my-personaltrainer.it - Numero di ripetizioni e ipertrofia muscolare

• sportmedicina.com - Forza e ipertrofia muscolare

Capitolo 10

Massimo consumo di ossigeno

Ilmassimo consumo di ossigeno (VO₂ ₐₓ) è un parametro biologico che esprime il volume massimo di ossigeno cheun essere umano può consumare nell'unità di tempo per contrazionemuscolare. Questo valore è espresso inml/kg/min(millilitri per kg di peso corporeo al minuto), l'allenamento può essere un fattore migliorativo solo in piccola parte(misurata fino al 20/30%).

10.1 Test

Misura diretta del massimo consumo di ossigeno (VO2 max) utilizzando un metabolimetro per l'analisi degli scambi gassosi (VO2 eVCO2) durante test da sforzo su tapis roulant

95

96 CAPITOLO 10. MASSIMO CONSUMO DI OSSIGENO

Il valore “VO2max” si misura con un cicloergometro o in alternativa sottoponendosi a test fisici. Nella ricerca sono statisperimentati diversi tipi di test più o meno obsoleti e più o meno validi che permettono di determinare il VO2Max.Tra questi il Test di Cooper o il Test della Navetta di Léger.Quest’ultimo test permette, in base alla determinazione della Massima velocità aerobica (MVA) di un essere umano,di estrapolare il VO2Max basandosi sulla formula dello stesso Léger: VO2Max = 3,5 x MVA, in cui il VO2Max simisura in ml/min/kg e la MVA in km/h.Sempre secondo gli studi di Léger, utilizzando la seguente formula è possibile mettere in correlazione I valori diVO2Max e di FCMax di un atleta: %FCmax = 38,35 + 0,643 x %VO2max. Un altro test che permette di valutare lecapacità di un atleta è quello di Veronique Billat.

10.2 FC max

Si indica con FCMax la frequenza cardiaca di picco raggiunta durante uno sforzo fisico massimale. Questa frequenzamassima può essere dedotta in maniera teorica dalla formula di Cooper: 220 - età.

10.3 Correlazione tra VO2max e Frequenza cardiaca

La correlazione tra le percentuali del VO2max e della Frequenza cardiaca è stata spesso comparata, tuttavia rimaneuna media dei valori, di carattere approssimativo e indicativo, e varia da parte di diverse fonti. Si precisa comun-que che queste correlazioni hanno una validità solo adoperando il metodo di calcolo di Karvonen (FCris), e quindivalutando la frequenza cardiaca a riposo. Inoltre queste correlazioni hanno un valore relativo poiché si relazionanoad un determinato esercizio, ma subiscono una variazione in base al tipo di sforzo aerobico o al tipo di macchinaaerobica: sulla cyclette (o cicloergometro) la percentuale di FCris risulta più bassa della percentuale del VO2max; sultreadmill (tapis roulant) e sullo stepper c'è invece una correlazione molto stretta tra i 2 parametri (60% FCris = 60%VO2max); sul vogatore (o remoergometro) la FCris risulta più alta della percentuale rispettiva del VO2max, ecc.[1]

Alcuni esempi:

10.4 Note[1] Antonio Paoli, Marco Neri. Principi di metodologia del fitness. Elika, 2010. p. 131-148. ISBN 8895197356

10.5 Voci correlate• Sistema aerobico

• Soglia anaerobica

• Massima velocità aerobica

• Frequenza cardiaca

• Velocità ascensionale media

10.6 Collegamenti esterni• (EN) VO2Max Calculator

• (FR) Le fractionné selon Veronique Billat

• (EN) Billat’s 30-30 Workout

Capitolo 11

One-repetition maximum

One-repetition maximum (o 1-Repetition maximum), comunemente abbreviato in 1-RM, è un parametro appli-cato nell'esercizio con sovraccarichi o con i pesi (resistance training) per indicare la forza massimale dinamica, o ilmassimo peso che può essere sollevato da un soggetto per una singola ripetizione in un determinato esercizio. Essopuò essere applicato negli sport con sovraccarichi (powerlifting, weightlifting, bodybuilding) per misurare la forzamassima di un individuo, ed è il metodo per determinare il vincitore nelle competizioni di powerlifting e weightlifting(sollevamento pesi). Il parametro può essere anche utilizzato per associare un determinato carico alla percentualesul 100% di 1-RM, al fine di determinare lo specifico carico in un esercizio. La percentuale di 1-RM viene comune-mente riconosciuta con l'ulteriore parametro scientifico denominato Intensità[1][2], in genere utilizzato nelle ricerchescientifiche e come riferimento negli sport con i pesi.

11.1 Definizione

11.1.1 1-Repetition maximum

Il 1-Repetition maximum è un parametro che misura e registra la forza dinamica tramite il massimo carico che unmuscolo o un gruppo muscolare può sollevare in un dato esercizio per una sola ripetizione[3] con una corretta tec-nica esecutiva[4]. Più comunemente, il 1-Repetition maximum (1-RM) viene utilizzato negli sport di forza e potenzamuscolare, ovvero powerlifting e weightlifting, ma esso è ampiamente applicato anche come parametro in altre at-tività con i pesi come nel bodybuilding e nel bodyfitness, in cui, nonostante il fine primario non sia strettamentequello dell'aumento della forza massima o della prestazione in sé, esso assume un ruolo importante per stabilire ilmiglioramento degli adattamenti muscolari, legati indirettamente anche al guadagno di ipertrofia o volume muscola-re. L'esercizio con i pesi per sviluppare la forza massimale richiede il sollevamento di carichi pesanti, che in terminipercentuali spaziano da circa l'85 al 100% di 1-Repetition maximum, per un numero basso di ripetizioni massime(RM) tra circa 1 e 6.Un altromodo permisurare i progressi nella forzamassima è testare periodicamente l'1-RM sugli esercizi che vengonoeseguiti comunemente. L'1-RM è il più alto carico che può essere sollevato per una ripetizione mantenendo la correttatecnica e il range di movimento dell'esercizio[5]. Se un carico pesante può essere sollevato solo per una parte limitatadel range di movimento (ROM) senza riuscire ad eseguire una ripetizione completa, questo non sarà equivalente al1-RM, ma corrisponderà ad un carico sovramassimale, cioè che supera il 100% di 1-RM.

Test 1-RM

Per testare l'1-RM l'esecutore inizia con un peso leggero svolgendo 10 ripetizioni come riscaldamento. Successi-vamente incrementa progressivamente il carico con il passare delle serie eseguendo per ognuna di queste una solaripetizione, fino a quando non trova il carico massimo che può permettere l'esecuzione di una ripetizione massimain maniera corretta. Si potrebbe trovare il carico specifico in circa 5-6 serie totali. Per stabilire questo parametro, ènecessario eseguire abbastanza serie da poter scaldare sufficientemente i muscoli, ma non troppe da poter affaticareil muscolo in modo che la prestazione, e quindi l'individuazione del 1-RM, venga alterata o compromessa[5]. Il tempodi recupero tra le serie del test non deve durare meno di 3 minuti, per poter consentire di riaccumulare i fosfati

97

98 CAPITOLO 11. ONE-REPETITION MAXIMUM

muscolari (ATP, e creatinfosfato) spesi nella prestazione, e quindi non accusare, almeno sul breve termine, un calodella forza[6]. Se non si riesce a mantenere la tecnica corretta e il range di movimento completo durante l'esercizio,l'individuazione del 1-RM viene ritenuto non valido. Inoltre, quando si solleva un carico massimale, vicino al massi-male, o peggio sovramassimale, il rischio infortuni aumenta notevolmente. Per questo motivo è necessaria l'assistenzadi uno spotter (assistente)[5].Il riconoscimento del 1-RM richiede che il test venga ripetuto periodicamente per assicurare che il carico sollevatonell'allenamento sia adeguato, al fine di massimizzare i miglioramenti sullo sviluppo della forza massima. Questopuò essere più adatto per gli atleti di forza, perché il test frequente è necessario per misurare i progressi dell'atleta eprevedere la prestazione nella competizione. I pesisti olimpici dovrebbero usare il test 1-RM regolarmente, perchél'abilità nel sollevamento è la principale componente richiesta in questa attività con i pesi. I pesisti professionisti do-vrebbero utilizzare delle precise misurazioni del carico nelle loro fasi di allenamento. Anche i powerlifter (sollevatoridi potenza), cioè l'altra categoria degli atleti di forza negli sport con i pesi, usano questo metodo, perché la finalitàdel loro sport è proprio quella di sollevare il massimo carico che può essere permesso con 1-RM, su specifici eserciziquali panca piana, squat, e stacco da terra. Molti powerlifter si allenano con carichi leggermente inferiori basati sullapercentuale del loro 1-RM, da cui risalgono a quest'ultimo dato prevedendo il carico relativo al 1-RM. Tuttavia, lapercentuale di 1-RM non permette che possa essere individuato in maniera troppo precisa l'1-RM, ma rimane unastima e può variare in base al grado di esperienza, ai gruppi muscolari specifici, e gli esercizi o gli attrezzi specifici[7].Per eseguire nuovamente il test 1-RM dopo la prima volta, al fine di misurare i guadagni nella forza massimale,si inizia con una serie di riscaldamento con un carico relativo al 60% di 1-RM precedente. Poi si eseguono altre4 serie, ciascuna delle quali prevede l'utilizzo di un carico relativo rispettivamente all'80, 85, 90, e 95% di 1-RM.Dopo questo gruppo di serie in cui il carico viene aumentato progressivamente, si prova un nuovo record personalebasato su quanto duramente viene percepito il carico al 95% di 1-RM. Se questo 95% viene sollevato in manierarelativamente facile, si può provare ad aumentare di circa 5 kg il carico relativo al 1-RM precedentemente stabilito.Se il 95% invece appare più duro, si può provare ad aumentare il carico di 1 kg o 2,5 kg rispetto al precedente 1-RM.Per quanto riguarda i principianti, questi possono effettuare il test 1-RM periodicamente per i primi 6-12 mesi diallenamento. Dopo questo periodo, i guadagni della forza rallentano, quindi il test può essere svolto ogni 2-3 mesi[5].Non tutti gli atleti necessitano nel test 1-RM. Se l'attività con sovraccarichi non richiede un particolare sviluppo dellaforza massima, non ci sarebbe motivo di stabilirlo, correndo l'inutile rischio di accusare infortuni, maggiormenteaccentuato dal fatto di non essere abituati all'uso di carichi vicini al massimale. Può essere il caso di molti bodybuildere degli entusiasti del fitness, un'ulteriore categoria di atleti di resistenza (Resistance training), per i quali effettuare iltest 1-RM non è conveniente, e spesso è difficilmente praticabile. Effettivamente sarebbe necessario troppo tempoper stabilire questo dato, anche a causa del fatto che queste attività prevedono molti più esercizi. Inoltre, molti degliesercizi previsti in questo caso non possono essere svolti in un contesto massimale, o perlomeno perderebbe sensostabilirli. Potrebbe essere il caso dei cavi, delle macchine isotoniche, o degli esercizi monoarticolari di isolamento.Anche se esistono delle tabelle che in teoria consentono di stimare l'1-RM in base al numero di ripetizioni massimeeseguite su un esercizio, queste non sono molto accurate. Per i bodybuilder e bodyfitness, l'"RM target zone” puòessere il test più indicato[7].

11.1.2 Repetition maximum

A sua volta può essere riconosciuto un ulteriore metodo alternativo più generico, il Repetition maximum (RM), cheindica il massimo peso che può essere sollevato per un determinato numero di volte[8][5]. DeLorme e Watkins furonoi primi ad applicare il concetto di RM nel 1948 per definire le resistenza che poteva permettere il sollevamento di unospecifico numero di ripetizioni[9]. Con questo metodo, il soggetto solleva un carico che può permettere un determinatorange di ripetizioni massime (RM).Ad esempio, se un atleta solleva 80 Kg su panca piana per 5 volte senza riuscire ad eseguire alcuna ripetizione aggiun-tiva (raggiungendo quindi il cedimento muscolare alla 5ª ripetizione), i 5-RM dell'atleta su panca piana corrispondonoal carico specifico di 80 Kg. Dopo alcuni allenamenti l'atleta è un grado di aumentare la capacità di sollevare talecarico per più ripetizioni massime, oppure è in grado di sollevare più carico (ad esempio 90 Kg) svolgendo lo stessonumero di RM. In questo caso l'atleta ha incrementato la sua forza massimale, quindi si può dire che ha aumentatoi suoi “5-RM”[5]. Come il carico aumenta, il numero di ripetizioni che l'atleta può eseguire diminuisce, fino a chenon si raggiunge il 1-RM. Al contrario, più il carico sarà leggero, più l'atleta sarà in grado di aumentare le ripetizionimassime[8].Un altro comune metodo è chiamato RM target zone, cioè zona bersaglio delle ripetizioni massime. Esso consistenell'assegnare un range definito di ripetizioni massime, come può essere “3-RM”, “5-RM”, o “10-RM”. Quando

11.1. DEFINIZIONE 99

viene prescritta una zona bersaglio, l'atleta utilizza il più alto carico che può permettergli il numero di ripetizionipreviste in quel range[8].L'assegnazione di questi metodi può essere problematica per alcuni principianti, perché impone di raggiungere ilcedimento muscolare, una soglia più difficile da raggiungere o riconoscere per questo tipo di soggetti[8].

11.1.3 Percentuale di 1-Repetition maximum (% 1RM)

L'associazione tra l'1-RM e l'RM è stato definito percentuale di 1-RM (% 1-RM). L'utilizzo di un carico può esserestabilito applicando la percentuale di 1-RM, o uno specifico range di ripetizioni massime compiute. Se ad esempio unatleta riesce a sollevare 100 Kg su panca piana per una ripetizione al massimo (1 RM), questi 100 Kg rappresentano il100% dell'intensità (100% 1 RM), e quindi l'intensità assoluta. Se il carico viene ridotto del 20% (80 Kg), l'intensitàscende all'80% di una ripetizionemassima (1 RM), e si traduce in una capacità di sollevare il carico per più ripetizioni.A sua volta, per ogni intensità relativa (o percentuale di carico) corrisponde una stima approssimativa del numerodi ripetizioni che si riescono ad eseguire[7], naturalmente in condizioni di non affaticamento. Ad esempio si puòstimare che un carico relativo all'80% del massimale possa permettere di eseguire al massimo 8 ripetizioni massimea cedimento (RM). È importante sottolineare che la correlazione tra ripetizioni massime (RM) e la percentuale di1-RM (% 1-RM) può largamente dipendere dal grado di allenamento del soggetto e dagli esercizi usati[8].Correlazione tra ripetizioni massime e intensità come percentuale di 1RM:[8]

• 100% 1RM = 1 ripetizione massima

• 95% 1RM = 2 ripetizioni massime

• 93% 1RM = 3 ripetizioni massime

• 90% 1RM = 4 ripetizioni massime

• 87% 1RM = 5 ripetizioni massime

• 85% 1RM = 6 ripetizioni massime

• 83% 1RM = 7 ripetizioni massime

• 80% 1RM = 8 ripetizioni massime

• 77% 1RM = 9 ripetizioni massime

• 75% 1RM = 10 ripetizioni massime

• 70% 1RM = 11 ripetizioni massime

• 67% 1RM = 12 ripetizioni massime

• 65% 1RM = 15 ripetizioni massime

• 60% 1RM = 20 ripetizioni massime

*Queste percentuali possono variare molto leggermente (±0.5-2.0%) in base allo stato di allenamento del soggetto.[8]

11.1.4 Raccomandazioni

• I carichi ad alta intensità (>90% 1-RM) dovrebbero essere usati per i guadagni della forza con esercizi mul-tiarticolari ai pesi liberi;

• Gli atleti dovrebbero testare regolarmente il loro 100% 1-RM, perché i cambiamenti nel test 1-RM hannoun'influenza sui carichi assoluti prescritti durante l'allenamento;

• Il numero di ripetizioni eseguite a una determinata percentuale di 1-RM è dipendente dalla massa muscolarecoinvolta (più massa muscolare permette più ripetizioni a cedimento a parità di % 1-RM);

100 CAPITOLO 11. ONE-REPETITION MAXIMUM

11.1.5 Limitazioni delle stime nella relazione tra RM e %1-RM

Mentre la relazione tra ripetizioni massime (RM) e percentuale di 1-RM (% 1-RM) può essere un metodo efficaceper prescrivere l'intensità nel Resistance training (l'esercizio con sovraccarichi), è importante considerare le diverselimitazioni che possono influenzare negativamente questa stima.

• Anche se c'è una correlazione tra le ripetizioni massime possibili e la % 1-RM, diversi studi suggeriscono chequesta relazione non è precisa come si crede.[10][11][12]

• Lo stato di allenamento sembra influenzare la relazione tra % 1-RM e ripetizioni massime, riconoscendo chegli atleti allenati sono capaci di eseguire più ripetizioni massime a parità di % 1-RM[11].

• Quando si applica la relazione tra % 1-RM e ripetizioni massime, è importante considerare che il numero diripetizioni massime eseguite ad una specifica % 1-RM sono correlate ad una singola serie e non alle serie mul-tiple (un gruppo di serie). La fatica accumulata durante le serie multiple causa una riduzione nel numero delleripetizioni che possono essere eseguite nelle serie successive, alterando la relazione tra % 1-RM e ripetizionimassime[13] (questo avviene soprattutto con tempi di recupero incompleti[14]).

• Il numero di ripetizioni in base all'intensità relativa è largamente condizionato dal parametro Speed of mo-vement. A parità di carico, i movimenti più lenti impongono la capacità di sollevare lo stesso per menoripetizioni[15][16]. Quindi un andamento delle ripetizioni rallentato, molto comune nel bodybuilding, non con-sente di stimare o risalire all'intensità relativa o la percentuale di 1-RM.

• La relazione tra % 1-RM e ripetizioni massime è in gran parte basata su ricerche scientifiche che testavano lapanca piana, lo squat e la girata al petto. Questa correlazione non può essere applicata allo stesso modo in tuttigli esercizi in quanto è stato rilevato un diverso numero di ripetizioni massime a parità di % 1-RM su diversiesercizi[12][17].

• La modalità di esercizio con sovraccarichi condiziona il numero di ripetizioni che possono essere eseguite aduna determinata% 1-RM[18][19]. In generale, più ripetizioni riescono ad essere svolte ad una precisa percentualesulle macchine con sovraccarichi, e meno sui pesi liberi. Per quanto riguarda i pesi liberi, meno ripetizioniriescono ad essere svolte negli esercizi con movimenti indipendenti degli arti (manubri) rispetto a quelli in cuientrambi gli arti concorrono nel sollevare lo stesso carico (bilancieri).

• A parità di % 1-RM, maggiori ripetizioni possono essere eseguite sugli esercizi fondamentali rispetto agliesercizi complementari[12].

• A parità di % 1-RM, maggiori ripetizioni possono essere eseguite sugli esercizi che coinvolgono più gruppimuscolari o maggiori masse muscolari[12][17].

• L'ordine degli esercizi può influire sul numero di ripetizioni che possono essere eseguite ad una determinata %1-RM. Indipendentemente dal fatto che sia un esercizio fondamentale o complementare, svolgere un esercizioalla fine dell'allenamento risulta in un decremento del numero di ripetizioni massime.

11.2 Altri parametri di allenamento

• Intensità

• Volume

• Densità

• Frequenza

• Time Under Tension

• Speed of movement

• Tempo di recupero

• Periodizzazione

11.3. VOCI CORRELATE 101

11.3 Voci correlate• Allenamento di resistenza

• Powerlifting

• Weightlifting

• Body building

• Fitness (sport)

• Wellness

• Sport

• Sistema aerobico

• Sistema anaerobico lattacido

• Sistema anaerobico alattacido

• Cedimento muscolare

• EPOC (metabolismo)

• DOMS

• Soglia anaerobica

• Massa grassa

• Massa magra

• Ginnastica

• Ginnastica aerobica

11.4 Note[1] Schwab et al. Acute effects of different intensities of weight lifting on serum testosterone. Med Sci Sports Exerc. 1993

Dec;25(12):1381-5.

[2] Fry. The role of resistance exercise intensity on muscle fibre adaptations. Sports Med. 2004;34(10):663-79.

[3] SaleDG.Testing strength and power. In:MacDougall JD,WengerHA,GreenHJ.Physiological testing of the high-performanceathlete. 2nd ed. Champaign, IL: Human Kinetics; 1991. pp. 21–106.

[4] Fleck SJ, Kraemer WJ. Designing Resistance Training Programs. Human Kinetics 1, 2004. ISBN 0-7360-4257-1

[5] James L. Hesson. Weight Training for Life. Cengage Learning, 2011. p. 138. ISBN 1-111-58189-4

[6] Willardson JM. A brief review: Factors affecting the length of the rest interval between resistance exercise sets. J StrengthCond Res. 2006 Nov;20(4):978-84.

[7] James Stoppani. Encyclopedia of Muscle & Strength. Human Kinetics, 2006. p. 12-14. ISBN 0-7360-5771-4

[8] Jared W. Coburn, Moh H. Malek. NSCA’s Essentials of Personal Training. Human Kinetics, 2011. p. 358. ISBN 0-7360-8415-0

[9] DeLorme, Watkins. Technics of progressive resistance exercise. Arch Phys Med Rehabil. 1948 May;29(5):263-73.

[10] Hoeger et al. Relationship Between Repetitions and Selected Percentages of One Repetition Maximum. Journal of Strength &Conditioning Research, February 1987 - Volume 1 - Issue 1

[11] Hoeger et al. Relationship between Repetitions and Selected percentages of One Repetition Maximum: A Comparison betweenUntrained and Trained Males and Females. Journal of Strength & Conditioning Research, May 1990 - Volume 4 - Issue 2

102 CAPITOLO 11. ONE-REPETITION MAXIMUM

[12] Shimano et al. Relationship between the number of repetitions and selected percentages of one repetition maximum in freeweight exercises in trained and untrained men. J Strength Cond Res. 2006 Nov;20(4):819-23.

[13] Miranda et al. Effect of two different rest period lengths on the number of repetitions performed during resistance training. JStrength Cond Res. 2007 Nov;21(4):1032-6.

[14] Kramer et al. Effects of Single vs. Multiple Sets of Weight Training: Impact of Volume, Intensity, and Variation. 1997 NationalStrength and Conditioning Association

[15] Headley et al. Effects of lifting tempo on one repetition maximum and hormonal responses to a bench press protocol. J StrengthCond Res. 2011 Feb;25(2):406-13.

[16] Sakamoto, Sinclair. Muscle activations under varying lifting speeds and intensities during bench press. Eur J Appl Physiol.2012 Mar;112(3):1015-25.

[17] Iglesias et al. Analysis of factors that influence the maximum number of repetitions in two upper-body resistance exercises:curl biceps and bench press. J Strength Cond Res. 2010 Jun;24(6):1566-72.

[18] Simpson et al. Comparison of One Repetition Maximums Between Free Weight and Universal Machine Exercises. J StrengthCond Res. 1997. 11: 103-106.

[19] Cotterman et al. Comparison of muscle force production using the Smith machine and free weights for bench press and squatexercises. J Strength Cond Res. 2005 Feb;19(1):169-76.

11.5 Bibliografia• James Stoppani. Encyclopedia of Muscle & Strength. Human Kinetics, 2006. ISBN 0-7360-5771-4

• James L. Hesson. Weight Training for Life. Cengage Learning, 2011. ISBN 1-111-58189-4

• Jared W. Coburn, Moh H. Malek. NSCA’s Essentials of Personal Training. Human Kinetics, 2011. ISBN 0-7360-8415-0

Capitolo 12

Periodizzazione (esercizio coi pesi)

Nell'esercizio con sovraccarichi (resistance training), la periodizzazione (periodization) si riferisce alla sistema-tica variazione dei parametri e delle variabili dell'allenamento durante un programma di allenamento sul lungotermine[1][2][3][4][5]. La periodizzazione è ampiamente usata nella progettazione di un allenamento coi pesi per evi-tare lo stallo nella progressione dei miglioramenti, l'eccesso di stress, il sovrallenamento e il rischio di infortuni,massimizzando i guadagni delle prestazioni e degli adattamenti e consentendo il recupero fisico[6].

12.1 Cenni storici

La periodizzazione è un approccio utilizzato nella programmazione di un allenamento con sovraccarichi che prevedeun'alternanza ciclica e sistematica nella variazione dei principali parametri di allenamento, prevalentemente l'intensità(il carico sollevato come percentuale sul massimale) e il volume (carico x ripetizioni x serie)[7]. Le radici di questaparticolare forma di programmazione sono da ritrovare nell'Europa dell'est attorno agli anni cinquanta[8], dove diversiallenatori, preparatori e scienziati dello sport dedicati alla preparazione di alcuni dei più grandi atleti del periodo,conclusero che non importasse quanto in forma fossero gli atleti, poiché il recupero e la prestazione avrebbero risentitodi allenamenti troppo duri per periodi troppo protratti durante il periodo di preparazione. Questa squadra di specialistivenne portata ad ideare qualcosa di molto rivoluzionario nei programmi di allenamento per quell'epoca, al fine diottimizzare la prestazione dei loro atleti. Questo sistema si fondava diverse fasi di allenamento in cui venivano previstiperiodi eseguiti ad alto volume e a bassa intensità, alternando questi cicli con fasi di allenamento a basso volume e adalta intensità[8]. Questo sistema di allenamento con i pesi iniziò a ricevere una maggiore attenzione solo tra la fine deglianni sessanta e la primametà degli anni settanta, quando gli scienziati dello sport iniziarono a pubblicare i loro lavori[8].Fu in questo periodo che la periodizzazione venne definitivamente stabilita come concetto scientifico da ricercatoriprovenienti da paesi dell'Europa dell'est come Russia, Romania e Germania Est[8]. Tra i principali nomi spiccanoLeonidMatveyev[9][10], Nikolai Ozolin[11], ed altri, i quali permisero la diffusione del nuovo concetto anche GermaniaOccidentale en preparazione de l'Olimpiadi de Monaco 1972[12] negli Stati Uniti nello stesso periodo[13]. Nel corsodegli ultimi decenni, le diverse forme di periodizzazione hanno raggiunto una notevole popolarità, stabilendosi comei metodi predominanti nella programmazione degli allenamenti coi pesi a lungo termine.

12.2 General Adaptation Syndrome (GAS) e sovrallenamento

Le radici teoriche di base della periodizzazione provengono dalla mente del noto medico austriaco di origini ungheresiHans Selye, che per primo ha presentato la teoria della sindrome generale di adattamento (o GAS, dall'ingleseGeneralAdaptation Syndrome)[14][15][8][16][13]. Selye individuò una fonte di stress biologico denominato eustress, che consisteda una parte in un adattamento positivo nell'aumento della crescita muscolare e della forza, e da una parte in unostato di distress, ovvero lo stress negativo che può provocare effetti avversi come danni tissutali, malattia e morte. Lateoria di Selye suggerisce che il corpo si adatta all'allenamento in tre diverse fasi:

• Fase di allarme: questa rappresenta l'introduzione al programma di allenamento coi pesi ed è la prima reazioneallo stimolo, in cui l'atleta sperimenta dolore e rigidità a causa dello shock e degli stress che gli esercizi hannoprovocato sul corpo.

103

104 CAPITOLO 12. PERIODIZZAZIONE (ESERCIZIO COI PESI)

• Fase di resistenza o adattamento: in questa fase, dall'inizio del recupero il corpo si adatta alle richieste indottedall'esercizio e viene sottoposto ad un processo di crescente rafforzamento che da luogo ad un miglioramentodella prestazione.

• Fase di esaurimento o affaticamento: questa fase rappresenta l'incapacità del corpo di continuare l'adattamentoad un determinato stimolo e viene causata da allenamenti troppo duri o troppo lunghi senza che venga concessoun recupero fisico sufficiente. Il sovrallenamento è un evento che indica l'espressione di quello che si potrebbeverificare nella terza fase del GAS se non si provvede a ridurre l'entità dello stimolo. Per evitare la fase diesaurimento del GAS, l'atleta deve sottoporsi ad un tipo di stimolo di allenamento differente.

Quindi è possibile concludere che qualsiasi sia la causa di uno stress intenso che turba l'organismo - in questo casol'esercizio coi pesi - lo stesso avrà la tendenza a reagire con una sequenza preordinata di riposte al fine di ristabi-lire l'omeostasi o l'equilibrio interno. Un eccesso di fattori stressogeni porterà ad un eccesso di stress dai connotatinegativi, mentre un'adeguata dose di stress porterà ad un adattamento all'ambiente[17]. Dunque il concetto di pe-riodizzazione si fonda sul principio del GAS con l'intento di evitare la fase di adattamento definitivo ad uno stimolodeterminato con conseguente stallo e arresto dei progressi, così come l'eccesso di stress indotto da allenamenti troppologoranti mantenuti per periodi prolungati, il quale culminerebbe nell'asaurimento fisico e nella sindrome da sovral-lenamento (OTS)[13]. La OTS rappresenta, tra i vari fattori, il decremento della prestazione a lungo termine proprioa causa dell'aumento di alcuni parametri come l'intensità e/o il volume[18]. Per tanto, uno dei principali obiettividel periodizzazione è quello di evitare la sindrome da sovrallenamento[19][8], la quale coincide con la terza fase delGAS[13].Nonostante questi propositi, alcuni autori (Stone et al., 1999)[20] segnalano che un modello periodizzato possa preve-dere anche una fase di overreaching. L’overreaching (o sovraffaticamento) può essere definito in altri termini come il“sovrallenamento a breve termine”, il quale può essere più facilmente gestito e contenuto prima che possa degenerarenella vera e propria sindrome da sovrallenamento (OTS). A volte l’overreaching può essere il risultato di un micro-ciclo (indicativamente una settimana) organizzato volutamente in maniera particolarmente intensa e stressante. Sel’overreaching risulta come un evento pianificato e il recupero è sufficiente, ciò porta ad un adattamento positivo ead un miglioramento della prestazione. Se il modello di periodizzazione prevede una fase di overreaching pianificata,questa consiste in un sensibile aumento del volume o dell'intensità a breve termine (1-2 settimane) seguito da unritorno al normale programma (periodizzazione in overreaching)[18][21][22]. In altri termini, l’overreaching organizzatopuò essere previsto come una sorta di microciclo o di breve mesociclo all'interno di un programma periodizzato permassimizzare i guadagni di una determinata qualità, il cui culmine sarebbe rappresentato dall'esasperazione a brevetermine di una delle variabili necessarie a sviluppare questa stessa qualità muscolare specifica.

12.3 Caratteristiche

La periodizzazione è un metodo organizzativo per la progettazione dei programmi di allenamento con sovraccari-chi sul lungo termine. In altri termini si riferisce alla programmazione di un anno di allenamento dividendo questoperiodo in diverse fasi di durata variabile che si distinguono nella differente impostazione dei diversi parametri diallenamento e nel relativo obiettivo specifico[4][10][6], ma che condividono anche più obiettivi comuni, ovvero la pre-venzione del sovrallenamento, degli infortuni fisici e dello stallo nei progressi. È necessario segnalare come il concettodi periodizzazione sia stato definito in maniere differenti da diversi autori e non manchi di controversie nel suo ri-conoscimento. Essa viene definita da alcuni autori come "...un sensibile e ben pianificato approccio di allenamento,che massimizza i guadagni di allenamento e il miglioramento della prestazione." (Dawson, 1996)[23]. Altri la descri-vono come "intenzionale sequenza di differenti componenti dell'allenamento (cicli e sessioni di allenamento a lungo,medio e breve termine) per l'ottenimento dello stato e dei risultati pianificati desiderati dall'atleta" (Issurin, 2003)[24],o similmente, "...la periodizzazione è la sequenza predeterminata di sessioni di allenamento e competizioni." (Nadorie Granek, 1989)[25]. La periodizzazione è solitamente suddivisa in tre tipi di cicli:[26][6][27]

• Microciclo (breve termine): dura indicativamente fino a 7 giorni.

• Mesociclo (medio termine): è un insieme di microcicli, e può variare da 2 settimane a un paio di mesi. Questonormalmente è orientato sullo sviluppo di una qualità specifica, e può essere ulteriormente classificato comepreparazione, competizione, picco, e fase di transizione.

• Macrociclo (lungo termine): è l'insieme dei mesocicli e si riferisce al periodo di allenamento generale a lungotermine, rappresentando indicativamente un anno.

12.3. CARATTERISTICHE 105

La periodizzazione rappresenta la manipolazione programmata delle diverse variabili e parametri di allenamento (co-me carico, serie e ripetizioni) per massimizzare gli adattamenti indotti dall'allenamento, prevenire l'insorgenza disindrome da sovrallenamento (OTS)[19] e prevenire gli infortuni[28][29]. Alcuni documenti recenti ne suggerisconol'applicazione anche nei programmi di riabilitazione[5][30]. La periodizzazione fornisce numerose possibilità di impo-stazione e viene organizzata manipolando i diversi parametri di allenamento. Nonostante vengano solitamente citatesolo intensità e volume, altre variabili potenzialmente manipolabili, in alcuni casi comunque connesse con i parametricitati, sono:[4][6]

• numero o range di ripetizioni;

• ordine degli esercizi;

• numero di esercizi;

• numero di esercizi per gruppo muscolare;

• tipo di esercizi;

• numero di serie;

• carichi (intensità);

• tempi di recupero;

• tipi di contrazione (speed of movement);

• frequenza di allenamento;

• raggiungimento o non raggiungimento del cedimento muscolare;[31]

• stato nutrizionale;

Sebbene esistano alcune evidenze scientifiche contrarie sulla funzionalità della periodizzazione sul medio-breve ter-mine (10-15 settimane)[32][33][34][35], il più delle volte essa si è dimostrata necessaria o superiore ai programmi nonperiodizzati per lo sviluppo della forza massimale[19][2][7][36][37][38]. In letteratura è stato ampiamente dimostratoche l'allenamento coi pesi periodizzato riesca a favorire un miglioramento dei risultati rispetto ai programmi nonperiodizzati[16][7][5][39][40]. Inoltre potrebbe essere necessario un periodo abbastanza lungo per ciò che la periodizza-zione risulti superiore ad un programma non periodizzato, in quanto è possibile che tempi minori non dimostrinodifferenze significative tra i due metodi. Una potenziale limitazione degli studi in ambito di periodizzazione è la du-rata limitata dei test, che normalmente si estende solo fino a 15 settimane o meno, quando invece un macrocicloraggiungerebbe i 12 mesi.Fortemente radicata nella teoria Sindrome Generale di Adattamento (GAS) di Selye, la periodizzazione viene appli-cata per ottimizzare i principi di sovraccarico, secondo cui il sistema neuromuscolare si adatta ad un carico o unostress inaspettato[41][42]. Le principali variabili dell'allenamento coi pesi sono l'intensità, il volume e la frequenza; leinterazioni di queste variabili determinano lo stimolo specifico[43]. Per ciò che il sistema neuromuscolare si adatti almassimo carico di allenamento o allo stress, sono necessarie delle alterazioni del volume e dell'intensità. A causa dellerichieste crescenti, il sistema neuromuscolare si adatta risultando in un aumento delle prestazioni muscolari. Se vienepermesso al sistema di adattarsi ai fattori di stress senza una concomitante variazione del sovraccarico, non sono ne-cessari ulteriori adattamenti, ed il progresso nei risultati desiderati va incontro ad uno stallo[16][44]. Concettualmente,la periodizzazione contribuisce ad evitare questo problema perché il carico sul sistema neuromuscolare è in continuaevoluzione. Inoltre, la periodizzazione può essere utile grazie all'aggiunta di variazioni negli allenamenti, evitando cosìdi andare incontro alla svogliatezza a causa di programmi di allenamento monotoni o lo stallo nei progressi[16][44], unevento riconosciuto come burnout[45].La maggior parte delle persone presenta una distribuzione delle fibre muscolari che consiste approssimativamentenel 50% a contrazione lenta e nel 50% a contrazione rapida[46][47], anche se queste variano tra i soggetti, e ancheall'interno del corpo del singolo individuo[47]. Le caratteristiche fisiologiche e metaboliche delle fibre a contrazionelenta (tipo 1, adatte alla resistenza) e a contrazione rapida (tipo 2, adattate alla forza e all'esplosività), sono argo-mento comune in quasi tutti gli attuali testi di fisiologia dell'allenamento. Tuttavia, le spiegazioni fisiologiche per cuii programmi di periodizzazione funzionano così efficacemente stanno iniziando ad essere comprese dagli scienziatidell'esercizio solo negli ultimi anni. Una spiegazione accettata è che l'approccio di allenamento sistematico impostodai programmi periodizzati fornisce un sovraccarico soddisfacente per specifici tipi di fibre muscolari permettendo

106 CAPITOLO 12. PERIODIZZAZIONE (ESERCIZIO COI PESI)

ad altre fibre un recupero[48]. Di conseguenza, il recupero fisico viene compreso nella progettazione di un programmadi allenamento periodizzato. I cicli che alternano fasi ad alto volume e a bassa intensità con fasi a basso volume ead alta intensità producono un adeguato stimolo e allo stesso tempo un adeguato recupero per i diversi tipi di fibremuscolari, minimizzando la possibilità di sperimentare la terza fase del GAS, ovvero quella dell'esaurimento, e quindidel sovrallenamento[13].

12.3.1 Tipi di periodizzazione

Esistono diversi metodi di periodizzazione[49], tuttavia, a causa delle differenze di sesso, tipo di corporatura, compo-sizione corporea, percentuali di fibre muscolari, età, salute, livello di forma fisica e genetica, può essere problematicoriconoscere l'esistenza di un programma di periodizzazione ideale per tutti[13], considerando anche l'obiettivo specifi-co ricercato. Mentre la variazione di per sé gioca un ruolo importante nell'ottimizzazione dei miglioramenti correlatialle prestazioni, non tutti i programmi che includono una componente riguardante la variabilità forniscono risulta-ti simili[50]. In altre parole, la variazione casuale dei diversi parametri di allenamento senza un particolare criteriopotrebbe non produrre i risultati desiderati, portando a credere che i programmi pianificati falliscano. Come saràpossibile verificare in seguito, la ricerca ha frequentemente paragonato diversi tipi di periodizzazione rilevando lasuperiorità di determinati modelli per alcuni scopi specifici. In questo senso si potrebbe presumere che per ogniobiettivo specifico esistano delle migliori forme di periodizzazione, sebbene ciò debba essere ulteriormente verifi-cato e accertato dalla ricerca a causa di molteplici fattori condizionanti che rendono queste conclusioni non ancoradefinitive. I modelli di periodizzazione si dividono essenzialmente in tre grandi categorie:[27]

• Periodizzazione lineare o classica (LP): descrive una progressione da lavoro ad alto volume e bassa intensitàverso un minore volume ed intensità crescente durante i vari cicli[2].

• Periodizzazione non lineare o ondulata (NLP o UP): il volume e l'intensità di allenamento sono aumentatee diminuite su base regolare diversamente dal modello tradizionale[6].

• Periodizzazione lineare inversa (RLP): prevede un'inversione dei parametri rispetto alla versione classica,partendo dal basso volume ed alta intensità progredendo verso l'alto volume e la bassa intensità[44].

• Periodizzazione in blocco (BP): prevede l'uso di 3 o 4 mesocicli che vengono spezzati rispetto alla normaleperiodizzazione lineare, per evitare la perdita degli adattamenti ottenuti nei mesocicli precedenti.[27]

Periodizzazione lineare o classica (LP)

La periodizzazione lineare (LP, da linear periodization) o periodizzazione classica si compone partendo inizialmenteda un alto volume e una bassa intensità. L'allenamento in periodizzazione lineare progredisce attraverso mesociclio fasi programmate in cui il volume diminuisce mentre aumenta l'intensità in maniera progressiva. Questo stile diallenamento, proprio per il fatto di iniziare con basse intensità e alti volumi, viene suddiviso in diverse fasi consecutivea partire da endurance, ipertrofia, forza, potenza, e fasi di transizione, sebbene non sempre vengano previste tutte lefasi proposte. Basato normalmente su un periodo di tempo di 12 mesi, il programma viene definito come macrociclo,mentre le altre due categorizzazioni sono il mesocliclo (3-4 mesi) e il microciclo (1-4 settimane). Ogni mesocicloè rivolto ad un unico obiettivo. Il primo mesociclo potrebbe essere quello di endurance, durante il quale vengonopreviste basse intensità e alte ripetizioni, tra le 15-20, e l'obiettivo è quello di sviluppare la resistenza alla fatica.Segue il mesociclo di ipertrofia, in cui si assiste ad un aumento dell'intensità correlato a riperizioni inferiori, attorno a8-12, progettato per stimolare la crescita o il volumemuscolare. Segue poi il mesociclo di forza che alza ulteriormentel'intensità abbassando le ripetizioni a 5-8. Infine il mesociclo di potenza, che mantiene alte intensità ma abbassa leripetizioni a 1-5 ripetizioni. Per concludere, la fase di recupero o di scarico riduce il volume oppure impone un riposototale. Questo tipo di periodizzazione è spesso definito come lo stile “classico” dell'allenamento periodizzato[2][5],creato in origine dallo scienziato russo Leonid Matveyev negli anni cinquanta[9], venne poi promosso da noti autoricome Mike Stone[51] e Tudor Bompa[52].

Periodizzazione non lineare o ondulata (NLP o UP)

La periodizzazione non lineare (NLP, da non-linear periodization) o periodizzazione ondulata (UP, da undulatingperiodization), nota anche come metodo coniugato, è l'altro principale modello di periodizzazione, e la sua elabo-razione è dovuta al contributo di professionisti come lo scienziato russo Yuri Verkhoshansky e il coach canadese

12.3. CARATTERISTICHE 107

Charles Poliquin[53]. Il termine periodizzazione non lineare sembra essere più usato rispetto a periodizzazione ondu-lata, tuttavia sono entrambi molto comuni e vengono usati in maniera interscambiabile. Piuttosto che impostare unaprogressione lineare aumentando e riducendo progressivamente le variabili, la NLP/UP varia il volume e l'intensitàdi allenamento (assieme ad altre variabili) in brevi periodi di tempo, e questo può verificarsi da allenamento ad alle-namento o di settimana in settimana. In altri termini, il volume e l'intensità di allenamento sono aumentati e diminuitisu base regolare[7], quindi si basa sul concetto che tali variabili vengono alterate con maggiore frequenza (giornaliera,settimanale, bisettimanale ecc) per consentire al sistema neuromuscolare più frequenti periodi di recupero, distin-guendosi ampiamente dal metodo tradizionale in cui l'intensità aumenta e il volume diminuisce progressivamentecon l'avanzare le mesociclo. Le fasi specifiche sono molto più brevi, fornendo più frequenti cambiamenti di stimoloche possono essere altamente favorevoli per i guadagni della forza[53] e dell'ipertrofia[54][55]. Diversamente dal tradi-zionale modello LP, la NLP/UP coniuga in un breve ciclo (anche nell'arco di una sola settimana) allenamenti voltiallo sviluppo di due o più qualità che devono essere sviluppate, come ad esempio la potenza e l'ipertrofia. Esistonopoi ulteriori sottocategorie di periodizzazione ondulata: Kraemer e Fleck hanno ampliato il concetto di NLP inclu-dendo la periodizzazione non lineare pianificata (PNLP, planned non-linear periodization) o flessibile (FNLP, flexiblenon-linear periodization)[56], mentre altri ricercatori facevano una distinzione tra periodizzazione ondulata giornaliera(DUP, daily undulating periodization) o ondulata settimanale (WUP, weekly undulating periodization)[19].

• Periodizzazione non lineare giornaliera (DUP): permette di modificare le variabili su base giornalieraall'interno di un microciclo.

• Periodizzazione non lineare settimanale (WUP): permette di modificare le variabili su base settimanale(una, due, tre o più settimane) nel macrociclo.

• Periodizzazione non lineare pianificata (PNLP): segue schemi pre-programmati che verranno rispettatidurante l'intero macrociclo.

• Periodizzazione non lineare flessibile (FNLP): consente di regolare la pianificazione senza una pre-programmazionea lungo termine, ma variando in base allo stato dell'atleta.

Periodizzazione lineare inversa (RLP)

La periodizzazione lineare inversa (RLP, da reverse linear periodization), è un modello meno comune in origine ta-stato in una ricerca condotta da Rhea et al. (2003)[44]. Questo consiste essenzialmente nell'invertire i principi dellaperiodizzazione lineare classica (LP). In questo modello, si parte con allenamenti ad alta intensità e basso volume,per poi ridurre gradualmente l'intensità aumentando il volume durante la progressione del programma nel mesociclo.Sebbene meno diffuso rispetto alla periodizzazione lineare classica, proprio lo studio che per primo la sperimentò nedimostrò una maggiore efficacia per migliorare la prestazione di endurance muscolare locale rispetto alla lineare clas-sica o a quella ondulata[44], mentre ha dimostrato di favorire uno sviluppo inferiore della forza e del miglioramentodella composizione corporea[57].

Periodizzazione in overreaching

La periodizzazione in overreaching è una forma poco conosciuta di periodizzazione descritta da Stone et al. (1999)[20].Più che un modello di periodizzazione, si tratta di una particolare fase a breve termine che non condiziona il mo-dello di per sé, ma che prevede semplicemente un overreaching pianificato al suo interno. Per tanto questa modalitàpotrebbe ipoteticamente essere introdotta all'interno dei tre modelli sopra descritti. Questa consiste nell'organizzareperiodicamente una fase a breve termine, della durata di 1 o 2 settimane, in cui vengono aumentati sensibilimente ilvolume o l'intensità, per poi tornare al normale programma di allenamento[20][18][58]. Questo potrebbe rappresentarel'esasperazione di una variabile che in quel dato periodo risulta già enfatizzata. Questo modello è usato principalmenteda atleti esperti, che più possono beneficiare di un periodo di overreaching pianificato[6].

12.3.2 La ricerca

La ricerca nel campo della periodizzazione si è concentrata principalmente sulla variazione del volume (ripetizionitotali per allenamento o ripetizioni totali x massa sollevata) e dell'intensità (% 1RM) di allenamento. Anche se imeccanismi fisiologici di base che spiegano le differenze tra i programmi periodizzati e non periodizzati deve essere

108 CAPITOLO 12. PERIODIZZAZIONE (ESERCIZIO COI PESI)

ancora pienamente approfondita e chiarita[7], gli effetti sugli adattamenti neurali e evitare il sovrallenamento sonostati suggeriti più volte come possibili fattori influenti[20][50][7].La maggior parte degli studi comparativi in cui veniva stabilita la differenza tra i programmi periodizzati e non,ha dimostrato da tempo la superiorità dei programmi periodizzati su quelli non periodizzati in termini di maggioriguadagni della forza, miglioramenti della composizione corporea e delle abilità motorie[7]. In queste indagini, i pro-grammi sono stati valutati in base alle variazioni nella forza e potenza, come il massimale (1-RM) su panca e squat,la potenza nel salto verticale e in altezza, e gli sprint su cicloergometro. Gli studi possono variare nella durata da 7 a24 settimane. Normalmente questi studi dimostrano che, anche nel corso di un periodo relativamente breve di tempo(la durata di un mesociclo), possono essere ottenuti miglioramenti significativamente maggiori tramite la variazionesistematica del volume e dell'intensità rispetto ai programmi non periodizzati con serie e ripetizioni costanti (ovverole classiche 3 serie da 10 ripetizioni). In due studi separati, i gruppi testarono un programma basato su monoseriea cedimento confrontandolo con un gruppo che sperimentava l'allenamento periodizzato. Entrambi i metodi hannocomportato miglioramenti in misure di forza e di potenza nel periodo di allenamento. Tuttavia, il gruppo periodizzatodimostrò incrementi significativamente maggiori rispetto al gruppo monoserie[7]. Un punto che può essere discussonell'interpretazione di questi risultati è la maggiore quantità di volume di allenamento (ripetizioni, serie e carico totalesollevato) nei programmi periodizzati, che può spiegare le differenze nei guadagni delle prestazioni tra i due gruppi.Ad ogni modo questi risultati possono fornire una delle tante prove scientifiche a sostegno dell'uso dei programmiperiodizzati e basati su serie multiple, che continua ad essere oggetto di dibattito tra i professionisti del fitness. Perapprofondire l'effetto dell'influenza del volume di allenamento totale, programmi lineari a serie multiple (ripetizio-ni e serie costanti) sono stati confrontati con i programmi periodizzati classici (diminuzione del volume e aumentodell'intensità nel tempo). Nella maggior parte dei casi, i programmi basati sulla periodizzazione consentirono di ot-tenere miglioramenti significativamente maggiori in termini di performance[20][50][7]. Pertanto, esistono abbastanzaprove scientifiche per sostenere un'appropriata manipolazione del volume e dell'intensità.

12.3.3 Conclusioni e considerazioni pratiche

Il principio della periodizzazione, quindi la periodica e regolare variazione pianificata degli stimoli e dei parametridi allenamento, è stato da tempo riconosciuto come un metodo superiore ai programmi non periodizzati o casualiper lo sviluppo dei guadagni in termini di prestazioni, adattamenti, sviluppo della massa muscolare e un generalemiglioramento della composizione corporea. Questa realtà, originata dagli anni cinquanta e accettata definitivamentedal mondo scientifico e sportivo a partire dagli anni settanta, è oggi applicata con criterio da preparatori atletici,allenatori, personal trainer e atleti.Ridurre il volume di allenamento prima della gara, programmare periodi di riposo attivo, e introdurre periodi rivoltiagli allenamenti di potenza e di forza per stimolare l'attivazione di diversi sistemi energetici, sono tutte variazionimirate a sfruttare la Sindrome Generale di Adattamento (GAS). Nelle linee guida per il miglioramento delle presta-zioni esistono ulteriori variabili qualitative come la motivazione, l'adesione ed il consenso nell'affrontare un piano diallenamento, fattori che non possono essere sottovalutati come determinanti per il successo di qualsiasi programma.Per esempio, Stone et al. (1999) sostiene che il livello di non adesione ad un programma senza variazioni è attribui-bile alla monotonia e la noia tipiche di questo tipo di approccio[20]. Possono esistere quindi fattori psicologici cheinfluenzano ulteriormente la qualità e la quantità del lavoro svolto durante l'allenamento. Anche se la ricerca in am-bito di periodizzazione si concentra sull'effetto della variazione del volume e dell'intensità, dovrebbe essere chiaro chequeste non sono le uniche variabili che determinano gli adattamenti indotti dall'allenamento. Oltre ad offrire stimolied adattamenti differenti e complementari, che si concretizzano in una generale maggiore efficacia dei programminel lungo termine, la periodizzazione offre anche vantaggi psicologici legati alla motivazione e all'adesione a svolgeregli allenamenti.

12.3.4 Paragone tra modelli di periodizzazione: la ricerca

I diversi modelli di periodizzazione sono stati spesso comparati per stabilire quali potessero rivelarsi più produttiviper lo sviluppo degli adattamenti, della prestazione del miglioramento della composizione corporea o dei guadagnimuscolari.Baker et al.(1994)[32] confrontarono l'efficacia di 3 modelli di organizzazione, ovvero 2 modelli di periodizzazione(lineare e non lineare) e un programma non periodizzato, sulla forza massimale e sul salto verticale in 22 uominiallenati eseguendo un programma di allenamento di 12 settimane per 3 giorni a settimana. In un ciclo di allenamentodi breve durata, la periodizzazione lineare provocò gli stessi guadagni di quella ondulata. Inoltre, i meccanismi che

12.3. CARATTERISTICHE 109

contribuirono allo sviluppo di forza e potenza erano diversi. I miglioramenti nella forza massimale non necessaria-mente equivalgono ai miglioramenti nelle attività di potenza come il salto, evidenziando chiaramente la specificitàdell'allenamento[59].Rhea et al. (2002)[60] paragonarono gli effetti della periodizzazione lineare o ondulata sullo sviluppo della forza.L'allenamento includeva 3 serie di panca e leg press, 3 giorni a settimana per 12 settimane. Il gruppo lineare variòl'intensità alle settimane 4 e 8, mentre il gruppo ondulato lo variava su base giornaliera (lunedì, mercoledì e venerdì).Entrambi i gruppi svilupparono una forza maggiore, ma il gruppo ondulato ottenne miglioramenti maggiori.L'anno successivo, la stessa equipe fronteggiata da Rhea et al. (2003)[44] confrontò la periodizzazione lineare, ondulata,e lineare inversa, per verificare le differenze nello sviluppo della resistenza muscolare locale. I 3 modelli presentavanoun volume e un'intensità equiparate. I partecipanti eseguirono 3 serie di leg extension 2 giorni a settimana. Il gruppolineare eseguì serie da 25 RM, 20 RM, e 15 RM, cambiando ogni 5 settimane. Il gruppo lineare inverso progredìesattamente in ordine inverso. Il gruppo ondulato cambiò variabili ad ogni allenamento: 25 RM, 20 RM, e 15 RM,ripetuti per le 15 settimane. Tutti e 3 i modelli aumentarono la resistenza muscolare locale, ma il gruppo lineareinverso dimostrò miglioramenti rispetto agli altri.Buford et al. (2007)[19] confrontarono dei modelli di periodizzazione nel corso di un programma di allenamento di9 settimane con un volume equiparato e intensità per forza. Essi confrontarono la periodizzazione lineare, l’ondulatagiornaliera, e l’ondulata settimanale. Il programma di allenamento per ciascun gruppo durò di 9 settimane, con unafrequenza di 3 volte a settimana. Gli atleti sono stati testati a 4 settimane per regolare il loro 1-RM. Cinque settimanedopo, sono stati testati nuovamente per confrontare i risultati. Anche se tutti e 3 i gruppi hanno migliorato forza, nonvenne rilevata alcuna differenza significativa tra i gruppi.Kok et al. (2009)[61] compararono i modelli di periodizzazione lineare e ondulata sui guadagni della forza su donnenon allenate. Venti donne vennero sottoposte ad un periodo di condizionamento di 3 settimane per stabilire il 1-RMsullo squat e sulla panca piana prima di venire assegnate in maniera casuale nei gruppi di periodizzazione lineare eondulato per 9 settimane, allenandosi 3 volte a settimana. Prima dell'inizio, e durante il programma, ogni 3 settimane,venneromisurate la forzamassima, la potenza, la massa corporea, la circonferenza degli arti e la sezione trasversale delmuscolo. Entrambi i gruppi migliorarono la forza e la potenza, la circonferenza degli arti. Anche la sezione trasversale(ipertrofia) aumentò in entrambi i gruppi. Il confronto tra le periodizzazione lineare e ondulata con volume e intensitàpareggiati suggerì che entrambi i programmi erano egualmente effiaci per migliorare la forza e la potenza in donneattive ma non allenate.Hoffman et al. (2009)[35] confrontarono i modelli di periodizzazione su giocatori di football americano, tra cui ungruppo non periodizzato, un gruppo in periodizzazione lineare, e un gruppo in periodizzazione ondulata pianificata.Tutti gli atleti parteciparono ad un programma di condizionamento fuori stagione di 15 settimane. Non venne rilevataalcuna differenza significativa nella forza e potenza tra i gruppi.Prestes et al. (2009)[57] compararono la periodizzazione lineare con la lineare inversa per determinare gli effetti sullaforza massimale e sulla composizione corporea in donne allenate usando carichi tra le 4 e le 12 RM. Questo studio fuil primo ad esaminare intensità così elevate. Gli atleti si allenarono per 12 settimane con ognuno di questi modelli diperiodizzazione. Il gruppo lineare aumentò il carico ogni 1-4 settimane, riducendo il volume. Quindi, ogni settimanal'intensità aumentava per il gruppo lineare e diminuiva nel gruppo lineare inverso. Il recupero venne attuato dimi-nuendo il carico a 12 RM al 4°, 8°, e 12ª settimana, nonché diminuendo la loro frequenza da 3 a 2 sessioni a settimana.Sia la periodizzazione lineare che lineare inversa favorirono un aumento della forza massimale per la parte superiore einferiore del corpo. Tuttavia la periodizzazione lineare favorì una maggiore forza massima rispetto a quella inversa. Ilgruppo lineare dimostrò miglioramenti della composizione corporea, riducendo il grasso corporeo e aumentando lamassa magra, cosa che non venne osservata nel gruppo inverso. In questo studio venne quindi dimostrato che, rispettoalla periodizzazione lineare inversa, quella classica porta ad effetti più positivi sulla composizione corporea e sullaforza massima quando l'intensità è compresa tra 4 e 14 RM.In un altro studio di Prestes et al. (2009)[62] venne confrontata la periodizzazione lineare con i modello ondulatogiornaliero per verificare le differenze nella composizione corporea e nella forza massima in un programma di 12settimane. Quaranta uomini giovani (età media 21 anni) con u minimo di 1 anno di esperienza con i pesi vennero di-stribuiti nei due gruppi. Al termine del periodo venne osservato che la peridoizzazione ondulata giornaliera producevaun maggiore guadagno di forza massima rispetto al modello lineare in soggetti allenati.Negli studi di Prestes è necessario fare una segnalazione relativa ad una controversia sulle definizioni dei modellidi periodizzazione. Ciò in quanto nelle ricerche in questione le variazioni di intensità e volume avvenivano su basesettimanale, rientrando più facilmente nel modello ondulato settimanale piuttosto che in quello lineare classico. Nellaperiodizzazione lineare classica, le variazioni di volume e intensità non sono così frequenti, e variano nell'arco deimesocicli e non dei microcicli, quindi si potrebbe concludere che i modelli presentati nelle ricerche di Prestes facciano

110 CAPITOLO 12. PERIODIZZAZIONE (ESERCIZIO COI PESI)

più correttamente riferimento alla periodizzazione ondulata settimanale con progressione lineare.Jimenez e Paz (2011)[63] analizzarono gli effetti del modello lineare e ondulato sulla forza muscolare della parteinferiore del corpo su soggetti anziani. Un gruppo di anziani fisicamente attivi ma non allenati coi pesi venne divisoin tre gruppi, tra cui uno in periodizzazione lineare, uno ondulata e uno di controllo. I soggetti dei gruppi periodizzati,di età non superiore ai 65 anni, parteciparono ad un programma di allenamento coi pesi di 12 settimane svolgendo 2sessioni a settimana. Al termine del periodo di studio, vennero rilevati simili valori nello sviluppo della forza e dellapotenza tra i due gruppi diversamente dal gruppo di controllo. I risultati suggerirono che i modelli periodizzati sonoefficaci per migliorare la forza e la potenza nella popolazione anziana. Tuttavia, il fatto che vennero ottenuti risultatisimili tra i gruppi fece concludere che fossero necessarie più ricerche. Il fatto che lo studio fosse stato rivolto allapopolazione anziana per altro può non rappresentare una condizione di valutazione ideale per gli atleti o per i soggettigiovani dediti all'esercizio coi pesi.Miranda et al. (2011)[54] paragonarono la periodizzazione lineare e quella ondulata giornaliera testando carichi corri-spondenti a 1-RM e 8-RM. Venti soggetti allenati vennero assegnati in uno dei due gruppi in maniera casuale. Dopo12 settimane, i guadagni di forza risultarono simili, ma il gruppo che seguiva il modello ondulato giornaliero ottenneuna maggiore risposta all'ipertrofia in tutti i gruppi muscolari allenati.Simão et al. (2012)[55] paragonarono gli effetti della periodizzazione lineare e ondulata sull'ipertrofia muscolare e sullaforza. Trenta uomini allenati vennero distribuiti in 3 gruppi, lineare, ondulato e di controllo. Il programma ondulatovariava l'allenamento bisettimanalmente durante le settimane 1-6, e su base giornaliera durante le settimane 7-12. Ilprogramma lineare seguiva un modello in cui l'intensità e il volume variavano ogni 4 settimane. Entrambi i modelli diperiodizzazione favorirono un aumento della forza e dell'ipertrofia muscolare, ma il modello ondulato favorì maggiorimiglioramenti rispetto a quello lineare.Spineti et al. (2013)[64] paragonarono gli effetti dei modelli di periodizzazione ondulata (giornaliera) o lineare sullosviluppo della forza e dell'ipertrofia su 4 esercizi: curl per bicipiti, estensioni per tricipiti, lat machine e panca piana.Ventinove uomini allenati con i pesi vennero divisi a random in 3 gruppi: gruppo ondulato, lineare, e di controllo(non si allenava). Gli scienziati misurarono le differenze nelle prestazioni di forza massima, forza isometrica e volumemuscolare prima e dopo le 12 settimane di studio. I soggetti che seguivano il modello ondulato variavano il volume el'intensità su base giornaliera, mentre quelli del modello lineare li variavano ogni 4 settimane. I risultati dello studioindicarono che il gruppo ondulato ottenne maggiore forza sul curl per bicipiti e sulle estensioni per tricipiti, e unamaggiore ipertrofia dei bicipiti e tricipiti. Ma non vennero osservate differenze significative nella panca piana e nellalat machine, le quali venivano svolte nell'ultima parte della sessione. I ricercatori conclusero che entrambi i modellidi periodizzazione fossero efficienti per migliorare i guadagni di forza e di ipertrofia. Tuttavia, la periodizzazioneondulata promuoveva maggiori guadagni di forza e ipertrofia rispetto alla lineare per gli esercizi che venivano svoltiall'inizio della sessione.

Conclusioni

Sulla base dei risultati forniti dalle ricerche in cui sono state paragonate diverse forme di periodizzazione, emergonodei risultati in alcuni casi contrastanti. Ciò può essere dovuto alle numerose variabili, alle specialità degli atleti, al gradodi allenamento dei soggetti, al sesso, alle modalità di periodizzazione specifiche, ai carichi e ai volumi specifici, allafrequenza, alla durata dei cicli, alla durata degli studi e in generale a diversi disegni di studio. Come già accennato,potrebbe dover trascorrere un periodo adeguatamente lungo per ciò che la periodizzazione risulti superiore ad unprogramma non periodizzato. Ciò potrebbe significare che anche paragonando due o più modelli di periodizzazionenell'arco di periodi di tempo relativamente brevi (come 12-15 settimane), i risultati non risultino necessariamenteattendibili. Nelle ricerche in cui non sono state rilevate differenze tra modelli di periodizzazione nei guadagni e neiprogressi fisici, il periodo in cui si estendevano questi studi non superava le 12 settimane, e questo potrebbe sollevarequalche dubbio sul fatto che tali conclusioni possano risultare valide anche a lungo termine. Tuttavia, normalmentele analisi sui programmi periodizzati raggiungono periodi di 15 settimane al massimo. Ciò che comunque può esserenotato, è che diverse forme di periodizzazione possono potenzialmente fornire dei guadagni diversi verso un maggioresviluppo di diverse qualità muscolari.Le due forme di periodizzazione più comuni, cioè la lineare e l'ondulata, in alcuni casi hanno provocato migliora-menti della forza simili[32][19][35][54][61], mentre altre volte il modello ondulato si è rivelato superiore al lineare perquesto scopo[60][55][57][64]. Anche per quanto riguarda la potenza, i modelli lineare e ondulato non hanno dato risultatisignificativamente differenti[35][61]. In termini di endurance muscolare locale, la periodizzazione lineare inversa sem-bra aver favorito tra tutte risultati superiori alla lineare classica e all'ondulata[44]. In termini di miglioramento dellacomposizione corporea (guadagno massa magra e riduzione massa grassa) la periodizzazione ondulata (settimanale)

12.4. ESEMPI DI PERIODIZZAZIONE 111

si è presentata superiore alla periodizzazione ondulata inversa (settimanale)[57]. Per concludere, l'ipertrofia muscolaresembra aver risposto meglio al programma periodizzato ondulato rispetto a quello lineare[54][55], altre voltre i dueprogrammi hanno fornito risultati simili[61], ma il lineare ha provocato risultati superiori al lineare inverso[57]. Comepuò essere notato, alcuni risultati sono controversi, lasciando intendere che queste constatazioni non siano necessa-riamente definitive. Ad esempio, analisi recenti hanno mostrato che la periodizzazione ondulata giornaliera possaessere superiore alla periodizzazione lineare per lo sviluppo di forza e ipertrofia solo nei primi esercizi svolti nellesessioni[64]. Tuttavia questi dati possono contribuire a delineare uno scenario più chiaro e preciso sulle potenzialiutilità dei diversi metodi di periodizzazione esistenti, al fine di poter selezionare la modalità teoricamente più idoneaper lo sviluppo di una determinata qualità o adattamento muscolare.In sintesi:

• Forza massimale: per un maggiore sviluppo della forza, sembra che il modello ondulato sia simile o superioreal modello lineare, che a sua volta è superiore al lineare inverso.

• Potenzamuscolare: per la potenzamuscolare, sembra che imodelli lineare e ondulato siano altrettanto efficaci.

• Endurance muscolare: per un maggiore sviluppo dell'endurance muscolare, sembra che il modello lineareinverso sia superiore al lineare classico e all'ondulato.

• Ipertrofia/massa magra/composizione corporea: per i maggiori guadagni di ipertrofia, guadagni di massamagra e miglioramenti della composizione corporea, pare che il programma ondulato sia superiore a quellolineare, anche se non in tutti casi, e sua volta il lineare è superiore al lineare inverso.

12.4 Esempi di periodizzazione

12.4.1 Linee guida parametri per obiettivo specifico[6]

*nell'esempio non sono riportati i modelli per l'endurance e la potenza, modalità solitamente incluse in un programma periodizzato.

12.4.2 Comparazione tra 3 modelli di periodizzazione

*si tratta più precisamente del modello di Periodizzazione non lineare settimanale (WUP) con variazione trisettimanale.

12.4.3 Modello di periodizzazione classica[8]

12.4.4 Modello di periodizzazione ondulata giornaliera[8]

12.4.5 Modello di periodizzazione ondulata giornaliera sul medio termine[13]

12.4.6 Modello di periodizzazione ondulata giornaliera sul lungo termine[5]

12.4.7 Modello di periodizzazione lineare sul lungo termine[5]

12.5 Voci correlate• Resistance training

• Bodybuilding

• Weightlifting

• Powerlifting

• Sovraccarico progressivo

• Specificità (sport)

112 CAPITOLO 12. PERIODIZZAZIONE (ESERCIZIO COI PESI)

• Sovrallenamento

• Deallenamento

• Indolenzimento muscolare a insorgenza ritardata (DOMS)

• Stress

• Supercompensazione

• Muscolo scheletrico

• Tessuto muscolare

• Fibra muscolare (miocita)

• Trigliceridi intramuscolari (IMTG)

• Fibra muscolare rossa (o di tipo I)

• Fibra muscolare intermedia (o di tipo IIa)

• Fibra muscolare bianca (o di tipo IIb)

• Sistema aerobico

• Sistema anaerobico lattacido

• Sistema anaerobico alattacido

• Consumo di ossigeno in eccesso post-allenamento (EPOC)

• Ormoni

• Fitness (sport)

• Culturismo

• Personal trainer

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• Antonio Paoli, Marco Neri. Principi di metodologia del fitness. Elika, 2010. ISBN 8895197356

12.8 Collegamenti esterni• olympian.it - La Periodizzazione dell'allenamento per lo sport: il modello del Prof. Tudor Bompa di CarloBuzzichelli

• nonsolofitness.it - Periodizzazione dell'allenamento

• t-nation.com - Periodization Nuts and Bolts

• myosynthesis.com - Undulating Periodization for Bodybuilding

Capitolo 13

Resistance training

Il Resistance training (in italiano: Allenamento di resistenza o con resistenza), detto anche Strength training[1] (Al-lenamento di forza) o Weight training[2] (Allenamento coi pesi), rappresenta quella grande categoria di allenamentifisici anaerobici in cui i muscoli esercitano la propria attività contro un carico esterno[3]. Sebbene la traduzione ita-liana del termine possa far pensare all'esercizio aerobico o cardiovascolare in cui la finalità è quella di sviluppare lacapacità di resistere ad uno sforzo fisico prolungato, in realtà il significato anglofono internazionale di “resistance” inquesto contesto sta ad indicare un esercizio che utilizza una resistenza esterna intesa come sovraccarico. Per quantoriguarda gli allenamenti mirati allo sviluppo della resistenza fisica alla fatica, il termine anglofono è invece endurancetraining, cioè “resistenza” intesa come “durata”.Questo tipo di allenamento può essere anche denominato Strength training (Allenamento di forza), perché consentedi sviluppare in generale la forza muscolare, tuttavia esistono diverse modalità che possono sviluppare diversi tipidi forza, cioè la forza massimale, la forza resistente (endurance muscolare), o la forza rapida (potenza muscolare).Più comunemente per allenamento di forza viene intesa nello specifico la modalità che sviluppa la forza massimale.Il Resistance training viene anche denominato come Weight training (Allenamento coi pesi), ma è bene riconoscereche i pesi (bilanciere, manubri, zavorre, kettlebell) rappresentano solo alcuni dei comuni attrezzi che possono essereutilizzati in questo tipo di allenamento, quindi sarebbe più corretto parlare generalmente di sovraccarichi, poichévengono inclusi in questo contesto anche le macchine isotoniche (macchine con sovraccarichi), i cavi alla poliercolina,le fasce elastiche, senza escludere gli esercizi a corpo libero o calistenici, in cui spesso non viene utilizzato alcunsovraccarico e sfruttano il peso corporeo.Il Resistance training ingloba in sé tutta una serie di attività fisiche con sovraccarichi, tra cui spiccano il powerlifting,il sollevamento pesi, il bodybuilding (culturismo) e parte del fitness, ma anche nella preparazione atletica, e nelleattività volte al ricondizionamento fisico, alla riabilitazione e alla riatletizzazione.

13.1 Caratteristiche

Essendo un termine abbastanza generico, il Resistance training permette di sviluppare diverse qualità, ma più comu-nemente viene utilizzato per aumentare la forza muscolare e l'ipertrofia muscolare[3]. Essendo adottato dai pesisti epowerlifter, il Resistance training ad alti carichi constente di sviluppare la forza massimale e la potenza muscolare, maè anche il metodo per guadagnare ipertrofia e endurance muscolare locale (o forza resistente). Di conseguenza essopuò essere impostato in diverse modalità al fine di esaltare maggiormente una qualità sulle altre. Ciò che determinale differenze di impostazione di un resistance training sono i diversi parametri come l'intensità (il carico), la duratadella serie (Time Under Tension, TUT), la velocità di movimento (Speed of movement), il numero di ripetizioni, ilnumero di serie (volume), e i tempi di recupero[4][5].

13.1.1 Tipologie di Resistance training

In generale esistono tre tipi di resistance training, che vengono distinti soprattutto in base all'intensità del carico (opercentuale di carico). Ai giorni nostri, grazie al contributo delle numerose ricerche scientifiche, e prove ed errori daparte degli atleti, è stato più precisamente stabilito che per ogni range di intensità corrisponde un relativo risultatosugli adattamenti muscolari[6][7].

116

13.1. CARATTERISTICHE 117

• Allenamento per la forza massimale (alta intensità: 85-100% 1RM), si riferisce ad un allenamento doveviene ricercato prevalentemente lo sviluppo della forza e potenza, viene eseguito in generale con esercizimultiarticolari con bilancieri o in generale con esercizi a catena cinetica chiusa, e con movimenti rapidi edesplosivi[8]. Questo metodo di allenamento prevede carichi che partono dall'80-85% di 1RM fino al 100% di1 RM, all'incirca da 1 a 6 ripetizioni massime[9][10][11]. L'alta intensità nel resistance training è utilizzato daipowerlifter, sollevamento pesi, e bodybuilder.

• Allenamento per l'ipertrofia (media intensità: 65-80% 1RM), si riferisce ad un allenamento dove viene ricer-cato in prevalenza lo sviluppo del volume muscolare. Questo metodo prevede una maggiore variabilità, e puòessere eseguito con bilancieri, manubri, macchinari e cavi, con movimenti rapidi ed esplosivi o lenti e con-trollati, diversi carichi di lavoro, diversi tempi di recupero, e TUT maggiormente ampi. Le intensità tipicheadottate in questo metodo di allenamento spaziano dal 65-70 all'80% di 1 RM circa, cioè circa dalle 8 alle 15ripetizioni massime[11][12]. Questo range di intensità nel resistance training è in genere utilizzato soprattuttodai bodybuilder e dagli entusiasti del fitness.

• Allenamento di endurance muscolare locale (bassa intensità: <65% 1RM), da non confondere con il vero eproprio allenamento aerobico di endurance durante il quale il sistema energetico prevalente è appunto quelloaerobico, viene anch'esso rivolto ad un tipo di resistance training dove la principale finalità è quella di svilupparela resistenza alla fatica, e dove la forza può essere mantenuta oltre un certo Time Under Tension, una qualitàdenominata anche come forza resistente. Anche questo metodo di allenamento prevede una grande variabilitàdi attrezzi e tipi di movimenti, ma si distingue per basse intensità, 65% di 1RM o inferiori, cioè da 15 o piùripetizioni massime[13], pause molto brevi, e TUTmolto lunghi. Questo range di intensità nel resistance trainingè utilizzato dai bodybuilder, dagli entusiasti del fitness, ma anche dalle donne, o dai soggetti decondizionati oanziani.

Sintesi

• Forza massimale: 1-6 ripetizioni massime[6] (85-100% 1RM[14]);

• Ipertrofia muscolare: 7-12 ripetizioni massime[6] (67-83% 1RM[14]);

• Resistenza muscolare: 12-25 ripetizioni massime[6] (55-67% 1RM[14]);

13.1.2 Allenamento per la forza massima

Un comune obiettivo del resistance training è lo sviluppo della forza massimale. Maggiore è il sovraccarico muscolaremaggiori saranno gli adattamenti[15]. Nel resistance training per sviluppare la forza massimale, i carichi utilizzaticorrispondono all'alta intensità[15], e dovrebbero essere uguali o maggiori all'85% del One-repetition maximum (1-RM)[3], che corrispondono a circa 1-6 ripetizioni massime (RM), valutati cioè al cedimento muscolare[14]. La velocitàdi movimento (Speed of movement) generalmente suggerita per gli allenamenti di forza prevede più frequentementeripetizioni rapide ed esplosive[8]. I tempi di recupero adatti allo sviluppo della forza massima sono lunghi, tra i 3 e5 minuti[1][16]. Ogni sessione dovrebbe prevedere un minimo di 3-6 serie, con tempi di recupero dai 3 minuti o più.Con l'allenamento, la forza massima aumenta imponendo un graduale incremento dei carichi[3]. I carichi minimi chepossono consentire un guadagno di forza massima si aggirano al 60% 1-RM, correlati a circa 20 ripetizioni massime(RM)[14]. Effettivamente è stato stabilito che per i soggetti non allenati, i guadagni ottimali della forza possano essereottenuti anche con un carico approssimativo relativo al 60% di 1-RM[17]. Questo perché nei soggetti non allenatil'aumento della forza è più rapido ed è dovuto a fattori quasi esclusivamente legati al sistema nervoso[18][19]. Ciònonostante, il range di intensità all'interno del quale vengono ottenuti i maggiori guadagni di forza massima da partedegli atleti allenati viene riconosciuto tra l'80[17] e l'85%[20] 1-RM (circa 6-8 RM[14]). Sebbene sia indicato permigliorare soprattutto l'aspetto della forza massimale, questo metodo ad alta intensità viene giudicato comunquemolto efficace anche per produrre ipertrofia muscolare[21][22]. Alcuni studi riconoscono infatti che la massima crescitamuscolare avviene con carichi tra l'80 e il 95% di 1-RM[21] (circa 2-8 RM[14]). Tra le diverse variabili, l'intensità oil carico (% 1-RM) sembra essere la più determinante per il guadagno della forza[23]. L'allenamento per la forza èparte integrante di un programma di allenamento per atleti che intendono sviluppare una maggiore forza massimale,e quindi aumentare la loro capacità di sollevamento, o in altri termini, di aumentare il loro One-repetition maximum(1-RM). Tuttavia i miglioramenti della forza massima non possono essere tramutati in miglioramenti di altri tipi diforza specifica, quindi questi allenamenti si limitano a sviluppare la sola capacità massimale. Una volta ottenuti dei

118 CAPITOLO 13. RESISTANCE TRAINING

miglioramenti della forza massima, questi possono essere convertiti per migliorare altri tipi di forza come la forzaesplosiva o la forza resistente[15].Linee guida per la forza massima:

• Intensità (% 1-RM): tra l'80-85% e il 100% 1-RM;[3][17][20]

• Ripetizioni massime (RM): da 1 a 6-8 RM;[14]

• Tempo di recupero: da 3 a 5 min;[1][16]

13.1.3 Allenamento per la potenza

L'allenamento per sviluppare la potenza muscolare rappresenta l'abilità del muscolo di produrre maggiore forza nelminor tempo possibile, quindi essa potrebbe essere definita anche come forza veloce o forza esplosiva. Questo tipodi stimolo viene generalmente eseguito per migliorare la velocità con cui un muscolo può generare forza. In fisica,il termine potenza identifica l'ammontare della forza applicata per muovere un oggetto diviso per il tempo speso permuoverlo. Lo stesso si può dire per la potenza muscolare. Poiché la potenza è una combinazione di forza e velo-cità, questa può rappresentare un'importante variabile per gli atleti che cercano il miglioramento delle prestazioniatletiche[15]. Il vantaggio dell'allenamento di potenza è che stimola il sistema nervoso riducendo i tempi di recluta-mento delle unità motorie (specie le fibre rapide o di tipo 2) e aumenta la tolleranza delle unità motorie all'aumentodella frequenza di innervamento. L'allenamento di potenza può essere usato per attivare le unità motorie più rapida-mente possibile. Ciò avviene come conseguenza dell'adattamento sotto forma di una migliore sincronizzazione delleunità motorie e del loro sistema di innesco e di miglioramento della coordinazione muscolare. Migliora anche lacoordinazione tra i muscoli antagonisti. Generalmente parlando, l'allenamento di potenza prevede il sollevamento dicarichi sub-massimali in maniera rapida. Possono essere eseguiti per questo scopo vari tipi di esercizi che prevedonomovimenti ripetuti di massimo sforzo come esercizi pliometrici con la palla medica, salti pliometrici, alzate olimpi-che, e gli esercizi con sovraccarichi tradizionali (squat, panca, stacco). Esistono in generale tre tipi di allenamentodi potenza: l'allenamento isotonico con i pesi, l'allenamento balistico e l'allenamento pliometrico. La modalità piùcomune è quella con i pesi, dove questi vengono sollevati il più rapidamente possibile lungo tutto il range di mo-vimento (ROM). L'utilizzo di pesi liberi tipica del resistance training è un buon metodo per sviluppare la potenza.Tradizionalmente, l'allenamento di potenza viene eseguito con alti carichi, simili a quelli prescritti per svilupparela forza massimale (85/90% 1-RM). Specie in passato si credeva che alti carichi fossero necessari per produrre unadeguato sovraccarico muscolare[15]. Più recentemente la ricerca ha suggerito che sollevare bassi carichi (30-40%1-RM) a basso volume (poche serie e poche ripetizioni) più rapidamente possibile, può essere un metodo più efficaceper produrre maggiori guadagni di potenza[24][25][26]. Questi carichi sono abbastanza leggeri da permettere movimen-ti rapidi, ma sono abbastanza pesanti da richiedere un'adeguata forza per essere sollevati. Anche se carichi leggeripermettono all'atleta di eseguire il gesto più velocemente - e quindi sviluppare maggiormente la componente rapidadella potenza - alti carichi sviluppano la componente della forza all'interno del contesto della potenza. Viene infattisuggerito che la massima forza venga sviluppata con più probabilità con movimenti rapidi[8], quindi l'allenamento dipotenza ad alta intensità può coincidere con l'allenamento di forza massima. Entrambe le strategie di allenamentopossono essere efficaci per migliorare la potenza, anche se sembra che carichi inferiori (che permettono una maggiorevelocità) possano permettere di ottenere migliori risultati[15]. Solitamente vengono indicate non più di 10 ripetizioniper serie e attorno a 3-6 serie a sessione, utilizzando carichi ad intensità compresa tra il 50 e l'80% 1-RM[3].Linee guida per la potenza muscolare:

• Intensità (% 1-RM): tra il 30% e l'80% 1-RM;[3]

• Ripetizioni massime (RM): tra 8 e 50 RM[14] (non a cedimento);

• Tempo di recupero: da 3 a 5 min;[1][16]

13.1.4 Allenamento per l'ipertrofia

L'allenamento per l'ipertrofia muscolare è una delle finalità più comuni nel resistance training[15]. A differenza dialtre modalità, il resistance training per l'ipertrofia è l'unica tipologia di allenamento mirata al miglioramento di unaqualità estetica piuttosto che prestazionale. Sebbene venga generalmente delineato come un allenamento che si ponea metà strada tra la forza massima e l'endurance muscolare in termini di carichi, intensità (% 1-RM), tempi di

13.1. CARATTERISTICHE 119

recupero e Time Under Tension, in realtà l'ipertrofia risponde positivamente a molteplici forme di resistance training,incluse quelle per la forza massima, l'endurance muscolare o la potenza. Il tipico resistance training per l'ipertrofiamuscolare, viene normalmente impostato con intensità intermedie[15][22], cioè tra cira le 8 e le 12 ripetizioni massime(RM)[6], che in termini di intensità sono correlate ad un range tra il 65 e l'80% di 1RM[14][27]. I tempi di recuperocollegati a questi livelli di intensità trovano una durata di circa 60-90 secondi[1][15][16]. Intervalli di questa duratavengono definiti incompleti a causa del fatto che impediscono il completo ripristino dei fosfati muscolari (ATP efosfocreatina), evento necessario per fare in modo che la prestazione non cali significativamente durante un gruppodi serie in modo da favorire un migliore sviluppo della forza massima[1][16]. Non essendo un metodo che intendemigliorare particolarmente una prestazione, il tipico resistance training per l'ipertrofia a medie intensità è più volto acreare un elevato stress metabolico[28] e un maggiore affaticamento, nel quale sono implicate molecole come l'acidolattico/lattato[29], il GH, e le catecolammine[30]. I tempi di recupero incompleti, utilizzati anche nei protocolli diendurance muscolare, favoriscono maggiori concentrazioni dei livelli dell'ormone GH (ormone della crescita), che gliscienziati ipotizzano possa favorire maggiormente l'ipertrofia[31]. Maggiori elevazioni del GH sono proporzionali alladurata del Time Under Tension (TUT)[32], determinato da un maggior numero di ripetizioni per serie e/o dalla velocitàdi movimento delle ripetizioni. Questi effetti favorevoli sulla risposta anabolica del GH mediati dalla manipolazionedei tempi di recupero e del TUT sono legati alla produzione di lattato, prodotto metabolico che viene accumulatodurante lo sforzo anaerobico lattacido (glicolisi anaerobica), la quale concentrazione si presenta appunto proporzionaleall'aumento dei valori dell'ormone anabolico[33]. Tuttavia, ad incidere sull'assetto ormonale anabolico non sono solole pause e il TUT, ma anche l'intensità intesa come carichi utilizzati. Infatti gli ormoni anabolici sono sensibili ancheall'intensità e quindi al carico, oltre ai vari parametri citati. Dunque il resistance training per l'ipertrofia muscolaresi presenta a metà strada tra i protocolli di forza massima e endurance muscolare per il fatto di dover rappresentareun compromesso in modo da poter permettere di eseguire ripetizioni sufficientemente basse da poter consentire disollevare carichi adeguatamente pesanti (mediamente 75% 1-RM), e eseguire un numero sufficiente di ripetizioniper permettere al muscolo di sopportare un TUT abbastanza lungo (20-40 secondi) con carichi pesanti. Come giàmenzionato, l'ipertrofia non si ottiene però solo con questa metodologia tradizionale, ma anche con altre varianti diresistance training orientate allo sviluppo di forza massima e endurance muscolare. Alcune ricerche segnalano infattiche la massima crescita muscolare avviene con carichi tra l'80 e il 95% di 1RM[34], cioè il range tipicamente usatoper il miglioramento della forza massimale, mentre altre segnalano che anche l'esercizio a bassa intensità (endurancemuscolare locale) riesca comunque a produrre ipertrofia miofibrillare[35]. Evidenze più recenti suggeriscono che inrealtà non ci sia differenza nella stimolazione della sintesi proteica tra l'uso di alti carichi o bassissimi carichi[36].Linee guida per l'ipertrofia muscolare:

• Intensità (% 1-RM): tra il 60-65% e l'80% 1-RM;[6]

• Ripetizioni massime (RM): tra 8 e 12-15 RM;[14]

• Tempo di recupero: da 60 a 90 sec;[1][16]

13.1.5 Allenamento per l'endurance muscolare

Il resistance training per l'endurance muscolare locale impone di spingersi oltre il massimo livello di fatica, il che portaall'aumento delle abilità del corpo di resistere allo sforzo per lunghi periodi (lunghi Time Under Tension, TUT)[15],di sfruttare più efficientemente il lattato come fonte energetica, e anche di migliorare moderatamente la capacitàaerobica. La resistenza muscolare si riferisce alla capacità del muscolo di resistere alla fatica[15] (solitamente controalti livelli di produzione di lattato), e come tale, in questo contesto la fatica rappresenta un fattore più importantedella tensione o dell'intensità, come nel caso rispettivo dello sviluppo dell'ipertrofia o della forza massima. Questacapacità può essere diversamente definita come il numero massimo di ripetizioni che possono essere eseguite usandouna specifica resistenza (o carico o intensità). Se l'obiettivo è l'endurance muscolare, vengono impiegati carichi eintensità inferiori rispetto all'allenamento per la forza. Normalmente vengono segnalate intensità pari al 50-60%1-RM[15], circa da 20 a più ripetizioni massime, ma i guadagni di resistenza muscolare sono stati riportati anchecon l'utilizzo di carichi inferiori, equivalenti al 30-40% 1-RM se le ripetizioni vengono portate alla massima fatica(cedimento)[13][37]. Ricerche confermano che un allenamento di endurance sia in grado di promuovere comunque unacerta ipertrofia delle miofibrille e del sarcoplasma, nonché un aumento della densità mitocondriale[35]. L'aumento delladensità mitocondriale, un adattamento tipico dell'esercizio di endurance aerobica o dell'esercizio cardiovascolare,rappresenta un fattore interessante riguardo al resistance training, in quanto è stato appurato che i metodi tradizionaliad intensità maggiori ne causano invece un decremento[38][39]. Nell'allenamento di endurance muscolare assume unaparticolare importanza il Time Under Tension, ovvero la durata della serie. Le sole ripetizioni infatti non possonorappresentare un parametro molto preciso sulla durata della serie, visto che a parità di ripetizioni una serie può

120 CAPITOLO 13. RESISTANCE TRAINING

trovare una durata molto varia in base alla velocità di movimento. Nell'endurance muscolare vengono indicati carichicompresi tra il 30 e il 60-65% 1-RM, cioè tra le 15 e le 30 o più ripetizioni massime. I tempo di recupero sonogeneralmente i più brevi tra tutte le modalità, variando da 10-20 a 60 secondi. La breve durata dei tempi di recuperopromuove una maggiore durata dell'attività muscolare durante la sessione (maggiore densità), aiutando a prevenirel'affaticamento neuromuscolare[15]. Alcune tecniche di bodybuilding permettono di lavorare contemporaneamente siain un contesto ipertrofia che di endurance muscolare, sollevando cioè carichi a medie intensità tipici dei programmiipertrofia, ma aumentando la durata della serie (TUT) più di quanto il carico specifico permetterebbe. Super set, Dropset, Rest-pause sono tra queste. Per quanto riguarda i benefici di questa metodica, è stato visto che il resistance traininga bassa intensità (45-65% 1-RM) porta direttamente a migliorare la sensibilità insulinica, diversamente resistancetraining ad intensità medio-alta (60-85% 1-RM, tipico dell'ipertrofia) che tende più ad aumentare la capacità delmuscolo di captare glucosio (tolleranza al glucosio)[40]. Il resistance training in modalità endurance porta anche ad unmaggiore dispendio energetico totale rispetto a maggiori intensità[41].Linee guida per l'endurance muscolare:

• Intensità (% 1-RM): tra il 30 e il 60-65% 1-RM;[6][13]

• Ripetizioni massime (RM): da 15 o più RM;[14]

• Tempo di recupero: da 10-20 a 60 sec;[1][16]

13.2 Resistance training e infortuni

La letteratura documenta una vasta gamma di lesioni dovute all'allenamento con i pesi. Questi documenti includonoun certo numero di lesioni poco comuni come l'emorragia subaracnoidea[42], rottura di diversi fasci muscolari come,grande pettorale[43], bicipiti[44], tricipiti[45], e quadricipiti[46], fratture dell'astragalo[47] e Sindrome di Kienböck[48],tra gli altri. Esistono tuttavia delle zone più esposte al rischio infortuni in questo tipo di attività. La bassa schiena è tratutti il principale sito di lesioni[49][50]. Diversi documenti riconoscono nella spalla e nel ginocchio le seguenti zone piùfrequentemente esposte durante l'esercizio coi pesi[51][52]. Almeno uno studio epidemiologico suggerisce un legamestatisticamente significativo tra allenamento con i pesi e l'ernia del disco nella zona cervicale[53].

13.3 Resistance training e dimagrimento

Nel senso comune il resistance training viene più raramente considerato come metodo per ridurre la percentuale digrasso corporeo. Eppure la ricerca scientifica ha da sempre ampiamente supportato tale strategia per promuoverela perdita di grasso e peso, confermandone l'efficacia tramite una vastissima mole di studi[54][55]. Ciò ha portato adesempio diverse organizzazioni sanitarie statunitensi ad introdurre tale metodo di allenamento in un programma peril mantenimento della buona salute[56]. Il resistance training è una componente essenziale di qualsiasi programma digestione del peso grazie al suo importante ruolo nel mantenere e/o aumentare la massa magra (muscolo), cosa che nonviene permessa dall'attività aerobica[57][58][59][60]. La massa muscolare contribuisce significativamente ad aumentareil metabolismo basale, che in altre parole si traduce in un aumento dell'energia spesa per poter mantenere tutte lefunzioni corporee in stato riposo. Il pregio dell'esercizio coi pesi è quello di favorire un generale miglioramento dellacomposizione corporea non solo agendo sull'aumento dello sviluppo muscolare, ma contemporaneamente riducendola massa grassa[54][55][61].Molti ricercatori hanno stabilito inoltre che l'esercizio anaerobico con i pesi ha un simile effetto sulla perdita digrasso se comparato con l'esercizio aerobico, con l'ulteriore vantaggio di conservare o aumentare la massa magra[62].Sembra che, indipendentemente dall'intensità dell'allenamento, in un periodo di circa 24 ore avvengano processi chepromuovono l'ossidazione di lipidi, e ciò fa attribuire all'allenamento coi pesi un importante ruolo nella prevenzionedell'accumulo di grasso e obesità[63], ruolo non secondario rispetto all'attività aerobica[64][65].Se comparato all'esercizio aerobico come la corsa o la pedalata, ilResistance training sembra avere un impatto inferioresul dispendio calorico valutato strettamente durante lo sforzo fisico e sul bilancio energetico negativo. Ad esempio,un allenamento coi pesi intenso può consumare solo il 66% delle calorie rispetto ad un intenso esercizio aerobicodurante lo stesso periodo di tempo[7]. Ciò che però non viene considerato in questo contesto, è che la spesa energeticaassociata all'esercizio fisico include sia l'energia spesa durante lo stesso, sia quella spesa nel periodo successivo[66]. Diconseguenza, la spesa calorica calcolata durante l'allenamento rappresenta solo una parte della spesa calorica indotta

13.3. RESISTANCE TRAINING E DIMAGRIMENTO 121

dall'allenamento. A detta dei ricercatori, l'impiego energetico dei grassi deve essere considerato nell'arco di tutta lagiornata - non ora per ora - per avere una prospettiva significativa del suo impatto sulla composizione corporea[63].In aggiunta, i tempi di recupero tra le serie previste nel resistance training non sono calcolate in questo esempio. Ciòche spesso non viene considerato, è che il tempo di recupero che trascorre tra le serie rientra nel consumo energeticoin eccesso post-allenamento, un evento metabolico più comunemente riconosciuto come EPOC[67]. Sebbene l'EPOCfaccia riferimento soprattutto al periodo post-allenamento, nel particolare constesto del resistance training, esso puòessere riconosciuto non solo successivamente al termine dell'attività fisica. Anche i periodi di recupero infatti pos-sono essere calcolati all'interno del EPOC, poiché, contrariamente all'esercizio aerobico continuato (Steady StateTraining), in quello anaerobico intervallato vengono imposti dei momenti di sosta in cui vengono avviati i processidi recupero: "È da considerare come l'allenamento coi pesi sia simile all'interval training e alle sessioni interrotte, nelsenso che ogni set avrà un suo EPOC durante il periodo di recupero tra gli esercizi. Ciò deve essere incluso nel calcoliper determinare la spesa energetica" (A. Paoli e M. Neri, 2010)[67]. Ciò che interessa in questi termini è il fatto chel'EPOC definisce una fase in cui il metabolismo e i processi ossidativi vengono massimizzati, e il dispendio caloricosi sposta maggiormente sull'impiego di lipidi piuttosto che di glucidi. Ciò può stare a significare che, anche se durantelo sforzo la spesa calorica è prevalentemente a carico dei glucidi, durante i tempi di recupero essa si sposta sui lipidi.Il miglioramento della composizione corporea tramite l'esercizio con sovraccarichi è influenzato dal coinvolgimentodi grandi masse muscolari (esercizi multiarticolari, esercizi ad alta sinergia, muscoli grandi), ma anche dal maggiorevolume di allenamento[68].Nonostante il costo energetico relativamente più basso rispetto all'attività aerobica, il resistance training può influire suldispendio energetico in maniera significativa, ma più in maniera indiretta che diretta. Gli effetti indiretti del resistancetraining sul dispendio calorico sono principalmente dovuti all'aumento del metabolismo basale nel post-allenamento.Il resistance training enfatizza la perdita di grasso in maniera specifica aumentando il dispendio lipidico post-esercizio,e contribuendo in maniera cronica alla perdita di peso e al miglioramento della composizione corporea.

13.3.1 Cenni metabolici su pesi e dimagrimento

Il grasso è immagazzinato nel corpo sotto forma di trigliceridi. I trigliceridi sono costituiti da tre molecole di acidigrassi legate da una molecola di glicerolo. La mobilitazione del grasso si riferisce al processo iniziale di rilascio digrasso dai depositi (adipociti) nel tessuto adiposo. Segue poi la lipolisi, processo che rappresenta la progressione direazioni che biologicamente scindono il trigliceride nelle sue componenti di base, ovvero tre acidi grassi e glicerolo,che vengono rilasciati nel sangue. Il metabolismo dei grassi descrive la completa degradazione o ossidazione biologica(che significa perdita di elettroni) degli acidi grassi in energia che possono essere utilizzati dalle cellule del corpo.All'inizio dell'attività fisica la midollare del surrene (nei reni) secerne adrenalina e noradrenalina (catecolammine),che fanno parte del meccanismo di risposta automatica di “lotta o fuga” allo stress fisico (come quello provocatodall'esercizio fisico). L'adrenalina e la noradrenalina sono importanti ormoni stimolatori della lipasi ormone sensibile(HSL). Quando l'HSL è stimolata, agisce per degradare il trigliceride secondo le modalità definite in precedenzanel processo chiamato lipolisi. L'attività della HSL però viene inibita dall'ormone insulina (prodotto essenzialmentedall'ingestione di carboidrati). Pertanto, durante l'esercizio il tasso della lipolisi è in gran parte regolato dall'equilibriotra l'effetto stimolante delle catecolammine (adrenalina e noradrenalina) e l'effetto inibitorio dell'insulina.Le catecolamine sono tra le principali molecole responsabili della degradazione del gasso depositato, e la loro se-crezione è altamente correlata con l'ampiezza e la durata dell'EPOC[69]. Un altro importante ormone responsabiledella mobilizzazione del gasso di deposito è la somatotropina (GH). Oltre ad avere un'azione diretta sullo stimolodella lipolisi, questa rende le cellule adipose (adipociti) più sensibili all'attività delle stesse catecolamine. Pertantol'utilizzo di lipidi nel periodo post-allenamento (EPOC) è direttamente correlato anche alla secrezione di GH indottadall'allenamento fisico[70][71].L'attività fisica anaerobica per definizione attinge maggior energia dai carboidrati durante lo sforzo (glicogeno musco-lare, carboidrati assunti con la dieta). L'attività aerobica invece sfrutta lipidi in quantità maggiore durante lo sforzo,soprattutto a bassa e media intensità, e con un moderato apporto di carboidrati, i quali compromettono e riducono iprocessi lipolitici, specie se assunti in prossimità delle fasi di allenamento[72][73][74]. L'equivoco o la credenza sul fattoche solo l'attività aerobica sia utile per produrre il dimagrimento è probabilmente data proprio dal fatto che lo sforzoaerobico è mediamente più orientato sul dipendio lipidico. Tuttavia, anche l'allenamento aerobico può spostarsi suun utilizzo preferenziale, o comunque importante, di glucidi a scapito dei lipidi. È il caso dell'esecuzione ad intensitàmedio-alta o alta[75] (>70% VO2max[76]), oppure del consumo di glucidi prima o durante l'esercizio[72][77], oppureancora durante un regime dietetico ad alto apporto di carboidrati[73][78][79]. L'impiego energetico dei grassi in realtàdeve essere considerato nell'arco di tutta la giornata - non ora per ora - per avere una prospettiva significativa del

122 CAPITOLO 13. RESISTANCE TRAINING

suo impatto sulla composizione corporea[63]. Infatti l'impiego di grassi nel contesto dell'attività anaerobica con i pesirimane comunque importante, perché esso incrementa durante gli intervalli e per un tempo più o meno protratto nelperiodo successivo al termine dell'attività. Questo alto dispendio lipidico causato dall'attività anaerobica viene rico-nosciuto all'interno del EPOC, cioè il consumo di ossigeno in eccesso post-allenamento, il quale rappresenta in altritermini l'incremento del metabolismo basale e del dispendio energetico per diverse ore a seguito dell'allenamentofisico. Per tale motivo questo evento metabolico viene denominato anche Excess post-exercise energy expenditure(EPEE), cioè dipendio energetico in eccesso post-allenamento[80]. Il dato interessante che rende l'attività anaerobicacon i pesi efficace ai fini della perdita di grasso è proprio l'incremento significativo del EPOC, una fase in cui ilmetabolismo energetico si sposta su un utilizzo preferenziale di lipidi piuttosto che di glucidi[63][66][70]. Più precisa-mente, maggiore è l'intensità dell'esercizio - anaerobico (% 1RM) o aerobico (% VO2max o % FCmax) - maggiore èil dispendio di carboidrati durante l'attività, ma maggiore è anche il dispendio di lipidi durante il recupero[70] (corre-lato all'EPOC[81]). L'incremento dell'impiego lipidico durante il recupero con alte intensità è legato, tra i vari fattori,alla secrezione di ormoni lipolitici come il GH e le catecolamine[69][70][82][83]. La maggior parte della letteraturascientifica riconosce un EPOC più elevato da parte dell'attività di resistance training se comparato a quello stimolatodall'attività aerobica[2][84][85], e questo si tradurrebbe in un maggiore dispendio lipidico e per un tempo più lungo, main maniera indiretta.Il dimagrimento tuttavia non è un processo che viene innescato solo dall'attività fisica. Anche il regime alimenta-re gioca un ruolo fondamentale nel suo raggiungimento. Anche il migliore degli allenamenti dimagranti può esserecompromesso da un'alimentazione scadente. Come accennato, lo sforzo fisico produce alcuni ormoni che favisco-no la mobilizzazione dei grassi di deposito come le catecolamine e il GH, ma la loro azione può essere inibita ocompromessa dal loro ormone antagonista, l'insulina. L'insulina è prodotta dalle cellule β del pancreas, essenzial-mente in risposta all'ingestione di carboidrati. Come si è dimostrato, l'ingestione di carboidrati è in grado di bloccarel'ossidazione di lipidi durante l'attività fisica, come in qualsiasi momento della giornata[72][73][74].

13.3.2 Aumento del metabolismo basale

Il metabolismo basale (MB o RMR da Resting Metabolic Rate) rappresenta l'ammontare dell'energia spesa dal corpoin stato di riposo e conta per circa il 70% sul dispendio energetico giornaliero[7]. L'incremento del RMR può avere unsignificativo impatto sul dispendio energetico totale e sul bilancio calorico negativo. Questo aumento del RMR è par-ticolarmente importante se si prende in considerazione il fatto che esso viene depresso durante la restrizione calorica,come nei casi di dieta ipocalorica[86]. È stato dimostrato che il solo regime dietetico può abbassare il metabolismobasale del 20% (che potrebbero essere approssimativamente circa 300 calorie consumate in meno al giorno)[87]. Ilresistance training può incrementare significativamente il metabolismo basale tramite diversi interventi:

• aumentando la massa magra;

• aumentando il livelli di catecolammine e GH;

• mediante effetti acuti post-esercizio;

13.3.3 Aumento della massa magra (FFM)

Il metabolismo basale è altamente correlato con i livelli di massa magra alipidica (FFM, da Fat-Free Mass), la qualerappresenta la massa corporea formata da muscoli, ossa, e tessuti organici eccetto i depositi adiposi. Poiché la massamuscolare scheletrica è l'unica parte della FFM che può essere significativamente alterata, i due termini vengonoin genere usati come sinonimi. La massa magra è un importante predittore del metabolismo basale (RMR)[88], e lamassamuscolare da sola costituisce circa il 22%[89]−25%[90] del metabolismo basale. Di conseguenza, ogni guadagnoo perdita di massa magra può potenzialmente alterare il metabolismo basale dell'individuo. Diverse ricerche hannoesaminato gli effetti dell'esercizio con sovraccarichi sulla massa magra e sulle alterazioni del metabolismo basale.In uno studio trasversale, Ballor e Poehlman (1992) valutarono gli effetti del resistance training sul metabolismo basaleconfrontandoli ad un gruppo di sedentari. Il gruppo che si allenava coi pesi aveva guadagnato mediamente 2,6 kg dimassa magra e un aumento di circa il 7% del metabolismo basale rispetto al gruppo di controllo[91]. Campebell etal. (1994) esaminarono gli effetti di un programma di allenamento coi pesi di 12 settimane sul dispendio energeticosu 12 soggetti non allenati. Al termine delle 12 settimane, la massa magra era aumentata di 1,4 kg e il metabolismobasale del 6,8%. Quando l'aumento del RMR veniva espresso sulla massa magra, i cambiamenti sul RMR non eranosignificativi, suggerendo che il metabolismo basale aumenta nei soggetti in base al loro guadagno di massa magra[92].

13.3. RESISTANCE TRAINING E DIMAGRIMENTO 123

Conclusioni simili vennero confermate da Ryan et al. (1995). I ricercatori valutarono l'effetto dell'esercizio con i pesisulle variazioni della composizione corporea e del metabolismo basale su 15 donne post-menopausali, 7 delle qualiobese e 8 non obese. Le 7 donne obese del gruppo che svolgevano il protocollo con i pesi in concomitanza con unprogramma per la perdita di peso ottennero una riduzione del grasso e del peso corporeo e un aumento della massamagra e del metabolismo basale[93].Oltre ad aumentare il metabolismo basale tramite un guadagno di massa magra, il resistance training può favorireil mantenimento della stessa massa magra, e quindi il metabolismo basale più elevato, durante una perdita di pesoindotta dalla dieta. Durante una dieta altamente ipocalorica avviene una notevole perdita di peso. Tuttavia, senzaesercizio fisico, non viene perso solo grasso corporeo, ma anche la massa muscolare viene significativamente ridotta. Ilrisultato di una riduzione della massamagra a causa della dieta poco bilanciata è una riduzione del metabolismo basale.Durante un periodo di dieta ipocalorica, l'esercizio coi pesi aiuta a mantenere, se non aumentare, la massa magra.Questo concetto è supportato da diversi studi. Bryner et al. (1999) esaminarono gli effetti di una dieta fortementeipocalorica (800 Kcal) sulle alterazioni della massa magra e del metabolismo basale eseguendo il resistance training ol'allenamento aerobico. Venti partecipanti vennero distribuiti all'interno di due gruppi, uno seguiva la dieta ipocaloricacon l'esercizio coi pesi, e l'altro la stessa dieta con l'esercizio aerobico. Il gruppo aerobico perse molta massa magra,ma il gruppo che si allenava coi pesi riuscì a mantenere la massa magra durante tutte le 12 settimane. Di conseguenzail metabolismo basale si ridusse nel gruppo aerobico, mentre aumentò in quello coi pesi[94].Donnelly et al. (1993) condussero uno studio per esaminare se l'aumento dell'ipertrofia o delle dimensioni musco-lari potessero verificarsi durante una dieta altamente ipocalorica (803,1 Kcal al giorno) tramite l'esercizio coi pesi.Quattordici donne obese vennero distribuite in maniera casuale all'interno di due gruppi, uno seguiva la sola dieta, el'altro seguiva in aggiunta anche il programma coi pesi. Le donne di entrambi i gruppi persero una significativa quan-tità di grasso, tuttavia il gruppo che seguiva il programma di allenamento dimostrò anche un aumento dell'ipertrofiamuscolare dopo le 12 settimane, mentre non vennero osservati cambiamenti nel gruppo solo a dieta. Lo studio sug-gerì che anche durante una severa restrizione calorica l'ipertrofia muscolare non viene alterata in un programmadi allenamento con sovraccarichi[95]. Il mantenimento o l'incremento della massa magra risulta di conseguenza nelmantenimento o nell'incremento del metabolismo basale. In base alle evidenze scientifiche, si può concludere che ilresistance training può mantenere e aumentare il metabolismo basale negli individui a dieta tramite un aumento dellamassa magra.

13.3.4 Aumento dei livelli di catecolammine

Le catecolammine sono molecole prodotte in situazioni di stress o durante l'esercizio fisico. Esse sono rappresentantesoprattutto dall'oromone adrenalina (o epinefrina) e dal neurotrasmettitore noradrenalina (o norepinefrina), e sonolargamente riconosciute come tra le principali molecole responsabili della mobilizzazione del grasso depositato. Lecatecolammine sono coinvolte nel catabolismo e nell'impiego dei lipidi e dei carboidrati, influendo su un aumento delmetabolismo basale. Le catecolammine sono prodotte sia in risposta all'esercizio cardiovascolare[96] che all'eserciziocoi pesi[97], e in entrambi i casi sono proporzionali all'intensità o all'entità dello sforzo[70][98][99]. Il resistance trainingè in grado di aumentare significativamente i livelli di adrenalina[29][100], noradrenalina[29][100], e dopamina[29][101] (letre principali catecolammine). I livelli di catecolammine rimangono elevati anche dopo la prestazione, e si ipotizzache questo possa influire sull'aumento del metabolismo basale post-esercizio (EPOC)[97].

13.3.5 Aumento dei livelli di GH

Un altro importante ormone responsabile della mobilizzazione del grasso di deposito è la somatotropina (ormonedella crescita o GH). Oltre ad avere un'azione diretta sullo stimolo della lipolisi, questa molecola rende le celluleadipose (adipociti) più sensibili all'attività delle stesse catecolammine. Pertanto l'utilizzo di lipidi nel periodo post-allenamento (EPOC) è direttamente correlato anche alla secrezione di GH indotta dall'allenamento fisico[70][71]. GHe catecolammine avrebbero dunque un effetto sinergico sull'impiego di grassi nel post-esercizio. L'ormone della cre-scita pare essere particolarmente influenzato dalla componente anaerobica dell'esercizio o dall'impiego di glucidi(proporzionale all'intensità dello sforzo). Ad esempio è stato visto che anche nelle modalità di esercizio cardiovasco-lare, l'alta intensità (che coincide con lo sforzo anaerobico) influisce in positivo su una maggiore elevazione di GHrispetto alle modalità ad intensità inferiori (cioè lo sforzo aerobico)[102][103].

124 CAPITOLO 13. RESISTANCE TRAINING

13.3.6 Metabolismo basale post-esercizio e EPOC

Durante il recupero dall'esercizio, il metabolismo basale (RMR) rimane più elevato rispetto ai valori basali, un fe-nomeno riconosciuto come EPOC, cioè consumo di ossigeno in eccesso post-allenamento. L'EPOC può contribuiresignificativamente ad aumentare il dispendio energetico. Tuttavia, è stato suggerito che per fare in modo che l'EPOCcontribuisca ad aumentare rilevantemente il dispendio energetico dopo il resistance training, l'esercizio deve essereduro, ad alto volume (cioè un alto numero di serie) e a moderata-alta intensità. I risultati di diversi studi suggeri-scono questa ipotesi. Melby et al. (1993) condussero uno studio per esaminare gli effetti acuti del resistance trainingsul dispendio energetico post-esercizio e il metabolismo basale. Sette uomini completarono 90 minuti di resistancetraining; il metabolismo basale venne misurato per 2 ore post-esercizio e nuovamente la mattina successiva (circa15 ore dopo). L'RMR rimase elevato per 2 ore post-esercizio e dopo 15 ore risultava ancora elevato (+9,4%)[104].Risultati simili sono stati riscontrati su soggetti donne eseguendo un protocollo analogo. L'RMR rimase elevato per3 ore post-esercizio e rimase elevato la mattina successiva[105].Questa consistente mole di studi dimostra il potenziale del resistance training nel contributo all'aumento del dispen-dio energetico. Ciò nonostante, le modalità testate negli studi erano particolarmente duri e ad alto volume, quindieseguire un resistance training con la finalità dimagrante potrebbe rivelarsi poco adatto ad un principante o a un de-condizionato. Ad ogni modo viene dimostrato che il resistance training sia in grado di aumentare significativamente ilmetabolismo basale mediante, l'aumento della massa magra, l'aumento dei livelli di catecolammine, e un aumento delEPOC. Aumentando l'RMR, il resistance training può contribuire ad enfatizzare il dispendio energetico quotidiano,contribuire a creare un deficit energetico, e infine enfatizzare la perdita di grasso.

13.3.7 Aumento della spesa lipidica

L'ossidazione di grassi è in termini semplici la mobilizzazione del grasso depositato ai fini energetici. Il resistancetraining può aumentare l'ossidazione di lipidi sia in maniera acuta che cronica[97][104]. Il meccanismo mediante il qua-le incrementa l'ossidazione di grassi acuta si crede possa essere l'incremento dell'uso di carboidrati per ricostituirele riserve di glicogeno muscolare[104]. Il glicogeno è la forma di glucosio depositata che fornisce energia ai muscolidurante l'esercizio. Poiché i carboidrati vengono stoccati nei depositi ad un tasso maggiore nel post-allenamento ri-spetto al pre-allenamento, il corpo deve utilizzare il grasso come combustibile principale. L'aumento dell'ossidazionedi grassi può anche essere attribuita all'aumento dei livelli di catecolammine, che determinano un aumento del tassodi lipolisi, e quindi dell'ossidazione di grasso[97]. Poche ricerche hanno esaminato la correlazione tra resistance trai-ning e ossidazione di grasso. Osterberg e Melby (2000) misurarono gli effetti del resistance training sul metabolismobasale e l'ossidazione di grasso. Questi autori scoprirono un aumento del 62% dell'ossidazione di grasso durante le16 ore post-esercizio[105]. Treuth et al. (1995) confermarono questi risultati su donne anziane. Dopo 16 settimane diresistance training, l'ossidazione lipidica basale incrementò del 63%, e l'ossidazione di grassi in 24 ore era aumentatadi ben il 93%[106]. Inoltre, il protocollo usato da Treuth era abbastanza più moderato rispetto a quello di Osterberg eMelby. I risultati di questi studi suggeriscono che il resistance training può avere un importante ruolo nell'incrementodell'ossidazione di grassi, e di conseguenza enfatizzare la perdita di grasso corporeo.Infine, un importante studio recente (Ormsbee et al., 2007) ha investigato nello specifico sugli effetti del resistancetraining sulla lipolisi nel tessuto adiposo e il conseguente impiego di substrati, per meglio comprendere come ilresistance training possa contribuire al miglioramento della composizione corporea. La lipolisi e il flusso ematico neltessuto adiposo sottocutaneo addominale sono stati misurati prima, durante, e per 5 ore dopo il resistance training cosìcome in un giorno di non allenamento (giorno di controllo) in otto giovani maschi attivi, dall'età media di 24 anni.Il resistance training era svolto per 3 volte a settimana per almeno 2 anni. L'ossidazione dei grassi è stata misurataimmediatamente prima e dopo l'allenamento tramite calorimetria indiretta per 45 min. I dati della microdialisi hannoindicato che il tasso della lipolisi era più alto del 78% durante e del 75% dopo l'esercizio rispetto allo stesso periodonel giorno di controllo. I dati della calorimetria indiretta hanno mostrato che l'ossidazione dei grassi era del 105%più elevata nei primi 45 minuti dopo l'esercizio rispetto al giorno di controllo. In questo modo il grasso è sicuramenteutilizzato come combustibile al di sopra valori basali (assieme ai carboidrati) durante e dopo il resistance training.Pertanto, il meccanismo indotto dal resistance training contribuisce a migliorare la composizione corporea in partegrazie alla maggiore lipolisi addominale nel tessuto adiposo sottocutaneo e ad una migliore ossidazione generale delgrasso corporeo e del dispendio energetico. La lipolisi durante e dopo l'esercizio si ipotizza sia dovuta ai maggiorilivelli di adrenalina e noradrenalina[82][83]. Inoltre, ricerche precedenti mostrano che il GH (un potente attivatore dellalipolisi) ha dimostrato valori elevati dopo l'esercizio, e quindi contribuisce notevolmente a questa ossidazione di lipidipost-esercizio[82].

13.4. RESISTANCE TRAINING E FLESSIBILITÀ 125

13.3.8 Conclusioni

I benefici dati dall'esercizio fisico in termini di perdita di grasso sono stati stabiliti da molti anni. Tradizionalmenteviene prescritta l'attività aerobica o cardiovascolare in quanto capace di incidere sul bilancio energetico negativo (odeficit calorico), e perché in grado di enfatizzare la spesa lipidica strettamente durante l'esercizio. Tuttavia, duranteun programma per la perdita di peso durante il quale viene seguita una dieta ipocalorica, viene certamente ridot-to il grasso corporeo (dimagrimento), ma viene persa anche la massa magra (deperimento), in base alla riduzionedell'introito calorico e/o alla durata degli allenamenti. Molti studi indicano inoltre che la sola attività aerobica riescaa ridurre la massa magra. La perdita di massa muscolare risulta in un decremento del metabolismo basale, eventoche viene controindicato per favorire la perdita di grasso o per il mantenimento del peso dopo la perdita di grasso.Quindi mantenere la massa muscolare durante e dopo la perdita di peso (più precisamente della componente grassa),viene ritenuta un'importante strategia da applicare ad ogni programma per la perdita di peso. Il resistance training oallenamento con sovraccarichi ha un impatto indiretto sulla perdita di grasso mediante un aumento del metabolismobasale e l'enfatizzazione dell'ossidazione di grassi. Mantenere o aumentare la massa muscolare, aumentare i livelli dicatecolammine e di GH, e aumentare l'impiego energetico a carico dei lipidi, sono tutti fattori in grado di giocare unimportante ruolo nell'abilità del resistance training di promuovere la riduzione della massa grassa. Poiché il resistancetraining agisce mantenendo o aumentando la massa magra, anche durante una severa restrizione calorica (dieta ipo-calorica), il metabolismo basale rimane elevato o viene mantenuto più elevato durante il processo di riduzione delgrasso corporeo. In aggiunta all'aumento del metabolismo basale, il tasso di ossidazione di grassi viene influenzatosia in maniera acuta che cronica.

13.4 Resistance training e flessibilità

Un altro beneficio potenziale indotto dall'esercizio con sovraccarichi è l'aumento della mobilità articolare, spessoritenuta possibile solo con la pratica dello stretching. In realtà già negli anni cinquanta e sessanta, alcune evidenzescientifiche segnalarono chiaramente come l'esercizio con i pesi, se praticato con movimenti ad ampio range di mo-vimento (ROM), potesse aiutare a migliorare la flessibilità delle persone[107][108]. Questa realtà è rimasta piuttostoignorata per decenni, ma la ricerca recente ha iniziato a documentare più approfonditamente il potenziale degli eser-cizi con i pesi praticati lungo ROM completo per migliorare la flessibilità in maniera paragonabile e in carti casisuperiore al classico stretching statico (Morton et al., 2010; Kato et al., 2013)[109][110]. Altre analisi hanno documen-tato che anche le ripetizioni eccentriche abbiano la capacità di migliorare la flessibilità delle articolazioni coinvolte(O'Sullivan et al., 2012)[111].Lo studio di Morton (2010), della durata di 5 settimane, coinvolse 25 studenti suddivisi in 3 gruppi: 12 di questi fe-cero da controllo (nessun attività); un terzo praticava solo lo stretching statico sui muscoli e i legamenti del ginocchio,delle anche e delle spalle; mentre la parte restante praticava l'esercizio con sovraccarichi nelle stesse aree del gruppostretching. Misurando la mobilità delle articolazioni esamintate prima e dopo il termine dello studio, è emerso chegli esercizi di stretching per le anche non ebbero alcun effetto sull'aumento della mobilità. Al contrario, il gruppo chesi allenava con i pesi aumentò la mobilità dell'anca. In relazione alla mobilità dei muscoli ischio-crurali, entrambi imetodi favorirono un miglioramento della mobilità analogo. Mentre alcuno dei due ebbe effetto sull'aumento dellamobilità della spalla[109]. "I nostri risultati suggeriscono che l'esercizio con i pesi nel range completo è in grado di miglio-rare la flessibilità, in maniera paragonabile, o forse superiore, ai tipici regimi di stretching statico. Esiste una vecchiacredenza sul fatto che se si pratica l'esercizio con i pesi, è anche necessario allungare quei i muscoli. Si tratta della per-sistenza del mito che vede la perdita della flessibilità dei muscoli quando aumentano di dimensioni. [...] L'allenamentocon i pesi in alcuni casi ha prodotto maggiori miglioramenti nella flessibilità, ma anche un miglioramento della forza.Lo studio preliminare era piccolo e i risultati devono essere replicati in un numero maggiore di persone. Ma se reggono lareplica, la gente davvero non ha bisogno di preoccuparsi di fare gli esercizi di stretching ogni volta che pratica l'eserciziocon i pesi" (James R. Whitehead, uno degli autori dello studio)[112].Anche l'allenamento con sovraccarichi eccentrico ha dimostrato di essere un valido metodo per aumentare la flessi-bilità. O'Sullivan et al. (2012) hanno suggerito la possibilità che le ripetizioni eccentriche possano essere più efficacidello stretching statico per il miglioramento della flessibilità. Questo perché ad oggi esistono evidenze limitate ingrado di confermare l'efficacia dello stretching come pratica per la prevenzione di infortuni o ridurre il rischio chesi ripresentino. Al contrario, è stato proposto che l'allenamento eccentrico possa migliorare la forza e ridurre il ri-schio infortuni, nel contempo facilitando l'aumento della flessibilità tramite la sarcomerogenesi, ovvero la crescita deisarcomeri[111]. Queste analisi hanno rilevato che le ripetizioni eccentriche possono aumentare la mobilità dell'anca inmedia del 22%. Il range di movimento (ROM) di tutte le articolazioni misurate è stato rilevato aumentato di almeno13 gradi. Il motivo di questa efficacia sarebbe dovuto al fatto che il movimento eccentrico è in grado di provocare

126 CAPITOLO 13. RESISTANCE TRAINING

la crescita delle fibre muscolari, aumentando i sarcomeri in parallelo all'interno di un muscolo, ovvero il muscolo siallunga favorendo una maggiore flessibilità[111].

13.5 Altri benefici

L'esercizio coi pesi è stato sempre più promosso per i suoi numerosi vantaggi legati alla salute, tra cui un più bassorischio di tutte le cause di mortalità, una riduzione dei rischi cardiovascolari (ad esempio, infarto, ictus), il già citatomiglioramento della composizione corporea, un miglioramento dello stato metabolico, del metabolismo del glucosioe della sensibilità all'insulina, una riduzione della pressione sanguigna in persone con pre-ipertensione e ipertensione(ACSM 2000, Garber et al., 2011; Westcott WL. 2012)[113][114][115]. Molti ricercatori concludono che l'allenamentocoi pesi rappresenti un intervento indicato per la prevenzione e/o la gestione di molte patologie come l'osteoporosi,l'artrosi, la sindrome metabolica e il diabete mellito di tipo 2[114][116][117].

13.5.1 Adattamenti della frequenza cardiaca

La frequenza cardiaca viene accelerata immediatamente dopo un allenamento e viene influenzata dal carico, dalnumero di ripetizioni, e dalla massa muscolare coinvolta nella contrazione[118]. È interessante notare, in termini diadattamenti cronici, sembra che il resistance training porti ad una riduzione della frequenza cardiaca, il che vieneconsiderato un beneficio[68]. Gli adattamenti a lungo termine osservati nella ricerca, segnalano risultati che vanno danessun cambiamento fino ad un calo dell'11% della frequenza cardiaca, e questa variazione può essere spiegata dalledifferenze di intensità, di volume, e di tempo di recupero tra le serie, il coinvolgimento di masse muscolari piccole ograndi, la durata degli studi e il grado di allenamento e di benessere dei soggetti.

13.5.2 Adattamenti della pressione sanguigna

La pressione alta è connessa con patologie come l'ipertensione, che aumenta il rischio di insufficienza cardiaca, insuffi-cienza renale, ictus e infarto del miocardio[119]. Durante una sessione di allenamento coi pesi, la pressione sanguignasistolica e diastolica possono mostrare aumenti drammatici, suggerendo che occorre cautela nella prescrizione diquesto tipo di esercizio in persone con malattie cardiovascolari[68], o fattori di rischio connessi. L'entità dell'aumentodella pressione arteriosa dipende dal tempo di durata della contrazione, l'intensità della contrazione, e la quantità dimassa muscolare coinvolta nella contrazione[118]. Forme più dinamiche di resistance training, come il circuit training,che prevedono carichi moderati e ripetizioni alte con pause brevi, sono associati ad una riduzione della pressionearteriosa. Gli studi hanno mostrato diminuzioni della pressione arteriosa diastolica[120], nessun cambiamento dellapressione arteriosa[121], e una diminuzione della pressione arteriosa sistolica[122][123]. Gli effetti del resistance trainingsulla pressione sanguigna sono vari, soprattutto a causa delle differenze di impostazione dei protocolli durante i varistudi, il che suggerisce che sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere chiaramente il ruolo di questa tipologiadi allenamento nella gestione della pressione arteriosa.

13.5.3 Modifica delle dimensioni cardiache

Studi su atleti allenamenti hanno dimostrato che il resistance training provoca un aumento dello spessore della pareteventricolare sinistra, un netto aumento della massa che compone la parete ventricolare sinistra, e un aumento dellospessore del setto cardiaco (la parete che separa i ventricoli sinistro e destro)[68], al contrario dell'aumento di volumedella camera ventricolare sinistra notata nei soggetti allenati sull'esercizio aerobico.

13.5.4 Metabolismo del glucosio e sensibilità insulinica

Un importante fattore di rischio per le malattie cardiovascolari e per il diabete è la tolleranza al glucosio. Alti li-velli della glicemia e dell'insulinemia possono avere un effetto deleterio anche sull'ipertensione e sui livelli ematicidi lipidi[124]. Inizialmente, il miglioramento del metabolismo del glucosio venne associato ad una diminuzione del-la percentuale di grasso corporeo e all'aumento della capacità aerobica, portando a credere che l'esercizio aerobicofosse il migliore catalizzatore per migliorare il metabolismo del glucosio. Tuttavia, è stato in seguito ampiamen-te dimostrato che anche l'esercizio coi pesi porti a significativi miglioramenti del metabolismo del glucosio e del-la sensibilità all'insulina, indipendentemente dalle alterazioni della capacità aerobica o dalle percentuale di grasso

13.5. ALTRI BENEFICI 127

corporeo[123][125]. È interessante notare che alcune ricerche hanno concluso che l'allenamento coi pesi e l'allenamentoaerobico migliorano la tolleranza al glucosio e riducono la risposta insulinica all'ingestione di glucosio in manieraanaloga[125][126]. Inoltre, è stato dimostrato che i culturisti, che tradizionalmente eseguono allenamenti ad alto volumedi allenamento, subiscono un miglioramento della tolleranza al glucosio e della sensibilità all'insulina[68]. Secondoalcuni ricercatori, l'attenuata risposta dell'insulina al glucosio e la maggiore tolleranza glucidica è in parte dovutaall'aumento della massa magra (in particolare della massa muscolare)[126][127], anche se il miglioramento della sen-sibilità insulinica è stato riscontrato indipendentemente dalle variazioni della composizione corporea[128]. In seguitogli effetti di diverse forme di resistance training sono stati delineati. È stato visto che il resistance training ad intensitàmedio-alta (60-85% 1-RM) aumenta la capacità del muscolo di captare glucosio, mentre il resistance training a bassaintensità (45-65% 1-RM) porta direttamente a migliorare la sensibilità insulinica. Entrambe le strategie sono statesuggerite per gli individui a richio di diabete di tipo 2[40].

13.5.5 Profilo lipidico

La ricerca epidemiologica ha ampiamente dimostrato che basse concentrazioni di colesterolo totale e di lipoproteinea bassa densità (LDL), e alti livelli di lipoproteine ad alta densità (HDL) sono associati ad una diminuzione dellemalattie coronariche[129]. Minori concentrazioni di trigliceridi nel sangue e livelli di LDL, oltre ad alti livelli di HDL,sono stati osservati negli atleti allenati coi pesi. Molti ricercatori hanno riportato cambiamenti favorevoli nel profilodei lipidi e delle lipoproteine nel sangue a seguito di un allenamento con i pesi[130][131][132]. Il miglioramento delprofilo lipidico è stato spesso riconosciuto paragonabile rispetto all'attività aerobica[133].

13.5.6 Tessuto osseo

In risposta al sovraccarico osseo creato dall'attività muscolare, l'osso inizia un processo di modellazione che comportala produzione di molecole proteiche che si depositano negli spazi tra le cellule ossee[117]. Questo porta alla creazionedi una matrice ossea che alla fine diventa mineralizzata come cristalli di fosfato di calcio, imponendo all'osso diacquisire una struttura rigida. Questa formazione di nuovo tessuto ossoeo si verifica principalmente sulla superficieesterna dell'osso, o periostio.Tra le attività che stimolano la crescita ossea è necessario includere il sovraccarico progressivo, la variazione delcarico, e la specificità di carico[134]. La specificità del carico si riferisce agli esercizi che impongono un carico suuna specifica regione dello scheletro. Nell'osteoporosi, i siti di fratture che sono più devastanti sono situate nelloscheletro assiale (colonna vertebrale e dell'anca). I ricercatori raccomandano che i carichi più intenso sulla colonnavertebrale e sull'anca devono essere sollevati durante la prima età adulta, quando il corpo è maggiormente in gradodi assumere un carico maggiore e sviluppare il suo picco di massa ossea. Il sovraccarico progressivo è necessariocosicché non venga richiesto all'osso e al relativo tessuto connettivo di superare il livello critico che li esporrebbe amaggior rischio. I programmi per aumentare la crescita ossea dovrebbero essere di natura strutturale, comprendendoesercizio, come squat e affondi che dirigono le forze attraverso lo scheletro assiale e consentono di sollevare mag-giori carichi[135]. L'intensità necessaria a produrre uno stimolo efficace per il rimodellamento osseo sembra esserecompresa tra un massimo di One-repetition maximum (1-RM o 100% 1-RM) a un minimo di 10-RM[136]. Sebbenele serie multiple (più di una serie per esercizio) siano raccomandate per favorire lo stimolo alla modellazione ossea,l'intensità dell'esercizio, la deformazione meccanica sul tessuto osseo, e la specificità dell'esercizio sul carico osseosono considerati fattori più importanti.

13.5.7 Apprendimento

L'apprendimento si riferisce alla capacità di elaborazione del cervello nell'ottenere la conoscenza attraverso il pensiero,l'esperienza e i sensi. La ricerca sull'apprendimento ha tentato di determinare il modo in cui vengono trasformati glieventi e le esperienze in memoria depositata che può essere recuperata e utilizzata per eseguire le attività mentalie fisiche. Altamente associata alla conoscenza è la cosiddetta “funzione esecutiva”. Il termine funzione esecutiva fariferimento al comando e controllo delle abilità di apprendimento. Questo centro di controllo del cervello è quello chegestisce tutte le attività nella vita di una persona, come scrivere un articolo, fare un progetto di ricerca, o organizzareun viaggio.Una grande mole di ricerche sull'esercizio e l'apprendimento è stata condotta sugli anziani, in quanto si è ritenuto chequesta categoria possa ottenere potenziali benefici dall'allenamento. Alcuni ricercatori hanno notato che sette studicontrollati mostrano che il resistance training ha dimostrato di migliorare diversi aspetti dell'apprendimento in adulti

128 CAPITOLO 13. RESISTANCE TRAINING

sani di età avanzata. Uno degli effetti più profondi del resistance training è il notevole miglioramento della memoria edelle attività correlate[137]. Inoltre, sembra che la migliore abilità esecutiva sia uno dei principali vantaggi del resistancetraining[138] al pari dell'allenamento cardiovascolare[139][140].

13.5.8 Salute mentale

Viene osservato che il resistance training sia in grado di creare una complessa rete di adattamenti neurofisiologiciche, direttamente o indirettamente, influenzano i processi mentali. Per esempio, molti dei benefici dati dal resistancetraining citati possono avere un effetto diretto e indiretto sulla salute mentale e il benessere di una persona. Inoltre,il resistance training può migliorare il funzionamento del sistema nervoso centrale, il che potrebbe influire positiva-mente sulla salute mentale di una persona[137]. Alcuni ricercatori sostengono che il miglioramento dell'apprendimentofavorito dall'esercizio è probabilmente uno dei milteplici adattamenti che coinvolgono una nuova generazione di cel-lule nervose nel cervello, un incremento di neurotrasmettitori (sostanze chimiche che trasmettono gli impulsi nervosiattraverso una sinapsi), e nuovi vasi sanguigni cerebrali per una maggiore e migliore ossigenazione ed un più efficacesmaltimento dei prodotti di scarto[141].

13.5.9 Sonno

Viene osservato che spendiamo il 30% della nostra vita dormendo, e che la mancanza di sonno è un fattore problema-tico per la salute fisica e mentale. La privazione del sonno costante (meno di 6 ore a notte) è associata a deterioramentocognitivo, alla malattia mentale, all'ipertensione, all'obesità, alle malattie cardiovascolari, l'ictus, la sonnolenza diur-na, incidenti d'auto e una diminuzione della qualità della vita. La ricerca indica che le persone fisicamente attivehanno solitamente un sonno sano e un minor rischio di apnea del sonno. Inoltre, la ricerca mostra che le personedepresse con disturbi del sonno mostrano un miglioramento del 30% nel sonno con un regolare allenamento coi pesi.Questi risultati sembrano diventare più efficaci dopo 8-10 settimane di resistance training costante.[137]

13.5.10 Depressione

Evidenze scientifiche evidenziano che sui 18 studi che hanno esaminato l'effetto del resistance training su persone consintomi di depressione sono stati ottenuti risultati contrastanti. Diversi studi ne dimostrano un effetto significativa-mente positivo, mentre altri hanno registrato pochi cambiamenti sul miglioramento dello stato di depressione. Forsesono necessarie ulteriori indagini per determinare se vi è una frequenza di allenamento per le persone che soffrono diquesti sintomi. Quattro studi hanno esaminato l'effetto del resistance training con diagnosi clinica su adulti depressi.I risultati sono stati unanimi; si sono evidenziate partecipando ad un allenamento di questo tipo.[137]

13.5.11 Stanchezza cronica

Viene evidenziato che circa il 25% della popolazione americana mostra sintomi di fatica cronica. Inoltre, la presenzadi fatica cronica è elevata tra le persone con malattie croniche, specialmente quelle con disturbi psicologici. La faticaè un motivo comune per cui alcune persone consultano frequentemente il loro medico, ed una scusa che usano alcunepersone per non praticare attività fisica. Sorprendentemente, il 94% dei 70 studi sull'esercizio e la fatica mostranoche l'esercizio fisico è clinicamente utile e ancor più vantaggioso rispetto agli interventi per il recupero dalla tossi-codipendenza o trattamenti cognitivo-comportamentali. Infatti, un solo allenamento di resistance training comporta imaggiori miglioramenti sulla stanchezza cronica.[137]

13.5.12 Ansia

L'ansia prolungata viene generalmente associata a disturbi del sonno, angoscia mentale, dolore fisico, cattive condi-zioni di salute e limitazioni per l'attività fisica. Da sette studi di analisi sul rapporto tra resistance training e ansia, iricercatori hanno concluso che questa attività rappresenta una modalità di intervento significativa per le persone chesoffrono di ansia. È interessante notare che due dei sette studi hanno confrontato gli effetti di un resistance trainingad alta intensità (80% 1-RM) con uno a moderata intensità (50-60% 1-RM), riscontrando che l'intensità inferiore erapiù efficace nel ridurre l'ansia[137].

13.6. PARAMETRI NEL RESISTANCE TRAINING 129

13.5.13 Autostima

L'autostima è l'opinione che una persona ha di sé stessa. Un'alta autostima è fortemente associata al benessere fisicoe mentale. Il resistance training ha dimostrato di migliorare l'autostima in adulti sani (giovani e meno giovani), inpopolazioni con il cancro, o la depressione in persone che seguono una riabilitazione cardiaca.[137]

13.5.14 Dipendenza dal fumo

Secondo evidenze scientifiche recenti, il resistance training può aiutare a smettere di fumare. Nello studio di Ciccoloet al. (2011), un gruppo di 25 fumatori (52% donne e 48% uomini, età media 36 anni) vennero suddivisi in duegruppi, un gruppo di controllo che non si allenava usando cerotti alla nicotina, e uno sottoposto ad un programma coni pesi, entrambi per un periodo di 12 settimane. Secondo i risultati della ricerca, gli uomini e le donne che avevanopartecipato all'esercizio coi pesi, hanno avuto il doppio delle probabilità di riuscire a smettere di fumare sul lungotermine rispetto ai soggetti che facevano uso di soli cerotti alla nicotina[142].

13.6 Parametri nel Resistance training

• Intensità

• Volume

• Densità

• Frequenza

• Time Under Tension

• Speed of movement

• Tempo di recupero

• One-repetition maximum

• Cedimento muscolare

• Periodizzazione

13.7 Attività legate al Resistance training

• Powerlifting

• Weightlifting

• Bodybuilding

• Fitness

• Potenziamento fisico

• Dimagrimento

• Riabilitazione

• Riatletizzazione

• Benessere generale

• Prevenzione o cura di patologie

130 CAPITOLO 13. RESISTANCE TRAINING

13.8 Voci correlate• Powerlifting

• Weightlifting

• Body building

• Fitness (sport)

• Wellness

• Sport

• Sovrallenamento

• Deallenamento

• Supercompensazione

• Ipertrofia muscolare

• Fibra muscolare (Miocita)

• Fibra muscolare rossa (o di tipo I)

• Fibra muscolare intermedia (o di tipo IIa)

• Fibra muscolare bianca (o di tipo IIb)

• Cellule satellite

• Somatomedina C (IGF-1)

• Somatotropina (GH)

• Testosterone

• Acido lattico/Lattato

• EPOC (metabolismo)

• DOMS

• Massa grassa

• Massa magra

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Capitolo 14

Sistema aerobico

Il Sistema o meccanismo aerobico o ossidativo è uno dei tre sistemi energetici adoperati dal muscolo scheletricoper la produzione di Adenosin tri-fosfato (ATP), ovvero la molecola energetica necessaria per l'attività muscolare.L'aerobico è il sistema energetico dalla maggiore resa, utilizzato nelle attività di durata che superano i 2/3 minuti. Ilsuo nome è dovuto alla richiesta di ossigeno (O2) per ossidare i substrati energetici (aerobico). I substrati utilizzati inquesto sistema sono prevalentemente i lipidi (FFA; trigliceridi nel tessuto adiposo e intramuscolari, poi scissi in acidigrassi e glicerolo), i carboidrati endogeni rappresentati dal glicogeno stoccato nel muscolo scheletrico e nel fegato,che viene idrolizzato a glucosio, e il glucosio plasmatico.

14.1 Altri sistemi energetici• Sistema anaerobico alattacido

• Sistema anaerobico lattacido

14.2 Caratteristiche• Potenza: più bassa (20 Kcal/min)

• Capacità: Alta (fino a 2000 Kcal)

• Latenza: Lenta (2-3 min)

• Ristoro:Molto lungo (36-48 ore)

• Fibra muscolare adatta: Fibra rossa o lenta (tipo I)

• Metabolismo: Aerobico

• Processi metabolici: Glicolisi aerobica; β-ossidazione; Ciclo di Krebs; Fosforilazione ossidativa; Catena ditrasporto degli elettroni;

• Substrato energetico: Trigliceridi/Acidi grassi (basse e medie intensità); Glicogeno/Glucosio (medie e alteintensità); proteine/amminoacidi (lunga durata);

• Quantità di ATP: Elevata

• Depositi muscolari: Molto abbondanti (10/15 kg trigliceridi; 300/400 gr glicogeno muscolare; 70/100 grglicogeno epatico)

• Autonomia energetica: da 2-3 min in poi (inizia ad attivarsi da circa 50 sec di sforzo)

• Prestazione: Durata

• Impiego: Attività di durata e resistenza

137

138 CAPITOLO 14. SISTEMA AEROBICO

• Sistema precedente: Anaerobico alattacido; Anaerobico lattacido

• Sistema successivo: Anaerobico lattacido; Anaerobico alattacido (ad alte intensità nell'esercizio di durata)

14.3 Fisiologia

Il sistema energetico aerobico ha ricevuto molta attenzione per diversi anni. Il principale obiettivo delle attività aero-biche è quello di migliorare il fitness cardiovascolare, che significa in altre parole migliorare l'efficienza del processodi fosforilazione ossidativa. Questo sistema energetico sfrutta l'ossigeno per produrre l'ATP. Durante l'esercizio fi-sico, il sistema aerobico inizia ad intervenire sovrapponendosi al anaerobico lattacido in seguito all'esaurimento deifosfageni muscolari (sistema anaerobico alattacido), e all'eccessivo accumulo di acido lattico a partire da poco dopoil minuto di attività. Al contrario del sistema anaerobico lattacido, quello aerobico riesce a riconvertire l'ADP inATP eliminando le sostanze di scarto quali acqua (H2O) e anidride carbonica (CO2). Le fonti energetiche a lungotermine prevedono la produzione di ATP a partire dai vari combustibili, ma questo sistema richiede l'utilizzo diossigeno (O2), quindi prende il nome di sistema aerobico. I combustibili principali includono il glicogeno muscolare,il glucosio ematico, gli acidi grassi liberi (FFA o NEFA) nel plasma, ed i trigliceridi intramuscolari (IMTG) e de-positati nel tessuto adiposo. Queste molecole vengono scisse in maniera tale che possano trasferire l'energia dei lorolegami chimici in un sito delle cellule in cui avviene la sintesi dell'ATP. La maggior parte di queste reazioni avvienenei mitocondri, dove viene utilizzato l'ossigeno.carboidrati (CHO) + lipidi + ossigeno (O2) = ATP (ciclo di Krebs)La riconversione daADP adATP è strettamente collegata al consumo di ossigeno, il quale aumenta proporzionalmenteall'intensità dello sforzo fino a raggiungere il massimo consumo di ossigeno (VO2max)[1].La produzione di ATP attraverso i meccanismi aerobici è più lenta rispetto a quella derivante dalle fonti di energiaanaerobiche immediatamente disponibili, o disponibili a breve termine, e durante un lavoro submassimale potrebberoessere necessari 2 o 3 minuti prima che il fabbisogno di ATP della cellula venga coperto completamente dal processoenergetico aerobico. Un motivo di tale rallentamento è il periodo di tempo necessario al cuore per aumentare ilrifornimento di sangue arricchito di ossigeno ai muscoli, con la velocità richiesta per soddisfare le richieste di ATPdegli stessi. In un lavoro muscolare che va dai 2 ai 3 minuti, circa il 50% proviene da fonti anaerobiche, ed il restante50% da fonti aerobiche; mentre in uno sforzo della durata di 10minuti, la componente anaerobica scende bruscamenteal 15%. La modalità aerobica è potenzialmente in grado di rigenerare ATP in maniera infinita, nel caso di un'ipoteticacostante disponibilità di lipidi e glicogeno.Se comparato ai due sistemi anaerobici, il sistema aerobico della fosforilazione ossidativa è il meno potente. Le fontiaerobiche non possono produrre abbastanza ATP per secondo da permettere una prestazione ad alta intensità, comeun'alzata massimale o uno sprint di 40 secondi. D'altra parte la fonte aerobica, grazie all'abbondanza di glicogeno elipidi e l'assenza di sottoprodotti metabolici che possono ostacolare la prestazione, può teoricamente provvedere afornire una quantità di ATP illimitata per un periodo di tempo molto lungo. Di conseguenza è il sistema energeticopredominante nelle attività di lunga durata e bassa intensità. Inoltre il sistema aerobico fornisce una quantità moderatao elevata di ATP durante le attività ad alta intensità intervallate da periodi di recupero, o attività ad alta intensità chesuperano i 25 secondi circa, come l’Interval training o l'esercizio di endurance muscolare con sovraccarichi. Questeattività risultano in una grande elevazione dei livelli di lattato ematico da 15 a 22 mmol/L[2]. In queste attività vienerichiesto il contributo dei sistemi aerobico e anaerobico lattacido per produrre una significativa quantità di energia.

14.3.1 I tre processi aerobici

La produzione di ATPmediante il sistema aerobico prevede tre processi. Il metabolismo aerobico dei carboidrati, cioèla glicolisi aerobica, ha inizio nello stesso modo della glicolisi anaerobica che caratterizza il metabolismo anaerobicolattacido. Tuttavia in questo caso, grazie alla sufficiente presenza di ossigeno, il piruvato non viene convertito in acidolattico ma entra in due lunghe serie di reazioni chimiche chiamate Ciclo di Krebs e Catena di trasporto degli elettroni.Questa serie di reazioni producono infine anidride carbonica che viene espirata dai polmoni, e acqua. L'acqua vieneprodotta combinando le molecole di idrogeno con l'ossigeno che era stato originariamente introdotto nel corpo tramitei polmoni. Trentotto molecole di ATP possono essere prodotte dalla metabolizzazione delle molecole di glucosio.Il metabolismo aerobico dei grassi non inizia con la glicolisi. I grassi passano attraverso una serie di reazioni chiamateβ-ossidazione ed entrano direttamente nel Ciclo di Krebs. Il prodotto finale del metabolismo dei grassi è, similmentea quello dei carboidrati, acqua, anidride carbonica, e ATP[3].

14.3. FISIOLOGIA 139

Glicolisi

La glicolisi rappresenta la prima fase di degradazione del glucosio. Questa si divide in:

• Glicolisi anaerobica: si verifica nel citosol della cellula al di fuori dei mitocondri e senza ossigeno.

• Glicolisi aerobica: la seconda fase di degradazione del glucosio, che si verifica all'interno dei mitocondri e soloin presenza di ossigeno.

Il prodotto finale della glicolisi anaerobica è l'acido piruvico. Sia senza ossigeno che quando l'assorbimento di ossigenoè inferiore a quello richiesta, l'acido piruvico viene trasformato in acido lattico e quindi viene fermata la glicolisi. Solo2 molecole di ATP sono il guadagno netto di energia dalla glicolisi anaerobica.La Glicolisi aerobica si verifica solo se sono disponibili adeguati livelli di ossigeno. Infatti, l'ossigeno (attraversodiverse reazioni biochimiche) permette al piruvato di reagire con il Coenzima A, formando un composto denominatoAcetil-CoA.

Ciclo di Krebs

L'Acetil-CoA entra nel ciclo di Krebs (o dell'acido citrico) all'interno deimitocondri e, dalla combinazione con l'Acidoossalacetico generato dalla scissione dei carboidrati, si forma l'acido citrico. Questa reazione permette la completaossidazione del Acetil-CoA generando 2 moli di ATP.Una volta che il piruvato si combina col “Coenzima A” può entrare nel ciclo di Krebs come acetil-CoA, e quindila molecola di glucosio viene completamente ossidata a carbonio (C) e idrogeno (H): il carbonio si combina conl'ossigeno (O2) per formare anidride carbonica (CO2) e attraverso il sangue raggiunge i polmoni da cui viene espulsa.

Fosforilazione ossidativa (OXPHOS) e Catena di trasporto degli elettroni (ETC)

La catena di trasporto degli elettroni è la parte iniziale della fosforilazione ossidativa. Gli ioni idrogeno (H+) formatidalla glicolisi e dal ciclo di Krebs vengono a formare una serie di reazioni chiamate “catena di trasporto degli elettroni”con la quale l'H+ si lega a due enzimi, il nicotinammide adenina dinucleotide (NAD) e il flavina adenina dinucleotide(FAD), diventando rispettivamente, dal legame con l'H+, NADH e FADH, i quali lo trasportano verso questa catenadove questo si lega con l'ossigeno (O2) per formare acqua (H2O) prevenendo in tal modo l'acidificazione dell'ambientecellulare. Alla fine di questo processo il sistema fornisce 34 moli di ATP.Alla fine di queste tre tappe il sistema aerobico fornisce 39 ATP.

14.3.2 Liberazione e ossidazione dei lipidi: lipolisi e β-ossidazione

Le riserve di lipidi sono stoccate principalmente all'interno delle cellule del tessuto adiposo (adipociti) e del tessutomuscolare scheletrico (miociti) sotto forma di trigliceridi, molecole composte da una molecola di glicerolo e 3 mo-lecole di acidi grassi (FA). Per poter essere utilizzato a fini energetici un trigliceride deve essere scomposto nei suoicomponenti di base, cioè 1 glicerolo e 3 acidi grassi. Questo processo prende il nome di lipolisi. Gli acidi grassistaccati dal trigliceride vengono chiamati acidi grassi liberi (FFA o NEFA). Gli FFA vengono trasportati in tutto ilcorpo tramite il circolo sanguigno raggiungendo le cellule muscolari in attività aerobica. Dal loro utilizzo vengonotrasformati in Acetil-CoA. Arrivati a questo punto il metabolismo lipidico segue quello glucidico: l'Acetil-CoA entranel ciclo di Krebs e gli ioni idrogeno (H+) liberati passano alla catena di trasporto degli elettroni, formando comeprodotti finali ATP, H2O e CO2 come avviene nell'ossidazione degli zuccheri.Tuttavia i carboidrati producono più energia:

• ossidando lipidi (FA) la molecola di ossigeno produce 5,6 moli di ATP;

• ossidando glucidi (CHO) la molecola di ossigeno produce 6,3 moli di ATP;

140 CAPITOLO 14. SISTEMA AEROBICO

14.3.3 Prevalenza dei substrati

Il sistema aerobico sfrutta diversamente i substrati a seconda dell'intensità dello sforzo e della disponibilità di nu-trienti. La fosforilazione ossidativa può metabolizzare carboidrati e lipidi, e ha la possibilità di metabolizzare anchele proteine, le quali però, in condizioni normali, non sono metabolizzate. Ciò avviene nei casi di digiuno prolungatoed esercizi troppo protratti, in cui fino al 10% di questi substrati può arrivare a coprire la domanda energetica[4][5].In condizioni normali a riposo, il corpo ricava 1/3 dell'ATP dai carboidrati e 2/3 dai lipidi. Durante l'esercizio fi-sico avviene un graduale passaggio verso un impiego sempre maggiore di carboidrati e sempre inferiore di lipidicon l'incrementare dell'intensità dell'esercizio[6]. Durante l'esercizio fisico massimale il muscolo metabolizza circa il100% di carboidrati se sono presenti sufficienti scorte di tale nutriente[7][8]. Mentre con l'incremento dell'intensità,l'impiego di FFA plasmatici e quindi la lipolisi non aumenta e rimane circa il medesimo di quello riscontrato al 65%del VO2max, ma incrementa il consumo di glicogeno muscolare e del glucosio ematico[9]. Uno sforzo ulteriormen-te intenso richiede un aumentato impiego di fonti glucidiche, ovvero glicogeno muscolare e glucosio ematico[9][10].Sforzi molto intensi sono resi possibili solo dall'ossidazione di glucidi, sforzi mediamente intensi e di durata superio-re, richiedono l'utilizzo di fonti glucidiche e lipidiche. Durante un esercizio fisico di durata ad intensità massimale,il muscolo metabolizza il 100% dei carboidrati, se questi sono sufficientemente disponibili[7]. Anche la durata o vo-lume dello sforzo impone un diverso impiego dei substrati: con breve durata, glucidi e lipidi sono impiegati al 50%,e di questo 50% di lipidi, i 37% è dato da FFA. Dopo la terza ora l'utilizzo di lipidi sale al 70% con il 50% di FFA.L'intaccamento delle scorte lipidiche nel tessuto adiposo e nel muscolo scheletrico avviene più rilevantemente adintensità medie (65% VO2max), dove il turnover degli FFA non riesce a soddisfare le richieste energetiche.Uno studio molto importante (Romijn, 1993) condotto su ciclisti professionisti ha cercato di determinare più preci-samente il grado di impiego dei diversi substrati a diverse intensità. In questa ricerca si concludeva sinteticamente chel'impiego di glucosio e l'ossidazione di glicogeno incrementano di pari passo con l'intensità dell'esercizio aerobicoassieme ad una progressiva riduzione del rilascio degli acidi grassi nel plasma; mentre la lipolisi periferica (l'impiegodi grassi) viene stimolata al massimo con l'esercizio a basse intensità:[11]

• al 25% del VO2max, l'80% del combustibile impiegato è rappresentato dai lipidi plasmatici provenienti daltessuto adiposo;

• al 65% del VO2max, il glicogeno muscolare copre la maggior parte della richiesta energetica, ma il 50%dell'energia proviene dagli acidi grassi plasmatici e dai trigliceridi intramuscolari;

• all'85% del VO2max, oltre il 60% della richiesta energetica proviene dal glicogeno muscolare, mentre solo il28% è coperto dagli acidi grassi.

Dunque, da quanto riscontrato anche da studi successivi (Thompson, 1998), l'attività aerobica di bassa intensità(33% VO2max) e di lunga durata o alto volume (90 min), risultano in una maggiore ossidazione totale di grassirispetto all'attività fisica di intensità moderata (66% VO2max) e durata più ridotta (45 min), ma dal simile dispendiocalorico[12].Il motivo delle diverse priorità di utilizzo dei substrati dipende dal fatto che gli acidi grassi contengono più atomi diidrogeno (H) rispetto al glucosio, e quindi apportano più energia per la rigenerazione dell'ATP; gli acidi grassi purapportando più del doppio delle calorie dei carboidrati (9 kcal contro le 4 kcal dei glucidi), sono più carenti di ossigeno(O2) e per questo hanno una resa energetica inferiore. Soprattutto se si rapportano alla quantità di ATP ottenuta perlitro di ossigeno.

• 1 molecola di palmitato o acido palmitico (l'acido grasso stoccato nei depositi) apporta 129 ATP• 1 molecola di glucosio (carboidrato semplice o zucchero) apporta 39 ATP

Questa differenza tra la priorità di utilizzo dei substrati suddivide il sistema aerobico in due sottocategorie:

Glucidi

Il metabolismo aerobico dei carboidrati e del glicogeno inizia nella stessa modalità della glicolisi anaerobica (anae-robico lattacido). In questo caso però, grazie alla presenza di ossigeno sufficiente, il piruvato non viene convertito adacido lattico, ma ha accesso a due distinte serie di reazioni chimiche chiamate Ciclo di Krebs e catena di trasportodegli elettroni. Queste reazioni infine producono anidride carbonica, che viene espulsa tramite i polmoni e l'acqua.L'acqua è prodotta combinando le molecole di idrogeno con l'ossigeno che era stato introdotto tramite la respirazione.Ben 38 molecole di ATP possono essere prodotte dalla metabolizzazione delle molecole di glucosio.

14.3. FISIOLOGIA 141

Lipidi

Il metabolismo aerobico dei lipidi non ha inizio con la glicolisi. I grassi passano attraverso una serie di reazionichiamate β-ossidazione, per poi entrare direttamente nel Ciclo di Krebs. I prodotti finali del metabolismo lipidicosono comunque acqua, anidride carbonica, e ATP.

Aerobico lipidico

L'aerobico lipidico è il sistema ossidativo prevalente in condizioni di riposo, e in sforzi aerobici di bassa e modestaintensità, in cui l'ossigeno favorisce prevalentemente l'ossidazione di lipidi (trigliceridi/acidi grassi). Con l'aumentaredell'intensità dello sforzo aerobico incrementa il consumo dei carboidrati, e si riduce l'impiego di lipidi. Esso simantiene entro un'intensità di circa il 70-75% del VO2max.

Aerobico glucidico

Il cosiddetto aerobico glucidico prevale invece negli sforzi più intensi, dove l'ossigeno causa una maggiore combu-stione di carboidrati (glicogeno/glucosio). Esso subentra all'aerobico lipidico nel punto di intensità in cui i carboidratidiventano il carburante principale. Questo si attiva dopo circa il 70-75% del VO2max. Il punto di passaggio dal si-stema aerobico lipidico al aerobico glucidico, cioè il punto in cui l'energia derivata dai carboidrati prevale su quelladerivata dai grassi, è stato da alcuni denominato crossover[13].

14.3.4 Soglia anaerobica

Incrementando l'intensità dello sforzo aerobico all'interno del sistema aerobico glucidico si finisce per toccare lasoglia anaerobica, che può essere definita come l'intensità limite, in un determinato range di intensità più o menodefinito, oltre la quale si verifica un accumulo progressivo di lattato nel sangue, non strettamente a causa di unacarenza di ossigeno. La soglia anaerobica è il punto in cui, durante l'esercizio di durata, il nostro organismo cominciaad accumulare nei muscoli acido lattico in forma critica. Questo perché l'ossigeno da solo non basta più a bruciare ilcarburante necessario (soprattutto carboidrati) per sostenere lo sforzo, quindi dal sistema aerobico glucidico, avvieneil passaggio al sistema anaerobico lattacido. Ciò comporta però la produzione di acido lattico che si accumula semprepiù nei muscoli sino a che questi divengono impossibilitati continuare il lavoro[14]. La soglia anaerobica (correlataal sistema anaerobico lattacido) viene raggiunta nel caso di lavori di durata che superano la soglia aerobica. Si potràparlare a tal proposito di una frequenza cardiaca collocata approssimativamente tra l'85% e il 90% della frequenzacardiaca massima (FC max o HR max), equivalenti di circa il 75 e l'85% del VO2max rispettivamente, anche sel'individuazione di tale soglia varia da individuo a individuo, e viene stabilita con precisione mediante determinati test(come il test di Conconi).

14.3.5 Alimentazione e integrazione

Il regime alimentare influisce sia sulla performance che sull'impiego dei substrati. Il massimo consumo di lipididurante l'attività di endurance è favorito da una dieta a basso tenore di carboidrati a favore di lipidi e proteine. Questoimpone una riduzione dell'intensità e della durata dell'esercizio, oltre che ridotte riserve di glicogeno. Al contrario,una dieta ad alto tenore di carboidrati impone un ridotto impiego di lipidi durante l'attività a favore dei glucidi, eincrementa le prestazioni e la durata, grazie alla maggiore disponibilità di glucosio e anche alle maggiori scorte diglicogeno[6][15].Sebbene l'assunzione di carboidrati prima e durante l'esercizio aggiunga un substrato esogeno al corpo, questo sop-prime la mobilitazione degli acidi grassi nel plasma e la loro ossidazione[10][15][16][17]. Ad esempio, l'assunzione dibevande a base di glucidi durante l'attività aerobica, sebbene favoriscano un miglioramento della prestazione[18], euna riduzione dell'utilizzo del glicogeno muscolare[19][20], determinano anche una riduzione dell'ossidazione di lipi-di. Infatti l'alta disponibilità di carboidrati prima dell'esercizio aerobico è associata ad un incremento del glucosioematico e della concentrazione di insulina, che causa una soppressione della lipolisi del tessuto adiposo e quindi delladisponibilità di FFA. L'incremento delle concentrazioni di glucosio hanno mostrato ridurre l'ossidazione di lipidi ini-bendo direttamente il trasporto di FFA nelle membrane mitocondriali[21]. Sembra che i carboidrati giochino un ruolofortemente inibitorio sulla lipolisi: la mobilizzazione dei lipidi è meno influenzata dalla stimolazione catecolamine-

142 CAPITOLO 14. SISTEMA AEROBICO

dipendente dei recettori beta-adrenergici (data dall'attività fisica), che dalla diminuzione dell'insulina plasmatica (datadall'ingestione di carboidrati)[22].L'ossidazione comunque viene maggiormente ridotta con l'assunzione di carboidrati ad alto indice glicemico (IG),rispetto a carboidrati a basso indice glicemico[23][24].

14.4 Aerobica e lipolisi

Uno dei motivi più comuni per cui si ricorre all'attività aerobica è quello di ridurre i depositi di grasso corporeo de-positato nel tessuto adiposo (trigliceridi), e quindi di enfatizzare il processo metabolico della lipolisi. La caratteristicadel sistema energetico aerobico è infatti quella di ossidare lipidi e glucidi, con una prevalenza dell'uno o dell'altrosubstrato a seconda di diverse variabili. A determinare il dimagrimento infatti non è tanto il deficit calorico eventualeche si viene a creare con l'allenamento, ma una serie di eventi e modifiche metaboliche e fisiologiche determinatedall'attività stessa e dall'alimentazione, che inducono dei miglioramenti sul lungo termine sotto il profilo dell'efficienzametabolica del corpo. Il dispendio calorico totale non rivela la provenienza delle calorie spese, che possono derivareda molteplici fonti: acidi grassi liberi (FFA) plasmatici, glicogeno muscolare, glicogeno epatico, glucosio ematico,carboidrati e lipidi assunti con la dieta, trigliceridi depositati nel tessuto adiposo, trigliceridi intramuscolari (IMTG),proteine/amminoacidi, o altri substrati glucogenetici quali glicerolo, lattato e piruvato. Ad esempio, in un ipoteticocaso di prestazioni ad intensità elevate e una durata ridotta, o a basse intensità e lunga durata, a parità di dispen-dio calorico in entrambe le sedute, prevalgono rispettivamente glucidi nel primo caso e lipidi nel secondo[12]. Leproteine/amminoacidi, possibile substrato impiegato nell'attività di anedurance, in realtà non sono significativamentemetabolizzati in condizioni normali. Ciò avviene nei casi di digiuno prolungato ed esercizi troppo protratti, in cuifino al 10% di questi substrati può arrivare a coprire la domanda energetica[4][5]. Quindi di per sé la mera valutazio-ne del dispendio calorico non lascia intendere se l'allenamento è stato produttivo ai fini dell'impiego di triglicerididepositati nel tessuto adiposo, cioè il substrato che interessa intaccare per ridurre le riserve di grasso, ma, a secondadi alcune misure prese, è possibile massimizzare il dispendio calorico a carico dei lipidi piuttosto che dei glucidi oaltri substrati. Spesso non si considerano molti fattori più specifici che possono condizionare la lipolisi, in positivoo in negativo. A differenza di tessuti come il muscolo scheletrico, che ricavano gli FFA dal plasma sanguigno, neltessuto adiposo il flusso degli acidi grassi attraverso la membrana cellulare è bidirezionale: verso l'esterno nei periodidi netta mobilizzazione dei grassi, come durante il digiuno e l'esercizio fisico, e verso l'interno durante il periodopost-prandiale[25].Come accennato nei punti precedenti:

• la manipolazione dietetica gioca un ruolo fondamentale[26]: una dieta ricca di glucidi, e la loro assunzione nelleore precedenti, o durante l'attività stessa, blocca o inibisce questo processo[27], in tal senso si sottolinea che inquesto caso il dispendio calorico si sposta maggiormente a carico dei glucidi e meno dei lipidi;

• il rapporto tra intensità e volume di allenamento determinano una variabilità nell'impiego dei substrati[26]: abasse intensità e alto volume si intensifica l'impiego di lipidi e rimane ridotto l'impiego di glucidi, mentre amedie e alte intensità e bassi volumi, si intensifica l'impiego di glucidi e di riduce quello di lipidi;[12][26]

• esistono quindi zone di intensità relativa che sono più adatte per la combustione di lipidi;

• alcune macchine cardio sono in grado di accentuare il dispendio calorico e la lipolisi rispetto ad altre a paritàdi intensità:[28] è il caso dei macchinari che mobilitano completamente il corpo evitando la componente statica,e che impongono il carico antigravitario;

• lo stato di allenamento condiziona la lipolisi[26]: per gli atleti allenati la zona lipolitica è diversa rispetto a quelladella media dei soggetti;[27]

• la combustione di lipidi può variare anche in base al sesso;[29]

In linea generale la percentuale allenante sulla frequenza cardiaca in cui risulta più spiccata la lipolisi è unanimementericonosciuta tra il 65 e il 75% della FC sul calcolo di Karvonen (FCris), oppure tra il 60 e il 65% sul VO2max. Lalipolisi dei lipidi (trigliceridi) depositati viene raggiunta con almeno 20 minuti di attività protratta. Spesso però nonsi considera che questi dati si riferiscono all'attività eseguita sul treadmill (tapis roulant)[30], quindi subiscono unavariazione su altre macchine, come ad esempio il cicloergometro. Consultando alcuni studi clinici, i quali solitamentevalutano l'intensità relativa soprattutto del VO2max piuttosto che della FCris, emergono ulteriori dati interessanti e

14.5. VO2MAX 143

non sempre dal risultato univoco: Holloszy et al. riconoscono una zona lipolitica approssimativamente tra il 55 e il75% del VO2max[31]; Turcotte (1999) riconosce il massimo range lipolitico tra il 60 e 65% del VO2max[32]; Achtenet al. (2002) riconoscono il range massimo lipolitico tra il 55 e 72%[33]; Knechtle et al. individuano un maggiordispendio lipidico al 75% rispetto al 65 o al 55%[29]; Achten e Jeukendrup (2004) riconoscono una differenza tra gliindividui allenati e non, con una zona tra il 59 e il 64%per gli allenati, e tra 47 e 52%per lamedia della popolazione[27];Capostagno e Bosch (2011) riconoscono la massima combustione di lipidi al 75% del VO2max[28]. Da quanto emerge,pare che non esista una zona lipolitica troppo definita dal calcolo della percentuale allenante sul VO2max, con unrange molto ampio con minime che si aggirano attorno al 50% e massime attorno al 75%, quindi con un valore medioindicativo di 62,5%, una media che rientra nel range del 60-65% del VO2max generalmente riconosciuto come lazona lipolitica.Per quanto riguarda le macchine aerobiche, a parità di intensità il treadmill (tapis roulant) consente un'ossidazionedi lipidi notevolmente maggiore rispetto alla ciclette (cicloergometro), arrivando anche ad una differenza del 28%in più[28][34]. Sembra inoltre che le donne riescano ad ossidare più lipidi rispetto agli uomini a parità di intensità sultotale dispendio calorico[29].

14.4.1 Lipolisi e stato di allenamento

L'allenamento di endurance incide sull'utilizzo di substrati e sulla capacità di dare luogo ad uno shift metabolicoche porta ad una maggiore ossidazione di lipidi riducendo il catabolismo del glicogeno durante l'esercizio[35]. Gliatleti allenati sono capaci di bruciare più lipidi ad alte intensità rispetto ai soggetti non allenati per via di adattamentimuscolari e ormonali alla regolare attività fisica. I soggetti allenati secernono minori quantità di catecolammine epresentano un'inferiore concentrazione di FFA ematici, permettendo agli atleti di sfruttare maggiormente i depo-siti di trigliceridi intramuscolari, che aumentano di dimensioni per risultato dell'esercizio di endurance. Inoltre, gliadattamenti muscolari contribuiscono ad un maggiore stimolo sull'ossidazione di grassi negli atleti allenati:

• aumentata densità mitocondriale;

• aumentato numero di enzimi ossidativi;

• aumento della densità capillare;

• aumento della concentrazione di proteine leganti degli FFA;

• aumento della concentrazione degli enzimi carnitina palmitoil transferasi 1 e 2;

L'incremento della densità capillare e del numero di enzimi ossidativi nel muscolo allenato aumenta la capacità diossidare grasso e di sintentizzare ATP mediante fosforilazione ossidativa. L'aumento della densità capillare migliorail trasporto di acidi grassi al muscolo, e aumenta la concentrazione di proteine leganti per facilitare la maggiore richie-sta di acidi grassi trasportati nel sarcolemma. Quando il muscolo scheletrico presenta una maggiore concentrazioneenzimatica di carnitina palmitoil transferasi, più acidi grassi possono essere trasportati alla membrana mitocondria-le per essere ossidati e usati come combustibile. Una fattore che sembra non essere influenzato dall'endurance è lalipolisi nel tessuto adiposo, come mostrati da tassi lipolitici simili alla stessa intensità assoluta a seguito dell'attivitàdi endurance[35][36].

14.5 VO2max

Il VO2max (massimo consumo di ossigeno) è definibile come il volumemassimo di ossigeno che un essere umano puòconsumare in un'unità di tempo per la contrazione muscolare. Esso è strettamente correlato all'efficienza dell'apparatocardiaco, attraverso la frequenza cardiaca (FC), il sistema respiratorio, la presenza di ossigeno nel sangue, e allafunzionalità circolatoria periferica e metabolica cellulare. Un alto VO2max è sinonimo di una grande capacità diprodurre energia, quindi dell'efficienza dello sforzo. L'incremento del parametro VO2max significa incremento delpotenziale energetico. Il VO2max può essere aumentato con gli allenamenti. Mentre un individuo sedentario ha unVO2 max medio di 40 ml /kg/min, un soggetto allenato può incrementare tale valore anche del 100%.Maggiori sono le richieste energetiche, maggiore è il volume di ossigeno utilizzato. Quando l'incremento della quantitàdi ossigeno si stabilizza e non subisce più variazioni, nonostante un ulteriore incremento dello sforzo, significa che siè raggiunto il VO2max.

144 CAPITOLO 14. SISTEMA AEROBICO

Per calcolare il VO2max bisogna ricorrere ad alcune metodiche come la spirometria o l'analisi del sangue perdeterminare la concentrazione di lattato ematico, che nel caso specifico della soglia aerobica equivale a 2 mmol/L.

14.6 Frequenza cardiaca allenante

Poiché risulta difficile calcolare il VO2max per l'uso di apparecchiature e test specifici, è stato possibile calcolare ivalori della frequenza cardiaca massima (FC max, o HR max, dall'inglese Heart rate max) teorica per poter risalire algrado di intensità dello sforzo durante la performance sportiva, e poter ottenere delle indicazioni abbastanza precise sultipo di allenamento che si sta svolgendo. Ad ogni percentuale di questo valoremassimo infatti si ottiene un determinatostimolo, che può essere, una soglia utile per ampliare il letto capillare, una adatta al massimo consumo di grassi, o unallenamento cardiovascolare o di resistenza. A questo proposito sono state proposte diverse formule, che nel temposono state rese sempre più precise:Formula di Cooper (FCmax):220 - età = FC maxFC max x % allenante = FC allenanteda questo risultato si può risalire alla percentuale allenante ricercata. La formula di Cooper assume un valore moltoindicativo, in quanto non tiene conto della frequenza cardiaca a riposo di un soggetto, ma può andare bene comeindicazione di massime in quanto sottostima la reale frequenza cardiaca della persona.Formula di Karvonen (FCris):Per risolvere il problema della formula di Cooper, negli anni anni settanta il professor Martti Karvonen, partendosempre dal calcolo di Cooper, introdusse la sua formula, che prevedeva la cosiddetta “frequenza cardiaca di riserva”.Tale metodo prende in considerazione la frequenza cardiaca a riposo della persona, e risulta quindi molto più perso-nalizzata sulle capacità cardiache di un singolo soggetto. Al contrario della formula di Cooper, quella di Karvonenpuò trovare un corrispettivo valore del VO2max.220 - età = FC max - FC a riposo = FC di riservaFC di riserva x % allenante (della FC di riserva) + FC a riposo = FC allenanteFormula di Tanaka:La più recente formula, risalente al 2001, è stata scoperta dal professor Hirofumi Tanaka, che si presenta più precisadi quella di Cooper, ma che si rivela ancora poco individualizzata poiché non tiene conto della frequenza cardiacabasale a riposo della persona:208 - (0,7 x età) = FC maxFC max x % allenante = FC allenante

14.7 Zone di intensità

Una volta stabilita la percentuale allenante della frequenza cardiaca tramite formule più o meno precise, è possibilerisalire all'intensità relativa, per poter ottenere diversi risultati dalla prestazione. In generale le zone sono 5:

• Zona 1 (molto leggero): raggiungibile tra il 50 e il 65% della FC max, è un'attività blanda, ideale comeprestazione tonificante, capillarizzante, riabilitativa, per mantenersi in forma. La zona 1 è definita la “fasciacapillarizzante”, utile a ridurre le resistenze periferiche, aumentare il numero e rafforzare la struttura del lettovascolare, e diminuire la pressione. Il principale substrato energetico utilizzato, considerando anche le giustescelte alimentari, sono principalmente i lipidi plasmatici (sistema aerobico lipidico).

• Zona 2 (leggero): raggiungibile tra il 65 e il 75% della FC max, è per definizione il range di intensità adatto almassimo consumo di lipidi a scopo energetico (lipolisi), adatto anche per la prestazione di durata. La zona 2 èquindi generalmente definibile come la “fascia lipolitica”. Verso le zone alte di questo range inizia ad avviarsi unimportante consumo di carboidrati (transizione o punto di “crossover”, dal sistema aerobico lipidico al sistemaaerobico glucidico).

14.8. CORRELAZIONE TRA VO2MAX E FREQUENZA CARDIACA 145

• Zona 3 (moderato): raggiungibile tra il 75 e l'85% della FCmax, è l'allenamento adatto al miglioramento dellaprestazione e capacità cardiovascolare e cardiorespiratoria, della resistenza, e della potenza aerobica. In questorange (80-85%FCris Karvonen) si raggiunge il punto di “crossover, cioè una zona di intensità in cui comincianoa prevalere i glucidi come principale substrato energetico, risultando pienamente nel sistema aerobico glucidico.

• Zona 4 (elevato): tra l'85 e il 90% della FC max, rappresenta approssimativamente la soglia anaerobica, oltreil quale vengono utilizzate esclusivamente riserve glucidiche per la prestazione. È un allenamento di potenzaanaerobica lattacida utile per lo sprint o la preparazione atletica, ma è sconsigliato se non da parte di atletiesperti. Entro questo range, il sistema aerobico quindi si arresta a favore del sistema anaerobico lattacido.

• Zona 5 (massimale): tra il 90 e il 100% della FC max, è una prestazione che non può essere mantenuta se nonper brevissimi periodi. È il range della soglia alattacida, in cui subentra il sistema anaerobico alattacido con ilconsumo dei fosfati muscolari (ATP, creatinfosfato).

14.8 Correlazione tra VO2max e Frequenza cardiaca

La correlazione tra le percentuali del VO2max e della Frequenza cardiaca è stata spesso comparata, tuttavia rimaneuna media dei valori, di carattere approssimativo e indicativo, e varia da parte di diverse fonti. Si precisa comun-que che queste correlazioni hanno una validità solo adoperando il metodo di calcolo di Karvonen (FCris), e quindivalutando la frequenza cardiaca a riposo. Inoltre queste correlazioni hanno un valore relativo poiché si relazionanoad un determinato esercizio, ma subiscono una variazione in base al tipo di sforzo aerobico o al tipo di macchinaaerobica: sulla ciclette (o cicloergometro) la percentuale di FCris risulta più bassa della percentuale del VO2max; sultreadmill (tapis roulant) e sullo stepper c'è invece una correlazione molto stretta tra i 2 parametri (60% FCris = 60%VO2max); sul vogatore (o remoergometro) la FCris risulta più alta della percentuale rispettiva del VO2max, ecc.[30]

Alcuni esempi:

14.9 Voci correlate• Ginnastica aerobica

• Aerobiosi

• Anaerobiosi

• Biochimica

• Sistemi energetici

• Metabolismo

• Consumo di ossigeno in eccesso post-allenamento (EPOC)

• Debito di ossigeno

• Ciclo di Krebs

• Substrato (biochimica)

• Frequenza cardiaca

• Soglia anaerobica

• FCmax

• VO2max

• Ossigeno (O2)

• Anidride carbonica (CO2)

• Acqua (H2O)

146 CAPITOLO 14. SISTEMA AEROBICO

• Acido lattico

• Fosfocreatina

• Adenosina trifosfato

• Adenosina difosfato

• Adenosina monofosfato

• Glicogeno

• Glucosio

• Acidi grassi

• Trigliceridi

• Trigliceridi intramuscolari (IMTG)

• Amminoacidi

• Amminoacidi glucogenetici

14.10 Note[1] Elvia Battaglia, Alessio Baghin. Annegamento: Soccorso Tecnico e Sanitario. Springer, 2009. p. 111. ISBN 88-470-1381-X

[2] Serresse et al. Estimation of the contribution of the various energy systems during maximal work of short duration. Int JSports Med. 1988 Dec;9(6):456-60.

[3] Fleck SJ, Kraemer WJ. Designing resistance training programs. Human Kinetics, 2004. p. 77-78. ISBN 0-7360-4257-1

[4] Lemon PW, Mullin JP. Effect of initial muscle glycogen levels on protein catabolism during exercise. J Appl Physiol. 1980Apr;48(4):624-9.

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14.11. BIBLIOGRAFIA 147

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[36] Chad M. Kerksick. Nutrient Timing: Metabolic Optimization for Health, Performance, and Recovery. CRC Press, 2011. p.77. ISBN 1-4398-3889-5

14.11 Bibliografia

• Farish Donald J. Biologia umana. Zanichelli, 1999. ISBN 88-203-2809-7.

• Pocket Teacher. Biologia umana. Hoepli, 2001. ISBN 978-88-203-2809-2.

• Mansi M., Venturi B., Ughi E., Tutto biologia. De Agostini, 2005. ISBN 88-418-1965-0.

• Sadava, Heller, Orians, Purves, Hillis. Biologia: la cellula. Zanichelli, 2009. ISBN 88-08-10203-3.

• Paoli, Neri. Principi di metodologia del fitness. Elika, 2010. ISBN 88-95197-35-6

148 CAPITOLO 14. SISTEMA AEROBICO

14.12 Collegamenti esterni• my-personaltrainer.it - Approccio ai metabolismi energetici

• nonsolofitness.it - I sistemi energetici: il sistema aerobico

Capitolo 15

Sistema anaerobico alattacido

Il Sistema o meccanismo anaerobico alattacido o dei fosfati è uno dei tre sistemi energetici adoperati dal muscoloscheletrico per la produzione di Adenosin tri-fosfato (ATP), ovvero la molecola energetica necessaria per l'attivitàmuscolare.L'anaerobico alattacido è per definizione il sistema energetico utilizzato nelle attività che richiedono grande velocitàe potenza per brevissima durata (circa 8-10 sec) come lanci, salti, scatti, sollevamento pesi. Il suo nome è dovuto allamancata richiesta di ossigeno (O2) per ossidare alcun substrato energetico (anaerobico), e alla mancata produzione diacido lattico (alattacido). I substrati utilizzati in questo sistema sono i cosiddetti fosfati o fosfageni muscolari, ovverofosfocreatina (CP) e Adenosin tri-fosfato (ATP).

15.1 Altri sistemi energetici• Sistema anaerobico lattacido

• Sistema aerobico

15.2 Caratteristiche• Potenza: Elevata (60-100 Kcal/min)

• Capacità:Molto bassa (5-10 Kcal)

• Latenza: Inesistente

• Ristoro: Rapido

• Fibra muscolare adatta: Fibra bianca o rapida (tipo IIb)

• Metabolismo: Anaerobico

• Processi metabolici: Reazione di Lohmann

• Substrato energetico: Adenosin tri-fosfato (ATP); Creatinfosfato (CP)

• Quantità di ATP:Molto limitata

• Depositi muscolari:Molto limitati (ATP 80-100 gr; PC 350/550 gr)

• Autonomia energetica: 8-10 secondi (fino a 15 sec al massimo)

• Prestazione: Forza massimale, potenza, velocità massima

• Impiego: Attività molto brevi e molto intense

• Sistema successivo: Anaerobico lattacido; Aerobico

149

150 CAPITOLO 15. SISTEMA ANAEROBICO ALATTACIDO

15.3 Fisiologia

I substrati energetici accumulati nei muscoli e di pronto utilizzo per fornire energia immediata ai muscoli stessi, sonodue composti che interagiscono assieme per poter permettere una rapida disponibilità di energia, ovvero l'adenosinatrifosfato (ATP) e la fosfocreatina (PC), altrimenti definiti come fosfati o fosfageni muscolari. Per eseguire sforzirapidi e intensi, il primo substrato utilizzato dal muscolo scheletrico è l'ATP. La quantità limitata di ATP imma-gazzinata nel muscolo però può far fronte solo ad uno sforzo della durata di un secondo; questa quantità è stimabilein 80-100 gr per un individuo di 70 Kg[1]. Nel caso in cui siano richieste grandi quantità di energia per uno sforzocontinuato fino a 10-15 secondi, per provvedere alla richiesta di una molecola di fosfato che viene persa durantela reazione in cui l'ATP viene scisso in Adenosina difosfato (ADP), questo meccanismo sfrutta la presenza di unaltro composto contenente fosfato, la fosfocreatina o creatinfosfato (PC o PCr), un naturale accumulatore di energiasituato nel citosol, la cui concentrazione è superiore all'ATP dalle 3/4 alle 6/8 volte[1]. Questa si forma nel muscoloscheletrico a riposo dall'associazione di una molecola di creatina ad una di fosfato inorganico, e viene immagazzi-nata in quantità di circa 350/550 grammi al suo interno. La fosfocreatina è simile all'ATP in quanto contiene unacomponente data dal gruppo fosfato ad alta energia. Nella molecola di PC il gruppo fosfato è legato alla molecola dicreatina. Questo contribuisce a mantenere costanti i livelli di ATP. La fosfocreatina, cede la sua molecola di fosfatoper ricostituire l'ATP a partire dall'ADP, permettendo quindi al muscolo di continuare a sviluppare la contrazione suazione dell'enzima creatinchinasi (CK) (reazione di Lohman):PC = C + P + ADP = ATPL'enzima miochinasi (MK) provvede invece a formare una molecola di ATP e una di AMP (Adenosina monofosfato)da due di ADP[2]:PC + 2 ADP = C + P + AMP + ATPDalla scissione del PC, derivano molecole che riescono ad essere impiegate per ricostituire l'ATP solo nei primisecondi del lavoro muscolare. Questo meccanismo è di brevissima durata ma sufficiente a ritrasformare l'ADP inATP. La quantità di energia liberata dall'idrolisi di CP è maggiore di quella richiesta per il legame P+ADP. Perquesto motivo gran parte dell'energia viene conservata nel legame del fosfato con l'ADP, pronta per essere liberataper le esigenze energetiche. Quando l'ATP viene scisso in adenosina difosfato (ADP) e fosfato (P), l'energia vieneliberata, e viene sfruttata per produrre le contrazioni muscolari. Tuttavia, quando il PC viene scisso in creatina efosfato, l'energia derivante viene impiegata per ricombinare l'ADP con P in ATP. L'ATP ricostituita può esserenuovamente scissa in ADP e P e l'energia derivata viene usata per continuare l'attività muscolare. L'energia prodottadalla scissione della fosfocreatina non può essere usata per produrre la contrazione muscolare perché essa non haaccesso ai ponti trasversali (crossbridge)[3].Questa reazione avviene con la stessa velocità con cui il muscolo scinde l'ATP in ADP. Tuttavia la riserva di crea-tinfosfato nel muscolo, in caso di sforzi massimali è limitata e dura solo dai 3 ai 5 secondi. ATP e fosfocreatinastivate nei muscoli vengono usate contemporaneamente nel corso di sforzi brevi ed intensi. Nel complesso danno unaautonomia energetica di 4-8 secondi. ATP e CP sono stoccati all'interno del muscolo scheletrico, tuttavia tali riservesono limitate, e questo limita la quantità di energia che tali molecole possono produrre. Infatti è stato rilevato checon un esercizio fisico eseguito alla massima intensità, le riserve di fosfati si esauriscono in 30 o meno secondi[4]. Ladeplezione dei fosfati intrmuscolari in alcune fibre causa l'impossibilità di eseguire due ripetizioni con un carico chepuò permettere una ripetizione massima (100% 1-RM).Questo sistema agisce senza l'impiego di ossigeno (O2), per questo motivo viene chiamato anaerobico, e senza laformazione del metabolita acido lattico, quindi alattacido. È molto potente ed entra in funzione immediatamente, madata la scarsa quantità di materiale disponibile (ATP e PC) si esaurisce altrettanto velocemente[5], questo a causa dellaloro bassa concentrazione muscolare (4-6 mmoli/kg ATP e 15-17 mmoli/kg PC). L'energia spesa viene ripristinatadopo circa tre minuti.Un vantaggio di questo sistema energetico è quello di fornire energia in tempi rapidissimi. Come secondo vantaggio, ilsistema dei fosfati ha una grande capacità di potenza, cioè è capace di fornire al muscolo una grande quantità di energiaper secondo. Per queste caratteristiche, il sistema anaerobico alattacido o dei fosfati è impiegato principalmente inattività di breve durata e dalla grande richiesta di potenza. Uno dei motivi dell'aumento della respirazione subito dopoun'attività breve e intensa è dovuto al fatto che le riserve muscolari di fosfati (ATP-CP) devono essere ricostituite pervia aerobica, se verranno riutilizzate in un secondo momento[3].Il sistema anaerobico alattacido è caratteristico delle fibre muscolari a contrazione rapida (dette anche bianche oIIB), che per ruolo, sono le uniche ad avere le capacità di incaricarsi del lavoro muscolare molto intenso e breve.Durante un tipo di attività breve e intensa, il decremento della forza è collegato all'esaurimento delle riserve mu-

15.4. VOCI CORRELATE 151

scolari di fosfocreatina. Tale produzione di energia viene pertanto utilizzata per attività come, scatto, velocità, salto,lancio, powerlifting, brevi sprint nelle discipline cicliche, cioè movimenti in cui la potenza e rapidità hanno un ruolopreminente[6].

15.4 Voci correlate• Aerobiosi

• Anaerobiosi

• Biochimica

• Sistemi energetici

• Metabolismo

• Consumo di ossigeno in eccesso post-allenamento (EPOC)

• Debito di ossigeno

• Ciclo di Krebs

• Substrato (biochimica)

• Ossigeno (O2)

• Anidride carbonica (CO2)

• acqua (H2O)

• Acido lattico

• Fosfocreatina

• Adenosina trifosfato

• Adenosina difosfato

• Adenosina monofosfato

• Glicogeno

• Glucosio

• Acidi grassi

• Trigliceridi

• Trigliceridi intramuscolari (IMTG)

• Amminoacidi

• Amminoacidi glucogenetici

15.5 Note[1] Livio Luzi. Biologia cellulare nell'esercizio fisico. Springer, 2009. p. 91. ISBN 8847015340.

[2] Marco Lombardozzi. Giochi sportivi. PICCIN, 2000. p. 137. ISBN 8829915726

[3] Fleck SJ, Kraemer WJ. Designing resistance training programs. Human Kinetics, 2004. p. 77-78. ISBN 0736042571

[4] Meyer RA, Terjung RL. Differences in ammonia and adenylate metabolism in contracting fast and slow muscle. Am JPhysiol. 1979 Sep;237(3):C111-8.

[5] Elvia Battaglia, Alessio Baghin. Annegamento: Soccorso Tecnico e Sanitario. Springer, 2009. p. 111. ISBN 884701381X

[6] Giuseppe Cilia. L'educazione fisica. Le basi scientifiche del controllo e dello sviluppo del movimento. PICCIN, 1996. p. 156.ISBN 8829913227

152 CAPITOLO 15. SISTEMA ANAEROBICO ALATTACIDO

15.6 Bibliografia• Farish Donald J. Biologia umana. Zanichelli, 1999. ISBN 8820328097.

• Pocket Teacher. Biologia umana. Hoepli, 2001. ISBN 9788820328092.

• Mansi M., Venturi B., Ughi E., Tutto biologia. De Agostini, 2005. ISBN 8841819650.

• Sadava, Heller, Orians, Purves, Hillis . Biologia: la cellula. Zanichelli, 2009. ISBN 8808102033.

15.7 Collegamenti esterni• my-personaltrainer.it - Approccio ai metabolismi energetici

• nonsolofitness.it - I sistemi energetici: il sistema anaerobico alattacido

Capitolo 16

Sistema anaerobico lattacido

Il Sistema o meccanismo anaerobico lattacido o anaerobico glicolitico, è uno dei tre sistemi energetici adoperatidal muscolo scheletrico per la produzione di Adenosin tri-fosfato (ATP), ovvero la molecola energetica necessariaper l'attività muscolare.L'anaerobico lattacido è il sistema energetico utilizzato nelle attività che richiedono forza e resistenza per un tempoattorno al minuto (il culmine è raggiunto mediamente tra i 40-45 s). Il suo nome è dovuto alla mancata richiestadi ossigeno (O2) per ossidare alcun substrato energetico (anaerobico), e alla produzione acido lattico (lattacido). Isubstrati utilizzati in questo sistema sono i depositi di carboidrati endogeni rappresentati dal glicogeno stoccato nelmuscolo scheletrico e nel fegato, che viene idrolizzato a glucosio.

16.1 Altri sistemi energetici• Sistema anaerobico alattacido• Sistema aerobico

16.2 Caratteristiche• Potenza: Intermedia (50 Kcal/min)• Capacità: Intermedia (fino a 40 Kcal)• Latenza: 15-30 secondi• Ristoro: Intermedio• Fibra muscolare adatta: Fibra bianca o rapida (tipo IIb); Fibra intermedia (tipo IIa); Fibra rossa o lenta (tipoI)

• Metabolismo: Anaerobiosi• Processi metabolici: Glicolisi anaerobica; Ciclo di Cori;• Substrato energetico: Glicogeno/Glucosio• Quantità di ATP: Limitata• Depositimuscolari:Moderatamente abbondanti (300/400 g glicogenomuscolare; 70/100 g glicogeno epatico)• Autonomia energetica: da 10/15 s a circa 90/120 s (massima resa tra i 15 e i 50 s)• Prestazione: Forza resistente, Resistenza lattacida, Ipertrofia muscolare• Impiego: Attività mediamente brevi e intense• Sistema precedente: Anaerobico alattacido• Sistema successivo: Aerobico

153

154 CAPITOLO 16. SISTEMA ANAEROBICO LATTACIDO

16.3 Fisiologia

Come il sistema anaerobico alattacido, anche quello lattacido non richiede la presenza di ossigeno (O2) per la produ-zione di energia. Quando uno sforzo si protrae oltre circa i 10 secondi, le riserve di creatinfosfato (PC) si esaurisconoe l'anaerobico alattacido non basta più a produrre energia e a riformare l'ATP, si innesca questo secondo meccanismo.Per ottenere l'energia necessaria, questo sistema non utilizza ancora l'ossigeno, ma intacca i depositi di glicogenopresente nelle cellule dei muscoli (miociti) e del fegato (epatociti). La glicogenolisi (l'idrolisi del glicogeno a glucosio)permette al muscolo di svolgere un'attività intensa, ma solo per un periodo limitato di tempo. Poiché il processo diricarica dell'ATP avviene in assenza di ossigeno, insieme alla produzione di energia all'interno del muscolo si haformazione di acido piruvico (piruvato), che nel momento in cui risulta essere in eccesso rispetto alla sua ossidazionein acqua (H2O) e anidride carbonica (CO2), viene trasformato in acido lattico (lattato) attraverso una serie di 10processi biochimici in parziale assenza di ossigeno catalizzate da enzimi. Tale processo, avviato nel citosol dei miociti,viene chiamato glicolisi anaerobica e riesce a fornire 2 moli di ATP per mole di glucosio[1]:Glicogeno muscolare = 2 lattato + 3 ATPADP + P + Glucosio = ATP + lattatoQuando lo sforzo è continuato, l'acido lattico si accumula nelle cellule muscolari (miociti) e nel sangue. Il lavoro anae-robico lattacido è caratterizzato dal accumulo di acido lattico, a causa di una situazione impari fra il piruvato prodottoe la capacità ossidativa dei muscoli per il suo smaltimento: il graduale aumento della concentrazione dell'acido latticoè dovuto al fatto che la sua velocità di produzione è superiore alla sua capacità di smaltimento[2]. È solo in presenzadi ossigeno infatti che il mitocondrio internalizza il piruvato, ossidandolo ulteriormente ad ottenere anidride carbo-nica e acqua. La mancata capacità di completa ossidazione del piruvato causa di conseguenza l'accumularsi di acidolattico nel muscolo e rallenta la velocità di scissione del glicogeno interferendo con il meccanismo coinvolto nellacontrazione muscolare; questa può diventare dolorosa e subentra il fenomeno della fatica. L'acidità muscolare causatadall'acido lattico, per valori di pH 6.5 (il pH normale è di 6.9) impedisce infatti la contrazione, inibisce il rilasciodegli ioni calcio (Ca++) essenziali per la contrazione muscolare, e rende inefficace l'azione della 1-fosfofruttochinasi(PFK), enzima glicolitico.Nel caso di sforzi protratti col sistema lattacido mediante glicolisi anaerobica, la durata media dell'attività è di 30-40 s in modalità massimale (inclusa l'iniziale attività alattacida)[1], ed il soggetto sarà poi costretto a scegliere seridurre notevolmente l'intensità per continuare lo sforzo facendo subentrare progressivamente il meccanismo aerobi-co, o interrompere l'attività muscolare. Infatti il lattato deve essere metabolizzato e smaltito o riducendo l'intensitàdello sforzo, oppure interrompendola. Esso si scompone in due ioni, lo ione lattato (La-) e lo ione idrogeno (H+).L'efficienza di questo processo dipende dalla quantità di acido lattico che il muscolo riesce a tollerare e che puòessere aumentata con l'allenamento. Piccole quantità di acido lattico possono essere ossidate ai fini energetici, specienel sistema aerobico (glicolisi aerobica), ma grandi quantitativi come in questo caso non riescono ad essere smaltitiefficacemente.L'acido lattico può essere smaltito i diverse modalità:

• escreto tramite l'urina e il sudore;

• riconvertito a glicogeno: essendo un prodotto di demolizione dei carboidrati, può essere convertito in glicogenoe glucosio nel fegato, nei reni, e in glicogeno puro nei muscoli attraverso il ciclo di Cori;

• convertito in proteina: solo una minima parte può essere convertita dopo l'esercizio;

• ossidato in anidride carbonica (CO2) e acqua (H2O): in presenza di ossigeno, lo ione idrogeno (H+) vienerimosso dalla molecola del lattato che viene trasformato in piruvato, il quale entra nel ciclo di Krebs all'internodei mitocondri e alla fine viene convertito in acqua (H2O)

Il sistema anaerobico lattacido favorisce la formazione di tre molecole di ATP per ogni molecola di glucosio, ed ècomunque un sistemameno economico rispetto a quello aerobico, che produce 37 molecole di ATP per ogni molecoladi glucosio impiegata. Ad ogni modo tale processo è in grado di sprigionare una potenza maggiore di circa quattrovolte rispetto all'aerobico, utile per sforzi brevi e intensi, consentendo una rigenerazione dell'ATP più rapida[3]. Comeper l'anaerobico alattacido, anche questo meccanismo è adatto alle fibre bianche o rapide (IIb), che presentano alloro interno una maggiore distribuzione dell'enzima lattato deidrogenasi (LDH), il quale favorisce la conversione dipiruvato in lattato.Allenamenti in anaerobico lattacido ottimizzano l'azione degli enzimi glicolitici, e aumentano la soglia di tolleranzadell'acido lattico, e la resistenza muscolare. Questa fonte di energia a breve termine è di primaria importanza nelle

16.4. VOCI CORRELATE 155

attività competitive che comportano un carico alla massima intensità di circa 2 o 3 minuti al massimo; il lattacido èmaggiormente attivato nelle attività sportive di resistenza lattacida, come i giochi di squadra di una certa intensità lacui durata supera i 30/40 secondi, o il bodybuilding[4].

16.3.1 Soglia anaerobica

Correlato a questo sistema energetico è l'indice di soglia anaerobica, che può essere definita come l'intensità limite, inun determinato range più o meno definito, oltre la quale si verifica un accumulo progressivo di lattato nel sangue, nonstrettamente a causa di una carenza di ossigeno. La soglia anaerobica è il punto in cui, durante l'esercizio di durata, ilnostro organismo comincia ad accumulare nei muscoli acido lattico in forma critica. Questo perché l'ossigeno da solonon basta più a bruciare il carburante necessario (soprattutto carboidrati) per sostenere lo sforzo, quindi dal sistemaaerobico glucidico, avviene un passaggio al sistema anaerobico lattacido. Ciò comporta però l'accumulo crescente diacido lattico nei muscoli sino a che questi divengono impossibilitati continuare il lavoro[2]. La soglia anaerobica (chesegna lo shift dal sistema aerobico al sistema anaerobico lattacido) viene raggiunta ad intensità elevate. Si potrà parlarea tal proposito di una frequenza cardiaca collocata approssimativamente tra l'85% e il 90% della frequenza cardiacamassima (FC max o HR max), oppure a circa il 75 e l'85% del VO2max rispettivamente, anche se l'individuazionedi tale soglia varia da individuo a individuo, e viene stabilita con la massima precisione mediante determinati testinvasivi.

16.4 Voci correlate

• Aerobiosi

• Anaerobiosi

• Biochimica

• Sistemi energetici

• Metabolismo

• Consumo di ossigeno in eccesso post-allenamento (EPOC)

• Debito di ossigeno

• Ciclo di Cori

• Ciclo di Krebs

• Substrato (biochimica)

• Soglia anaerobica

• Ossigeno (O2)

• Anidride carbonica (CO2)

• Acqua (H2O)

• Acido lattico

• Fosfocreatina

• Adenosina trifosfato

• Adenosina difosfato

• Adenosina monofosfato

• DOMS

• Glicogeno

156 CAPITOLO 16. SISTEMA ANAEROBICO LATTACIDO

• Glucosio

• Acidi grassi

• Trigliceridi

• Amminoacidi

• Amminoacidi glucogenetici

16.5 Note[1] Livio Luzi. Biologia cellulare nell'esercizio fisico. Springer, 2009. p. 91. ISBN 8847015340.

[2] Andrea Lenzi, Gaetano Lombardi, EnioMartino.Endocrinologia e attività motorieElsevier srl, 2008. p. 259. ISBN8821429997.

[3] Elvia Battaglia, Alessio Baghin. Annegamento: Soccorso Tecnico e Sanitario. Springer, 2009. p. 111. ISBN 884701381X

[4] Giuseppe Cilia. L'educazione fisica. Le basi scientifiche del controllo e dello sviluppo del movimento. PICCIN, 1996. p. 156.ISBN 8829913227

16.6 Bibliografia• Farish Donald J. Biologia umana. Zanichelli, 1999. ISBN 8820328097.

• Pocket Teacher. Biologia umana. Hoepli, 2001. ISBN 9788820328092.

• Mansi M., Venturi B., Ughi E., Tutto biologia. De Agostini, 2005. ISBN 8841819650.

• Sadava, Heller, Orians, Purves, Hillis. Biologia: la cellula. Zanichelli, 2009. ISBN 8808102033.

16.7 Collegamenti esterni• my-personaltrainer.it - Approccio ai metabolismi energetici

• nonsolofitness.it - I sistemi energetici: il sistema anaerobico lattacido

Capitolo 17

Soglia anaerobica

Nellamedicina sportiva la soglia anaerobica o soglia del lattato, o in inglese lactate threshold o anaerobic threshold oLT, è un indice che determina il livello massimo di sforzo fisico che l'organismo può sostenere senza accumulare acidolattico e ioni idrogeno (H+) nel sangue e nei muscoli[1], oppure il livello di intensità dell'attività fisica di durata oltreil quale il metabolismo energetico passa dall'affidamento al sistema aerobico verso quello anaerobico (lattacido)[2].

17.1 Cenni fisiologici e metabolici generali

quasi tutte le trasformazioni energetiche che avvengono nel corpo sono indicate come metabolismo. Così una viametabolica è una serie di reazioni chimiche che provocheranno la formazione di ATP e di prodotti di scarto (comel'anidride carbonica). I tre sistemi energetici del corpo sono:

• il sistema anaerobico alattacido o sistema dei fosfageni, con l'impiego di substrati energetici quali adenosinatrifosfato (ATP) e fosfocreatina (PC);

• il sistema anaerobico lattacido o glicolisi, con l'impiego di substrati energetici quali glicogeno e glucosio(carboidrati);

• il sistema aerobico o ossidativo o respirazione mitocondriale, con l'impiego di substrati energetici qualiglicogeno/glucosio, acidi grassi (FFA), amminoacidi glucogenetici (GAA);

Il sistema anaerobico alattacido (ATP-PC) è il sistema energetico più semplice del corpo con la capacità più bre-ve (fino a 15 secondi) per mantenere la produzione di ATP. Durante l'esercizio intenso, come nello sprint, i fosfatirappresentano la fonte di ATP più rapida e disponibile. La principale via metabolica per la rigenerazione dell'ATPdurante l'esercizio cardiovascolare e di endurance è quasi esclusivamente la respirazione mitocondriale (sistema aero-bico), che inizialmente condivide la stessa via metabolica del processo anaerobico della glicolisi. È sbagliato credereche i sistemi energetici del corpo lavorino in modo indipendente. Infatti, i tre sistemi energetici lavorano insiemecooperativamente per produrre ATP. Attraverso la glicolisi, il glucosio ematico e il glicogeno muscolare (il glico-geno è la forma immagazzinata di glucosio nel muscolo o fegato) vengono convertiti in un'altra molecola chimicachiamata piruvato, che, a seconda dell'intensità dell'esercizio, entrerà nel mitocondrio o sarà convertito in lattato. Alivelli di intensità di esercizio al di sotto della soglia anaerobica, il piruvato entra nel mitocondrio e la contrazio-ne muscolare continua attraverso la produzione aerobica di ATP. Mentre a livelli di intensità superiori alla sogliaanaerobica la capacità di produrre ATP attraverso la respirazione mitocondriale è compromessa, e il piruvato vieneconvertito in lattato. Il lattato quindi risulta come un sottoprodotto del metabolismo che viene prodotto durante ilcatabolismo o l'impiego energetico dei carboidrati. Le vie metaboliche che supportano l'intensità di allenamento al disopra della soglia anaerobica (cioè i sistemi anaerobici) sono in grado di sostenere la contrazione muscolare solo perbrevi periodi, limitando così la prestazione. È a questo punto che l'esercizio fisico ad alta intensità è compromesso,perché i sistemi energetici della glicolisi e dei fosfageni che stanno sostenendo la contrazione muscolare continuataal di sopra della soglia anaerobica possono produrre ATP ad un ritmo elevato, ma sono in grado di farlo solo per unperiodo limitato[3]. Quindi, l'energia per le attività fisiche richiedono una miscela di tutti i sistemi energetici. Tutta-via, le determinanti del coinvolgimento del particolare sistema energetico sono altamente dipendenti dalla intensitàdell'esercizio.

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158 CAPITOLO 17. SOGLIA ANAEROBICA

17.1.1 Definizione e fisiologia della soglia anaerobica

A riposo e in condizioni di esercizio continuato, c'è un equilibrio tra la produzione di lattato nel sangue e la rimozionedel lattato nel sangue[4]. La soglia anaerobica si riferisce all'intensità dell'esercizio in cui avviene un brusco aumentodei livelli di lattato nel sangue[5]. Inoltre, è stata definita come il livello specifico di intensità dell'esercizio in cui leconcentrazioni di lattato raggiungono i 4 millimoli per litro (4 mmol/l)[6]. Altri ricercatori l'hanno descritta come illivello di lavoro di consumo di ossigeno subito prima che si insaturi l'acidosi metabolica e le relative variazioni degliscambi gassosi[7]. Sebbene le soglia anaerobica possa sembrare la rappresentazione di un passaggio netto, è statosuggerito che in realtà non sia da interpretare come un punto di separazione o una soglia così definita, ma che leconcentrazioni di lattato aumentano in maniera curvilineare sin dall'inizio dell'esercizio, e che al livello della sogliaanaerobica si verifica un aumento esponenziale della produzione di energia tramite le vie metaboliche anaerobiche[8].In termini più semplici, la soglia anaerobica è l'andamento (o l'intensità) massimo che una persona riesce a mante-nere durante la corsa, la pedalata, il nuoto o altri esercizi aerobici a ritmo costante senza accusare la fatica (fino adun'ora in base al livello di tolleranza individuale). In sostanza, si tratta dell'andamento o il ritmo costante massimo(maximal steady state) che una persona riesce a mantenere durante un esercizio continuato. Se la soglia anaerobicaviene superata, la fatica insorgerà in tempi molto più rapidi (pochi minuti). Se ad esempio, ad una velocità di 1.5km/min il corpo necessita di più ATP per la produzione di energia (più di quello che viene prodotto nei mitocondri,cioè la centrale di produzione di ATP delle cellule) per continuare la contrazione muscolare, l'acqua viene utilizzataper scindere altro ATP all'esterno dei mitocondri. Da questa reazione, inizieranno rapidamente ad accumularsi ioniidrogeno (H+). Con il crescente accumulo di H+, le concentrazioni di lattato aumentano per tamponare l'acidità inmodo che l'esercizio possa continuare[5][9]. Se la velocità di 1.5 km/min viene mantenuta per un allenamento prolun-gato (30-60 minuti), avverrà un aumento esponenziale della produzione di lattato. La soglia anaerobica (o soglia dellattato) viene descritta in laboratorio come il punto in cui i livelli di lattato cominciano a salire in modo esponenzia-le durante l'esercizio progressivamente crescente. Inoltre, dovrebbe essere chiarito che l'intensità dell'esercizio al disopra della soglia anaerobica può essere mantenuto solo per pochi minuti. Pertanto, in quasi tutte le prestazioni diendurance, anche quelle che si mantengono al livello della soglia anaerobica (maximal steady state), è indispensabilerimanere al di sotto di questo livello.

17.1.2 Correlazione tra lattato e fatica

I termini acido lattico e lattato, nonostante le differenze biochimiche, sono spesso usati come sinonimi benché in realtà,l'acido lattico risulti composto da lattato e uno ione idrogeno (H+). L'acido lattico viene in genere ritenuto la causadella stanchezza indotta dall'esercizio fisico, denotata da sensazioni di dolore e di bruciore muscolare percepiti durantel'esercizio fisico intenso. Molti allenatori, atleti, personal trainer e scienziati, tradizionalmente collegano l'acidosilattica con l'incapacità di continuare l'esercizio ad una data intensità, una teoria che è stata sostenuta per oltre 80 anni.Sebbene la soglia anaerobica indichi che le condizioni all'interno della cellula muscolare siano spostate verso uno statofavorevole per lo sviluppo dell'acidosi, di per sé la produzione di lattato non contribuisce direttamente all'instaurarsidella fatica percepita ad elevate intensità di allenamento. È l'accumulo di ioni idrogeno (H+), che coincide con laproduzione di lattato, ma che non è da esso causato, a provocare una diminuzione del pH cellulare (acidosimetabolica),compromettendo la contrazionemuscolare, e portando in definitiva alla fatica e al bruciore percepito[10][9]. Il crescenteaccumulo di ioni idrogeno (H+) si verifica a causa di alcune differenti reazioni biochimiche che avvengono durantel'intenso esercizio fisico, soprattutto dalla scissione di ATP (la molecola liberata dal corpo) nei miofilamenti muscolaridurante una contrazione muscolare intensa, all'esterno del mitocondrio. Quindi la scissione dell'ATP produce moltiioni idrogeno nel sarcoplasma portando all'acidosi cellulare[11]. È interessante notare che i ricercatori più di recentehanno proposto che la produzione di lattato sia un evento fisiologico capace di neutralizzare o ritardare l'instaurarsi diun ambiente acido nelle cellule del muscolo in attività[9]. La vera causa dell'acidosi, o del bruciore, quindi è l'accumulodi H+ nell'ambiente contrattile del muscolo, mentre il lattato in realtà tampona l'acidità nelle cellule accettando H+

all'interno della sua struttura biochimica che altrimenti altererebbe le prestazioni fisiche. In effetti, se non fosse perl'effetto del lattato come tampone o neutralizzatore dell'ambiente acido nella cellula, si sarebbe in grado di allenarsisolo a bassi livelli di intensità. Pertanto, l'accumulo di lattato, che per anni è stato impropriamente considerato comela causa del bruciore, è in realtà un evento metabolico benefico volto a diminuirlo.Ad ogni modo svariate ricerche hanno dimostrato che la scala RPE è fortemente relazionata con l'elevazione deilivelli di lattato ematico[12][13] (perché proporzionali all'accumulo di H+, vera causa dell'affaticamento) in rispostaall'esercizio indipendentemente dal sesso, dal tipo di esercizio eseguito, e dall'intensità dell'esercizio[12]. Come è statogià indicato, la soglia anaerobica si verifica tra i punteggi 13 e 15 sulla scala RPE, che corrispondono alle percezioniun po' duro e duro[12].

17.1. CENNI FISIOLOGICI E METABOLICI GENERALI 159

17.1.3 Aspetti endocrini

La risposta endocrina-ormonale al superamento della soglia anaerobica è simile a quella vista a valori inferiori. Ladifferenza sostanziale è un netto maggiore incremento di alcune molecole endocrine se comparato all'esercizio diinferiore intensità, cioè nei range tipicamente aerobici[14]. Queste molecole sono le due principali catecolamminecoinvolte nell'esercizio fisico, ovvero l'adrenalina e la noradrenalina, a cui si aggiungono la somatotropina (GH) e ilcortisolo[15]. Le catecolammine in questione sono entrambe coinvolte nella produzione di energia. Queste acceleranoil battito cardiaco e alzano la pressione, stimolano la mobilizzazione dei grassi depositati, aumentano il rilascio diglicogeno epatico e muscolare, e inibiscono la produzione di insulina da parte del pancreas[15][14]. Di conseguenzafavoriscono un aumento delle concentrazioni di acidi grassi e glucosio nel sangue[14]. Entrambe le catecolammineaumentano durante l'esercizio in concentrazioni variabili in proporzione all'intensità dell'esercizio[16]. I livelli di nora-drenalina incrementano ad intensità relativamente basse, stimolando l'utilizzo di acidi grassi liberi (FFA) nel muscolo,avendo uno scarso impatto sull'utilizzo di glicogeno epatico e muscolare. I livelli di adrenalina invece aumentano piùlentamente di pari passo con l'aumento dell'intensità fino alla soglia anaerobica, la quale se superata ne determina unbrusco incremento[17]. Curiosamente questo punto è stato battezzato da alcuni ricercatori come soglia dell'adrenalina(adrenaline threshold) e coincide proprio con la soglia anaerobica[12]. Questo significa che il superamento della sogliaanaerobica determina un picco di adrenalina se comparato a livelli al di sotto di questo livello. Poiché l'adrenalinaè uno dei principali ormoni responsabili della stimolazione del fegato a rilasciare glicogeno, aumentare i livelli diadrenalina allenandosi al livello pari o al di sopra della soglia anaerobica porta il fegato a rilasciare glicogeno ad untasso maggiore di quanto ne riesce ad essere utilizzato, aumentando la glicemia[15][14] e portando una maggiore epiù rapida deplezione delle scorte di glicogeno epatico[15]. Infatti, l'esercizio anaerobico mostra in generale maggioretasso di risintesi del glicogeno rispetto all'esercizio aerobico a causa della maggiore deplezione indotta da questo tipodi attività[18][19].In generale, le catecolammine hanno un ruolo inibitorio verso l'insulina[15][17], e le riduzioni di questo ormone per-mettono agli acidi grassi di essere liberati dalle cellule adipose. In realtà però questo non succede in tutti i casi; adesempio, se vengono assunti alimenti insulinostimolanti (come i carboidrati) l'intensità di allenamento deve essere suf-ficientemente elevata perché le catecolammine abbiano un effetto inibitorio sull'insulina. Durante l'esercizio a bassaintensità (<50% del VO2max), l'assunzione di carboidrati (tra i più potenti stimolatori dell'insulina) aumenta comun-que la concentrazione plasmatica di insulina da due a tre volte rispetto al digiuno[20][21] aumentando l'assorbimento diglucosio da parte del muscolo scheletrico[20]. Inoltre, l'aumento della concentrazione di insulina plasmatica è associa-to ad una riduzione della concentrazione plasmatica di acidi grassi liberi (FFA)[20][21][22] e ad una soppressione dellalipolisi[23]. Questi eventi favoriscono un aumento dell'ossidazione dei carboidrati e una diminuzione dell'ossidazionedei grassi[20]. A differenza dell'esercizio a bassa intensità, la risposta insulinica all'ingestione dei carboidrati duran-te l'esercizio a moderata intensità è quasi completamente soppresso[24][25]. Per tanto, le catecolammine comincianoad esercitare un effetto inibitorio sulla secrezione insulinica appena nel range di intensità moderato o alto nel casovenga assunta una fonte alimentare insulinostimolante[26][27]. Quindi, superata la soglia anaerobica l'insulina vienecompletamente soppressa per azione delle catecolammine, diversamente dall'esercizio a bassa intensità. Anche sele catecolammine hanno un potente effetto lipolitico (di rilascio dei grassi depositati), che durante l'esercizio vieneespresso al massimo nel range della cosiddetta zona lipolitica a moderata intensità[28], alti livelli ematici di acidolattico provocati dall'esercizio ad alta intensità, dove viene superata la soglia anaerobica, hanno invece l'effetto dibloccare momentaneamente il grasso nelle cellule adipose[29][30][31]. Ad ogni modo al termine dell'esercizio avvieneuna compensazione dall'aumento del rilascio di acidi grassi a riposo per diverse ore. Più precisamente sembra esserestato stabilito che maggiore è l'intensità dell'esercizio e maggiore è il dispendio di carboidrati, maggiore sarà il di-spendio di grassi nel post-allenamento[32]. Al termine dell'esercizio, i livelli di adrenalina decrementano rapidamente,ma i livelli di noradrenalina possono rimanere elevati per diverse ore in base all'intensità e alla durata dell'esercizio.La noradrenalina stimola il dispendio calorico nel muscolo scheletrico e il suo incremento può spiegare in partel'aumento del dispendio energetico post-esercizio, fenomeno riconosciuto come EPOC.Il GH è un ormone peptidico secreto dall'ipotalamo in risposta a diversi stimoli come il sonno e trattenere il respiro[33].Nell'uomo, i suoi ruoli principali sono la mobilizzazione dei grassi e una riduzione dell'impiego di glicogeno eproteine[34]. Il ruolo del GH sulla crescita dei tessuti è invece indiretto, aumentando il rilascio di IGF-1 da partedel fegato[34]. L'esercizio ad alta intensità (oltre la soglia anaerobica) aumenta significativamente i livelli di GH acausa dell'aumento dei livelli di lattato[35][36]. Come era stato segnalato per l'adrenalina, sembra che esista una sogliadell'intensità anche per la secrezione del GH. Intensità al di sopra della soglia anaerobica per un minimo di 10 minutisembrano esercitare il maggiore stimolo nella secrezione del GH, amplificandone il rilascio a riposo per 24 ore[37].Risultati più recenti indicano che esista una relazione tra l'intensità dell'esercizio e sia l'impiego di carboidrati durantel'esercizio che l'impiego di grassi durante il recupero, e che l'incremento del dispendio di grassi durante il recuperoad intensità maggiori e correlato con la secrezione di GH[32].

160 CAPITOLO 17. SOGLIA ANAEROBICA

17.1.4 Meccanismi coinvolti

Sebbene i fattori fisiologici sulla soglia anaerobica non siano stati ancora completamente risolti, si è pensato dicoinvolgere i seguenti meccanismi chiave[5]:

• riduzione della rimozione del lattato;

• aumento del reclutamento delle unità motorie a contrazione rapida (fibre di tipo 2);

• squilibrio tra la glicolisi e la respirazione mitocondriale;

• ischemia (basso flusso di sangue) o ipossia (basso contenuto di ossigeno nel sangue);

Rimozione del lattato

Anche se una volta veniva visto come un evento metabolico negativo, l'aumento della produzione di lattato che siverifica esclusivamente durante l'esercizio ad alta intensità è naturale[5][9]. Anche a riposo avviene una leggera diproduzione di lattato, il che indica l'esistenza di un processo di rimozione del lattato, altrimenti l'accumulo si veri-ficherebbe anche a riposo. Il mezzo principale per la rimozione del lattato include il suo assorbimento da parte delcuore, del fegato e dei reni come combustibile metabolico[15]. All'interno del fegato, il lattato agisce come compo-nente chimico per la produzione di glucosio (processo noto come gluconeogenesi), che viene poi rilasciato nel flussosanguigno per essere usato come combustibile (o substrato) altrove. Inoltre, i muscoli non attivi o meno attivi sonoin grado di assorbire il lattato e consumarlo. A intensità di esercizio al di sopra della soglia anaerobica, non c'è corri-spondenza tra la produzione e l'assorbimento, con un tasso di rimozione del lattato apparentemente in ritardo rispettoal tasso di produzione di lattato[38].

Reclutamento delle unità motorie a contrazione rapida (fibre tipo II)

A bassi livelli di intensità, per supportare il carico di lavoro dell'esercizio vengono reclutati muscoli o le fibre a con-trazione lenta, cioè le fibre di tipo 1 o ossidative. I muscoli a contrazione lenta sono caratterizzati da una elevatacapacità di resistenza aerobica che migliora il metabolismo energetico del sistema di respirazione mitocondriale. Alcontrario, con l'aumentare l'intensità dell'esercizio vi è uno spostamento verso il reclutamento dei muscoli a contra-zione rapida, che hanno caratteristiche metaboliche orientate verso la glicolisi, cioè l'impiego energetico anaerobicodel glucosio. Il reclutamento di questi muscoli sposterà il metabolismo energetico dal sistema aerobico (respirazionemitocondriale) verso il sistema anaerobico lattacido (glicolisi), che alla fine porterà ad un aumento della produzionedi lattato[39]. Va comunque segnalato che l'intervento delle fibre di tipo 2 (per la precisione 2a) avviene già superatala soglia aerobica[40] (concetto approfondito in seguito), un range di intensità che si mantiene ancora all'interno deivalori aerobici, cioè prima che i sistemi anaerobici diventino definitivamente preponderanti.

Squilibrio tra la glicolisi e la respirazione mitocondriale

Con l'aumentare dell'intensità dell'esercizio, avviene un aumento del tasso di dipendenza nel trasferimento di glucosioa piruvato attraverso le reazioni della glicolisi. Questo processo viene chiamato “flusso glicolitico”. Come descrittoin precedenza, il piruvato prodotto al termine della glicolisi può entrare nei mitocondri oppure essere convertito inlattato. Alcuni ricercatori credono che ad alti tassi di glicolisi, il piruvato viene prodotto più velocemente rispettoall'entrata nei mitocondri per essere impiegato per via aerobica tramite la respirazione mitocondriale[41]. Il piruvatoche non può entrare nei mitocondri sarà convertito in lattato, che può quindi essere utilizzato come combustibile inaltre parti del corpo (come nel fegato o in altri muscoli).

Ischemia e ipossia

Per anni si è creduto che una delle cause primarie della produzione di lattato includesse bassi livelli di flusso sanguigno(ischemia) o bassi livelli di contenuto di ossigeno (O2) nel sangue (ipossia) ai muscoli in attività[5]. Ciò ha portato allacreazione del termine “soglia anaerobica”, che sarà discusso più nel dettaglio successivamente. Tuttavia, non ci sonodati sperimentali che indicano l'ischemia o l'ipossia nei muscoli in attività, anche durante prestazioni molto intense[15].

17.2. INDIVIDUAZIONE DELLA SOGLIA ANAEROBICA 161

17.2 Individuazione della soglia anaerobica

Molti scienziati considerano la soglia anaerobica come uno dei principali indicatori delle prestazioni di endurance[14].Inoltre, la soglia anaerobica sembra essere il parametro fisiologico più sensibile al miglioramento tramite l'eserciziodi endurance o cardiovascolare se paragonato al VO2max e all'economia di allenamento[42]. Il livello della sogliaanaerobica naturalmente è individuale, e può variare largamente in base al grado di allenamento di un soggetto.Esso viene stabilito in relazione all'intensità dell'esercizio, che viene riconosciuta più frequentemente con i seguentiparametri:

• percentuale del massimo consumo di ossigeno (%VO2max);• percentuale della frequenza cardiaca massima (%FCmax o HRmax);• scala RPE (scala di percezione dello sforzo);

Negli individui non allenati, la soglia anaerobica si verifica a circa il 50-60% del VO2max. A seguito di un allenamentodi endurance, le persone in genere migliorano la soglia anaerobica innalzandola a valori di circa il 75% del VO2max,mentre per atleti d'élite o professionisti essa si colloca a circa l'80-90% del VO2max[42].In alternativa al VO2max, l'altro parametro più comune per la misurazione dell'intensità è la frequenza cardiaca mas-sima. Poiché per stabilire la percentuale del VO2max sono necessari dei test e dei macchinari specifici, più spessoviene utilizzata la percentuale della FCmax, più facilmente misurabile e monitorabile con cardiofrequenzimetro, chepuò essere individuata con formule più o meno precise (Cooper, Tanaka, Karvonen, ecc). La ricerca ha dimostratoche la soglia anaerobica avviene tra l'80-90% della FCmax per gli individui allenati e al 50-60% della FCmax peri non allenati[12]. Anche se in molti casi può risultare una disparità tra le percentuali dei valori del VO2max e delFCmax, evidentemente i dati approssimativi indicano dei livelli di intensità simili tra i due parametri.Un'ulteriore metodologia per misurare l'intensità in base alla sola percezione della fatica è l'uso della scala RPE. Irisultati degli studi hanno indicato che la soglia anaerobica si verifica tra i punteggi 13 e 15 sulla scala RPE, checorrispondono alle percezioni un po' duro e duro[12].Il beneficio sulle prestazioni di questo adattamento è quello di permettere ad un individuo di mantenere un eleva-to livello intensità durante l'esercizio ad andamento costante (sotto della soglia anaerobica) durante l'esercizio diendurance. Questo permette all'atleta di endurance di mantenere ritmi di allenamento costante maggiore durantel'allenamento o la corsa, portando a migliori prestazioni di resistenza. In realtà, la ricerca ha costantemente segna-lato alte correlazioni tra la soglia anaerobica e le varie prestazioni di resistenza tra cui la corsa, il ciclismo e e lamarcia[42]. È stato proposto che il miglior predittore delle prestazioni di resistenza sia il massimo intensità che puòessere mantenuta costante in rapporto al VO2max[12].

17.2.1 Correlazione tra soglia anaerobica e intensità

17.3 Altri indici, sinonimi e terminologie correlate

17.3.1 Sinonimi

Bisogna fare presente che il concetto di soglia anaerobica nel mondo scientifico internazionale viene molto più spessodenominato come lactate threshold, che sta per “soglia del lattato”, sebbene i due termini risultino sinonimi. Purtroppo,negli anni la “soglia del lattato” (in Italia meglio nota come soglia anaerobica) è stata definita in maniere diverse dadiversi ricercatori. Alcune delle terminologie alternative per definire questo concetto, oltre a “soglia anerobica”, sono“maximal steady-state” (cioè l'intensità massima che permette una frequenza cardiaca costante), “soglia aerobica”(aerobic threshold), “individual anaerobic threshold” (soglia anaerobica individuale), “lactate breaking point” (puntocritico del lattato) e “onset of blood lactate accumulation” (insorgenza di accumulo di lattato nel sangue)[12]. Ognivolta che un documento tratta il tema della soglia anaerobica, è importante rendersi conto che questi termini differentidescrivono essenzialmente lo stesso evento fisiologico[12].

17.3.2 Soglia del lattato o soglia anaerobica?

Pur essendo in Italia tradizionalmente più usato rispetto al più accettato “soglia del lattato”, il termine “soglia anae-robica” venne originariamente introdotto nel mondo scientifico internazionale negli anni sessanta da Wasserman e

162 CAPITOLO 17. SOGLIA ANAEROBICA

McIlroy (1964)[43] in base al fatto che durante l'esercizio fisico ad alta intensità si riducono i livelli di ossigeno (O2)nei muscoli (ipossia)[5]. A questo punto, per continuare a sostenere lo sforzo fisico, è necessario un passaggio o unoshift dal sistema energetico aerobico (respirazione mitocondriale) ai sistemi energetici anaerobici (lattacido/glicolisie alattacido/fosfageni).Tuttavia, molti ricercatori hanno fortemente obiettato all'uso del termine soglia anaerobica, ritenendo che sia fuor-viante. Il principale argomento contro l'uso del termine soglia anaerobica è che esso suggerisce che l'apporto diossigeno ai muscoli rimanga limitato solo a specifiche intensità di esercizio. Tuttavia, come detto in precedenza,non vi è alcuna prova in grado di indicare che i muscoli diventino privi di ossigeno - anche ad intensità di eserciziomassimali[15]. Il secondo argomento principale contro l'uso del termine soglia anaerobica è che esso suggerisce chead un livello definito dell'intensità, il metabolismo si sposta completamente dal sistema aerobico ai sistemi anaero-bici. Questa interpretazione è una visione troppo semplicistica della regolazione del metabolismo energetico, vistoche i sistemi energetici anaerobici (lattacido e alattacido) non si assumono il compito di rigenerare completamentel'ATP ad intensità più elevate, ma piuttosto aumentano semplicemente il rifornimento di energia per la respirazionemitocondriale[5][9]. A dispetto del fatto che i testi e i professionisti italiani prediligano l'uso del termine “soglia anae-robica”, il suo utilizzo da parte di alcuni rappresentanti della comunità scientifica e dei professionisti dello sport haportato a molta confusione e semplificazione nei riguardi della funzione dei sistemi energetici del corpo.

17.3.3 Soglia aerobica

Sebbene possa essere confuso con la soglia anaerobica o scambiato come un suo sinonimo, il concetto di sogliaaerobica indica un altro evento fisiologico legato al metabolismo energetico e all'intensità di allenamento o al caricodi lavoro. La soglia aerobica è stata definita come il punto subito al di sotto del livello del metabolismo energeticodove le concentrazioni di lattato ematico aumentano rispetto ai livelli basali[44]. In altre parole è la soglia che sesuperata determina un generale aumento dei livelli di lattato, indicando un maggiore intervento del metabolismoanaerobico, ma non tale da farne completo affidamento. Infatti questo punto viene generalmente raggiunto quando leconcentrazioni di lattato ammontano a circa 2 millimoli per litro (2 mmol/l)[45][46][40], mentre la soglia anaerobicadetermina concentrazioni maggiori del doppio, ovvero di 4 mmol/l[6]. Può essere anche definita come il livello al disotto del quale la maggior parte delle fibre muscolari lavorano attraverso il metabolismo aerobico[45]. Si crede che lasoglia aerobica sia inoltre il punto in cui avviene un cambiamento del tipo di fibre muscolari reclutate durante l'attività.Durante attività aerobiche a bassa intensità, vengono reclutate le fibre a contrazione lenta o di tipo 1, più adattea sostenere sforzi poco intensi e di lunga durata[47][48]. Come l'intensità dell'esercizio aumenta, più fibre muscolariverranno reclutate. Quando le fibre lente o di tipo 1 non possono più sostenere l'attività muscolare a causa dell'aumentodell'intensità, allora vengono attivate le fibre rapide o di tipo 2. Alcuni ricercatori proposero che la soglia aerobicafosse il punto dove intervengono le fibre muscolari rapide di tipo 2a, risultando in un aumento del lattato ematico[40].Altre ricerche hanno rilevato che il livello di intensità minimo in cui avviene il primo aumento delle concentrazionidi lattato (un evento che è stato attribuito alla soglia aerobica) avviene alla stessa intensità in cui si verifica maggiortasso di ossidazione dei grassi, cioè la zona lipolitica[49]. In conclusione, la soglia aerobica sembra rappresentare quelrange di intensità intermedio - che potrebbe coincidere con la zona lipolitica - che si colloca tra l'esercizio aerobicoa bassa intensità e l'esercizio aerobico ad alta intensità vicino alla soglia anaerobica in cui viene superato il punto dicrossover (descritto in seguito).

17.3.4 Punto di crossover

Il cosiddetto crossover point (punto di passaggio), è il punto dell'intensità in cui il metabolismo aerobico si spostada un dispendio prevalentemente lipidico ad un dispendio prevalentemente glucidico (glicogeno) durante l'attivitàaerobica[50]. In altri termini il livello dell'intensità in cui l'energia derivata dai carboidrati prevale su quella derivatadai grassi. È stato stabilito che il livello di intensità in cui avviene questo passaggio è approssimativamente al 75%del VO2max[50]. L'aumento dell'utilizzo del glicogeno ad intensità maggiori è legato a molti fattori tra cui il maggiorerilascio di adrenalina[50][14], la minore disponibilità degli acidi grassi[51] e il maggiore reclutamento delle fibre mu-scolari di tipo 2[50][52][53]. Il crossover point può essere riconosciuto come il punto dell'intensità subito al di sotto dellasoglia anaerobica, quando i processi aerobici intervengono in maniera rilevante, ma l'impiego di glucidi comincia aprevalere largamente su quello di lipidi. Poiché sembra essere stato stabilito che la soglia anaerobica viene raggiunta alivelli variabili, ma approssimativamente attorno al 75-80% per una media dei soggetti moderatamente allenati[42], e ilcrossover point è approssimativamente al 75% del VO2max[50], ciò sembra confermare che quest'ultimo sia collocatopoco prima della soglia anaerobica. Quindi, indipendentemente dallo stato di allenamento, ad intensità di eserciziovicine o subito al di sotto della soglia anaerobica, vi è una maggiore predominanza nell'utilizzo dei carboidrati come

17.4. METODI PER LA STIMA DELLA SOGLIA ANAEROBICA 163

substrato energetico perché il metabolismo dei carboidrati (con conseguente formazione di ATP) è più efficiente perquanto riguarda il consumo di ossigeno[5].

17.3.5 Soglia ventilatoria

Con l'aumento progressivo dell'intensità dell'esercizio, l'aria all'interno e all'esterno del tratto respiratorio (chiamatoventilazione) aumenta similmente o in maniera lineare. Come l'intensità continua ad aumentare, si raggiunge unpunto in cui inizia ad aumentare la ventilazione in modo non lineare. Questo punto dove la ventilazione si discostadal progressivo aumento lineare è detto soglia ventilatoria. La soglia ventilatoria corrisponde (ma non è uguale) allosviluppo dell'acidosi nei muscoli e nel sangue[15]. Le sostanze tampone (buffer) nel sangue, cioè composti che aiutanoa neutralizzare l'acidosi, lavorano per ridurre l'acidosi nelle fibre muscolari. Questo porta ad un aumento dell'anidridecarbonica (CO2), che il corpo cerca di eliminare con l'aumento della ventilazione[54]

Poiché l'aumento della ventilazione si verifica con valori crescenti di lattato nel sangue e di acidosi, gli scienziatiin origine credevano che questa fosse l'indicazione che la soglia ventilatoria e la soglia anaerobica si verificasseroa simili intensità di esercizio. Questa interpretazione è interessante perché per misurare la soglia ventilatoria non siutilizza un metodo invasivo come avviene per la soglia anaerobica. Mentre numerosi studi hanno dimostrato unastretta correlazione tra le due soglie, altrettanti studi hanno dimostrato che diverse condizioni, tra cui lo stato diallenamento e di integrazione di carboidrati, possa portare a delle differenze tra le due soglie nello stesso individuo[54].In conclusione, la la soglia ventilatoria e la soglia anaerobica, anche se molto simili, non devono essere viste comeeventi che si verificano con gli stessi carichi di lavoro durante l'esercizio fisico.

17.3.6 Soglia della frequenza cardiaca (test di Conconi)

Nei primi anni ottanta, il medico italiano Francesco Conconi ed i suoi colleghi ricercatori hanno sviluppato la me-todologia per rilevare la soglia anaerobica attraverso un test di corsa per determinare il punto di deflessione dellafrequenza cardiaca[55]. Questo approccio semplice e non invasivo per la misurazione indiretta della soglia anaerobicaè stato ampiamente utilizzato per la progettazione di programmi di allenamento e raccomandazioni sull'intensità diallenamento[56][57]. Tuttavia, alcune ricerche hanno dimostrato che il punto di deflessione della frequenza cardiaca èvisibile solo in circa la metà di tutti gli individui e comunemente sovrastima la soglia anaerobica[58]. Diversi studihanno messo in discussione l'attendibilità del test di Conconi nell'individuare la soglia anaerobica[59][60]. A causa diquesti risultati, ed i gravi errori associati al suo uso, i professionisti del fitness sono scoraggiati dal raccomandare ilmetodo della soglia della frequenza cardiaca durante la progettazione di programmi di allenamento di endurance peri clienti.

17.4 Metodi per la stima della soglia anaerobica

Mentre è noto che la produzione di lattato è benefica, misurarne i livelli durante l'esercizio intenso è in grado difornire una un'ottima indicazione per la programmazione degli allenamenti e per le competizioni per gli atleti. Anchese esistono molte cause che contribuiscono alla stanchezza, forse uno dei più importanti è l'accumulo di ioni idrogeno(H+) nelle cellule muscolari durante l'esercizio intenso. Dal momento che è ben stabilito che la produzione di lattatoè direttamente correlata all'accumulo di H+, e il loro accumulo è legato all'intensità dell'esercizio, gli scienziati ed itecnici della fisiologia dell'esercizio sono in grado di misurare il lattato e di ottenere una rappresentazione accurata diciò che accade nella cellula.Per tanto, misurare la soglia anaerobica può rivelarsi una strategia essenziale per una corretta e precisa pianificazionedegli allenamenti, ma senza l'uso di un laboratorio e dei suoi tecnici specializzati, molto spesso gli atleti tentanosemplicemente di indovinarla. Tuttavia, oggi un crescente numero di evidenze rivela dei metodi pratici per poterstimare la soglia anaerobica in maniera altrettanto precisa se paragonata ai testi effettuati nei laboratori di fisiologiadell'esercizio. Un importante studio di McGehee et al. (2005) è riuscito a stabilire la validità di alcuni metodi perstimare efficacemente la soglia anaerobica. I ricercatori confrontarono 4 distinti test per la valutazione della sogliaanaerobica, con l'intento di trovare il più accurato[61].

• Il primo dei quattro metodi da campo era il metodo VDOT, stabilito con tempi di entrata per prove a tempodi 400-800 metri in una formula per valutare la velocità di marcia alla soglia anaerobica.

164 CAPITOLO 17. SOGLIA ANAEROBICA

• Il secondo metodo era il test a tempo di 3.200 metri in cui gli atleti correvano alla massima velocità su unapista all'aperto. I tempi sono stati inseriti in un'equazione di regressione elaborata per prevedere le velocità dimarcia alla soglia anaerobica.

• Il terzo metodo è stato un percorso di 30 minuti in cui i soggetti correvano più in fretta che potevano su untapis roulant ad un grado del 1%. La velocità media di esecuzione durante i 30 minuti è stata usata come lavelocità di marcia alla soglia anaerobica.

• Il quarto e ultimo metodo è stato il test Conconi (Conconi et al., 1996), in cui veniva imposto agli atleti diaumentare la velocità di esecuzione in modo uniforme ad ogni minuto con un incremento che ha aumentatola frequenza cardiaca da non più di 8 battiti/min fino all'esaurimento. La frequenza cardiaca negli ultimi 10secondi di ciascun minuto stata utilizzata per calcolare la frequenza cardiaca media per minuto alla velocitàdi marcia registrata. La frequenza cardiaca e la velocità di marcia sono state corrette per trovare il punto dideflessione della frequenza cardiaca, che è stato utilizzato per identificare la soglia anaerobica.

I risultati di questo studio dimostrarono che sia il VDOT che il test da 30 min fossero accurati nella valutazione dellavelocità di esecuzione al livello della soglia anaerobica come la valutazione in laboratorio. Inoltre, il testa da 30 mindimostrò che la frequenza cardiaca a livello della soglia anaerobica potrebbe essere ottenuto con precisione e facilità.

17.4.1 Conclusioni

Grazie alla semplicità e alla precisione del test, e la possibilità di ottenere una frequenza cardiaca e una velocità dicorsa, il metodo dei 30 minuti può essere facilmente completato in palestra su un tapis roulant per la valutazionedella soglia anaerobica. Per poterlo mettere in pratica, inizialmente è necessario eseguire un riscaldamento di 5-10minuti a bassa intensità. Quindi, correre o camminare veloce più velocemente possibile per 30 minuti ad un grado del1%. La velocità media di esecuzione è riconosciuta come la soglia anaerobica, mentre la frequenza cardiaca media(monitorata ogni 5 minuti) nel corso della prova di 30 minuti è la frequenza cardiaca a livello della soglia anaerobica.Raccogliendo i dati della frequenza cardiaca all'andamento a livello della soglia anaerobica, è possibile utilizzarequesti dati fisiologici per allenarsi 1) al livello (o intensità) della soglia anaerobica 2) subito al di sotto della sogliaanaerobica 3) subito al di sopra della soglia anaerobica, in tutte le modalità di esercizio cardiovascolare. Una voltache si risale alla frequenza cardiaca, alla velocità, e all'intensità in cui si incontra la soglia anaerobica, è possibileprogettare ulteriori moderni programmi di allenamento a livello della soglia anaerobica.

17.5 Allenamento e soglia anaerobica

Anche se è stato suggerito che l'intensità di allenamento dovrebbe essere basata sulla velocità (mph) o il carico dilavoro che corrisponde alla soglia anaerobica, un ricercatore che ha approfondito il tema, Arthur Weltman, riconosceche sono necessarie ulteriori ricerche per identificare l'intensitàminima o l'intensità ottimale permigliorare o innalzarela soglia anaerobica[12]. Ciò nonostante, è ben noto che a seguito di un allenamento di endurance, la soglia anaerobicaavverrà ad una percentuale maggiore in relazione al massimo consumo di ossigeno di un individuo (VO2max) cheprima dell'allenamento stesso. Questo adattamento fisiologico all'esercizio permette ad un individuo di manteneremaggiori velocità di esecuzione ad intensità o ad andamento costante, mantenendo un equilibrio tra la produzione ela rimozione del lattato. L'allenamento di endurance influenza sia il tasso di produzione di lattato che la capacità dirimozione del lattato.La riduzione della produzione di lattato, alla stessa intensità, a seguito di un esercizio di endurance, può esse-re attribuito all'aumento della dimensione e del numero dei mitocondri (densità mitocondriale), e degli enzimimitocondriali[62][63]. A seguito di un allenamento di endurance, sono stati riportati un aumento delle dimensionie del numero mitocondri del 50-100%[62], e il risultato combinato di questi adattamenti all'allenamento è una mag-giore capacità di produrre energia attraverso la respirazione mitocondriale (cioè il sistema aerobico), riducendo cosìla quantità di produzione di lattato ad un determinato carico di lavoro o ad una determinata intensità.Inoltre, l'esercizio di endurance sembra causare un aumento nell'utilizzo lattato da parte dei muscoli, portando ad unamaggiore capacità di rimozione del lattato dalla circolazione[64]. Di conseguenza, nonostante l'aumento del tasso diproduzione del lattato che si verifica ad alti livelli di intensità, i livelli di lattato nel sangue saranno più bassi. Va notatoche l'esercizio di endurance può anche migliorare la densità capillare intorno ai muscoli, specialmente nei muscoli acontrazione lenta. Questo adattamento migliora il flusso di sangue da e verso i muscoli in attività, che migliorerà losmaltimento del lattato e dell'acidosi[5].

17.5. ALLENAMENTO E SOGLIA ANAEROBICA 165

Tradizionalmente, il massimo consumo di ossigeno (VO2max) è stato visto come l'elemento chiave per il successonelle attività fisichie prolungate[3]. Tuttavia, più di recente i ricercatori hanno proposto che la soglia anaerobica siail migliore e più coerente predittore della prestazione nelle competizioni di resistenza. Gli studi hanno ripetutamentetrovato forti correlazioni tra le prestazioni nelle gare di endurance come la corsa, il ciclismo e la marcia con il regimemassimo dell'intensità ad andamento costante alla soglia anaerobica[42].

17.5.1 Programmi di allenamento per il miglioramento della soglia anaerobica

Anche se l'allenamento ottimale per il miglioramento della soglia anaerobica deve essere ancora pienamente identifi-cato dai ricercatori, ci sono ancora alcune eccellenti linee guida che si possono seguire per impostare dei programmidi allenamento al fine di migliorare o di innalzare i valori della soglia anaerobica. La ricerca ha indicato che i program-mi di allenamento che combinano esercizi ad alto volume, e in forma di steady state training ad alta intensità (HIET)e interval training ad alta intensità (HIIT) hanno l'effetto più pronunciato sul miglioramento soglia anaerobica[12][5].

Allenamento ad alto volume

Durante le fasi iniziali di un programma di allenamento, il modo migliore per innalzare i livelli della soglia anaerobicaè quello di aumentare semplicemente il volume dell'allenamento, che l'attività di endurance sia il ciclismo, la corsa oil nuoto. L'aumento del volume di allenamento deve essere graduale e nell'ordine di circa il 10-20% a settimana[65].Ad esempio, se un individuo che esegue 100 minuti di esercizio cardiovascolare a settimana volendo aumentare ilvolume di allenamento a 200 minuti settimana, con un progresso del 20% a settimana, ci vorrebbero circa quattrosettimane per progredire in modo sicuro al fine di raggiungere tali volumi. La scala RPE deve essere utilizzata perprescrivere l'intensità dell'esercizio durante questo periodo. Quindi con un allenamento ad alto volume, il soggettodovrebbe allenarsi ad un punteggio RPE di circa 11-12, che soggettivamente è un livello di intensità definito comeleggero. Variare il tempo totale in ogni sessione cardiovascolare durante la settimana può essere la scelta adeguata,tuttavia, il periodo minimo di esercizio cardiovascolare dovrebbe essere di 10 minuti di durata.L'intensità durante questa fase di allenamento, quando il volume è in costante aumento, dovrebbe essere basso. Ilmassimo volume di allenamento che raggiunge un individuo dipende da numerosi fattori e può essere meglio misuratodeterminando la capacità fisica generale e la motivazione. Fattori come lo stato di allenamento, l'età, il peso corporeo,e il tempo di allenamento sono tutti fattori che influiscono sul volume di allenamento che l'atleta è realisticamentein grado di raggiungere. Il principale vantaggio di un maggiore volume di allenamento è l'aumento della capacitàdi respirazione mitocondriale, che, come spiegato in precedenza, è indispensabile per il miglioramento della sogliaanaerobica.

Interval training e Steady state training

A seguito di un adeguato aumento del volume di allenamento, il successivo aspetto che dovrebbe essere affrontatoè quello dell'organizzazione dei diversi protocolli tra le due principali forme di allenamento cardiovascolare, ovverol’interval training (allenamento intervallato) e lo steady state training (allenamento ad andamento costante). La cor-retta intensità di allenamento durante questa fase, che sarà determinata in base soglia anaerobica dell'individuo, èla chiave per il continuo miglioramento delle prestazioni e degli adattamenti durante un programma di allenamentocardiovascolare. I metodi utilizzati per monitorare l’interval e lo steady state training devono garantire che l'intensitànon venga sottostimata o sovrastimata. La maggior parte delle persone non ha accesso ai laboratori scientifici, do-ve la soglia anaerobica può essere determinata accuratamente tramite prelievi di sangue nel corso di un test delVO2max incrementale. Di conseguenza, sono stati raccomandati dei metodi alternativi non invasivi per la stimadella soglia anaerobica, compresa la percentuale relativa di frequenza cardiaca di riserva (HRR o Formula FCris diMartti Karvonen) e la scala di percezione dello sforzo (Scala RPE). La ricerca ha dimostrato che la soglia anaerobicaavviene tra l'80-90% della FCmax per gli individui allenati e al 50-60% della FCmax per i non allenati[12]. La scalaRPE può essere il metodo più accurato per determinare l’intensità di allenamento durante lo Steady State. La ricercaha dimostrato che la scala RPE è fortemente correlata che l'innalzamento dei livelli ematici di lattato in rispostaall'esercizio[66] indipendentemente dal sesso, dallo stato di allenamento, dal tipo di esercizio in corso, o dall’intensitàdi allenamento[12]. I risultati di studi hanno indicato che la soglia anaerobica si verifica tra i punteggi 13 e 15 sullascala RPE, che corrispondono alle percezioni un po' duro e duro[12].La chiave per il successo degli allenamenti steady state e interval training è un attento monitoraggio dell'intensità diallenamento. Mentre è necessario eseguire queste sessioni ad un'intensità elevata, bisognerebbe assicurarsi di evitare

166 CAPITOLO 17. SOGLIA ANAEROBICA

gli ostacoli indotti dall'eccesso di attività fisica. Inoltre, è stato suggerito che lo steady state e l’interval training nondebbano superare il 10-20% circa del volume totale di allenamento settimanale[67].

Steady state training ad alta intensità (Maximal steady state)

Lo steady state training è quel metodo di allenamento cardiovascolare che prevede di mantenere la frequenza cardiaca,l'intensità o l'andamento costante durante la sessione. Nonostante questo tipo di allenamento venga in genere praticatoad intensità basse o moderate, nettamente al di sotto della soglia anaerobica, al fine di migliorarla le sessioni steadystate dovrebbero essere eseguite il più vicino possibile ai valori della soglia anaerobica individuale, quindi ad altaintensità. Il generico steady state training ad alta intensità prende spesso il nome di High Intensity Endurance Training(HIET), ma quando viene portato precisamente ai livelli della soglia anaerobica può essere definito come Maximalsteady state training, LT training o Tempo runs. Il maximal steady state training serve essenzialmente ad allenare ea migliorare la fisiologia del corpo per essere più resistente nella sua produzione di lattato. In altre parole, un atletaamatore può correre più veloce senza lavorare di più. L'atleta appassionato produce meno lattato, che a sua volta sitraduce in una diminuzione della concentrazione di H+ a parità di intensità. Quindi è possibile disporre di prestazionimigliori durante l'allenamento allo stesso livello di intensità.La durata di queste prestazioni può variare a seconda dello stato di allenamento, dal tipo di endurance attività incorso, o la distanza percorsa. A seguito della prima fase ad alto volume, il soggetto può iniziare le sessioni in formadi Maximal steady state. Generalmente queste sessioni dovrebbero consistere in non più del 10% del volume totalesettimanale[67]. In un caso ipotetico, il 10% di 200 minuti ammonta a 20 minuti, che è il limite massimo del tempototale accumulato durante le sessioni Maximal steady state in una settimana. Anche se questo approccio può sembrarecauto, aiuterà a prevenire il sovrallenamento e eventuali infortuni.

Interval training ad alta intensità (HIIT)

L’Interval training è un tipo di allenamento in genere impostato ad alta intensità eseguito per brevi periodi di tempoa velocità o carichi di lavoro al di sopra della soglia anaerobica. In questo caso si parla più specificamente di inter-val training ad alta intensità (HIIT, High Intensity Interval Training), poiché il concetto di interval training è moltogenerico, e può identificare anche protocolli di allenamento intervallati di natura completamente aerobica in cui nonviene superata la soglia anaerobica. Similmente allo steady state, i tempi e le distanze del HIIT sono dipendenti dellostato di allenamento, da tipo di attività in corso, e dalla distanza percorsa.Anche se è possibile progettare l'HIIT a piacere, questo caso ipotetico si può proporre l'alternanza di 4 minuti ad altaintensità (sopra la soglia anaerobica) con un periodo di recupero attivo da 4 minuti a bassa intensità aerobica. Durantei periodi di alta intensità di sopra della soglia anaerobica, è indicato mantenersi ad un punteggio di 15 sulla scala RPE(intensità soggettiva definita “dura” o “molto dura”), ma al di sotto di uno sforzo massimale (RPE di 19 o 20). Nellafase aerobica di recupero attivo ci si mantiene ad un'intensità molto leggera (meno di 12 RPE). Similmente alMaximalsteady state, il volume o la durata totale dell'allenamento HIIT non deve superare il 10% del volume settimanale. Inquesto caso, il 10% di 200 sarebbero 20 minuti di sessioni di allenamento HIIT a settimana.

17.5.2 Conclusioni

In conclusione, la soglia anaerobica risulta come il fattore più importante nel determinare il successo nelle attivitàcardiovascolari o di endurance, e l'obiettivo principale dei programmi di allenamento di questa tipologia, dovrebbeessere il miglioramento di tale parametro. Ciò può essere ottenuto prima concentrandosi sullo sviluppo del volume diallenamento, e poi sull'incorporazione di allenamenti sotto forma di steady state (in prossimità della soglia anaerobica)e di HIIT (al di sopra della soglia anaerobica). Infine, bisogna considerare che la corretta intensità di allenamento èessenziale per il successo di qualsiasi programma cardiovascolare. L'utilizzo della percentuale relativa di frequenzacardiaca di riserva (FCRis di Karvonen) e la scala di percezione dello sforzo (Scala RPE) si sono dimostrati dei validimetodi per monitorare l'intensità di allenamento durante l'esercizio.

17.6 Note[1] Andrea Lenzi, Gaetano Lombardi, EnioMartino.Endocrinologia e attività motorieElsevier srl, 2008. p. 259. ISBN8821429997.

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• Robert G. Carroll. Fisiologia. Elsevier srl, 2008. ISBN 8821430219

• Tudor O. Bompa G, Gregory Haff. Periodization: Theory and Methodology of Training. Human KineticsEurope, Limited, 2009. ISBN 0736085475

• Kenney, Wilmore, Costill. Physiology of Sport and Exercise. Human Kinetics, 2011. ISBN 0736094091

17.8 Voci correlate• Soglia aerobica

• Concetto di crossover

• Aerobiosi

• Anaerobiosi

• Biochimica

• Sistemi energetici

170 CAPITOLO 17. SOGLIA ANAEROBICA

• Sistema aerobico

• Sistema anaerobico lattacido

• Sistema anaerobico alattacido

• Metabolismo

• Ciclo di Krebs

• Substrato (biochimica)

• Frequenza cardiaca

• VO2max

• Formula di Karvonen

• Ossigeno (O2)

• Anidride carbonica (CO2)

• acqua (H2O)

• Acido lattico

• Fosfocreatina

• Adenosina trifosfato

• Adenosina difosfato

• Adenosina monofosfato

• Glicogeno

• Glucosio

• Acidi grassi

• Trigliceridi

• Trigliceridi intramuscolari (IMTG)

• Amminoacidi

• Amminoacidi glucogenetici

Capitolo 18

Sovraccarico progressivo

Il sovraccarico progressivo (progressive overload) è uno dei tre principi fondamentali applicati nell'esercizio coi pesi(resistance training) assieme alla periodizzazione e alla specificità[1][2].

18.1 Cenni storici

Il sovraccarico progressivo è un concetto che rappresenta il graduale incremento dello stress fisico durante l'eserciziocoi pesi[2][3]. Le radici di questo principio sono da ritrovare nei tardi anni quaranta, quando il medico dell'esercitoamericano Thomas DeLorme lo applicò come tecnica di allenamento per i soldati americani che necessitavano diriabilitazione da infortuni avvenuti durante la Seconda guerra mondiale. Curiosamente, DeLorme diverrà meglionoto per aver dato il nome alla prima variante della popolare tecnica del sistema piramidale, la piramide crescente,detta in alternativa sistema Light to heavy (da leggero a pesante) o “sistema DeLorme” in suo omaggio[4]. Il termineprogressive resistance training (esercizio con sovraccarichi progressivo) venne suggerito da sua moglie durante unaconversazione a cena[3]. Il concetto di sovraccarico progressivo nel tempo si consolidò come principio cardine nellateoria dell'allenamento coi pesi. Esso sottolinea la necessità di incrementare progressivamente l'entità degli stimolifisici durante gli allenamenti nel corso del tempo per ottenere dei costanti miglioramenti[4].

18.2 Definizione

Il principio di base sostiene che per continuare ad ottenere guadagni in un programma di allenamento fisico, lo stresssul muscolo scheletrico debba essere progressivamente aumentato in quanto esso nel tempo si rafforza, migliorandole prestazioni di forza, potenza, o resistenza muscolare. Una volta che i muscoli si adattano ad un definito carico dilavoro previsto in un programma di allenamento, essi non continueranno a progredire nel miglioramento di una qualitànecessaria per raggiungere l'obiettivo desiderato, a meno che il carico di lavoro venga in qualchemodo aumentato[1][3].Pertanto, per migliorare continuamente la funzione fisiologica, deve essere applicato un progressivo aumento dellacarico al quale seguirà un nuovo ed ulteriore adattamento[5][6]. Se l'atleta non continua ad adattarsi, esso finirà perandare incontro ad uno stallo nei progressi o, nel peggiore dei casi, ad una regressione dei risultati ottenuti. Gli esercizicoi pesi devono essere eseguiti con sufficiente frequenza, carico, e durata per produrre sovraccarico senza produrrefatica[7].

18.2.1 General Adaptation Syndrome (GAS) e sovraccarico progressivo

Le radici teoriche di base della periodizzazione provengono dalla mente del noto medico austriaco di origini ungheresiHans Selye, che per primo ha presentato la teoria della sindrome generale di adattamento (o GAS, dall'ingleseGeneralAdaptation Syndrome)[8]. Selye individuò una fonte di stress biologico denominato eustress, che consiste da una partein un adattamento positivo nell'aumento della crescita muscolare e della forza, e da una parte in uno stato di distress,ovvero lo stress negativo che può provocare effetti avversi come danni tissutali, malattia e morte. La teoria di Selyesuggerisce che il corpo si adatta all'allenamento in tre diverse fasi:

171

172 CAPITOLO 18. SOVRACCARICO PROGRESSIVO

• Fase di allarme: questa rappresenta l'introduzione al programma di allenamento coi pesi ed è la prima reazioneallo stimolo, in cui l'atleta sperimenta dolore e rigidità a causa dello shock e degli stress che gli esercizi hannoprovocato sul corpo.

• Fase di resistenza o adattamento: in questa fase, dall'inizio del recupero il corpo si adatta alle richieste indottedall'esercizio e viene sottoposto ad un processo di crescente rafforzamento che da luogo ad un miglioramentodella prestazione.

• Fase di esaurimento o affaticamento: questa fase rappresenta l'incapacità del corpo di continuare l'adattamentoad un determinato stimolo e viene causata da allenamenti troppo duri o troppo lunghi senza che venga concessoun recupero fisico sufficiente.

Il sovraccarico progressivo è un principio che necessita di essere applicato per evitare la seconda fase del GAS, ovveroquella di adattamento, per poter consentire un costante progresso nei risultati ricercati dall'attività fisica svolta.

18.3 Tipologie di sovraccarico progressivo

La più comune, ma non l'unica, strategia per applicare il principio di sovraccarico progressivo consiste naturalmen-te nell'aumento del carico per eseguire uno specifico numero di ripetizioni per serie di un esercizio[1][3]. Evidenzescientifiche hanno dimostrato che volta avvenuta l'ipertrofia, meno unità motorie vengono reclutate per sollevare lostesso carico sullo stesso esercizio rispetto a prima che l'adattamento iperofico non si fosse imposto (Ploutz et al.,1994)[9]. Questo indica che, per poter reclutare lo stesso numero di unità motorie, il carico utilizzato debba essereaumentato a parità di ripetizioni massime[3]. Per tanto, il sovraccarico progressivo deve essere applicato per massi-mizzare il reclutamento delle fibre muscolari, se viene coinvolta il massimo della massa muscolare per eseguire undato esercizio. Se questo principio non viene rispettato, non verranno reclutate tutte le fibre muscolari, risultando inadattamenti fisiologici minimi e poco significativi delle fibre muscolari coinvolte. Se questi adattamenti sono minimi,allo stesso modo lo sviluppo di forza e ipertrofia saranno altrettanto minimi[3]. L'American College of Sports Medi-cine (ACSM) suggerisce che quando ci si allena con un numero di RM legato ad un carico specifico, è raccomandatoun aumento del 2-10% del carico quando il soggetto riesce ad eseguire 1 o 2 ripetizioni aggiuntive oltre il numero diRM desiderato[10][11].Sebbene il modo più comune per applicare tale principio sia quello di aumentare il carico utilizzato per uno speci-fico numero di ripetizioni, esistono diversi altri metodi per sovraccaricare progressivamente il muscolo durante unprogramma di allenamento coi pesi[12]: aumentando il volume di allenamento; aumentando il numero di ripetizioni,serie, o esercizi eseguiti; alterando i tempi di recupero, o aumentando la velocità delle ripetizioni durante il solleva-mento di carichi submassimali. Il sovraccarico progressivo dovrebbe essere gradualmente introdotto nel programma,risultando come una componente necessaria nell'esercizio coi pesi se viene ricercato un costante aumento dei gua-dagni muscolari come forza, potenza, ipertrofia, o endurance muscolare. Ciò nonostante, l'atleta dovrebbe avere iltempo sufficiente per adattarsi prima di apportare modifiche significative al protocollo di allenamento. L'AmericanCollege of Sports Medicine (ACSM)[10] raccomanda che i cambiamenti nel volume di allenamento totale (ripetizioni,serie, carico) debbano essere incrementati tra il 2,5% e il 5,0% a settimana per evitare la possibilità che si verifi-chi il sovrallenamento. La possibilità di attuare un importante aumento dell'intensità o del volume è suggerito peròsoprattutto ad atleti esperti[3]. Altre ricerche al contrario dimostrano che l'applicazione del sovraccarico progressivocon un incremento del carico troppo basso (microcarichi tra 0.22 e 0.44 kg) non risulti in alcun vantaggio rispetto almantenimento dei carichi inalterati (Hostler et al., 2001)[13].

18.3.1 Strategie per indurre al sovraccarico progressivo[1][3]

• aumentare il carico (intensità come % 1-RM);

• aumentare le ripetizioni sullo stesso carico;

• alterare la velocità di movimento in base all'obiettivo;

• alterare il Time Under Tension (TUT) in base all'obiettivo;

• alterare la durata dei tempi di recupero in base all'obiettivo;

18.4. VOCI CORRELATE 173

• aumentare il volume (carico, ripetizioni o serie totali) entro limiti ragionevoli (attorno al 2.5-5% una voltagiunto l'adattamento);

• alterare la densità (tramite TUT, tempi di recupero, volume totale ecc.)

18.3.2 Sovraccarico progressivo in altri sport

Nonostante il sovraccarico progressivo sia un principio originato e diffuso soprattutto nell'ambito dell'esercizio coipesi, esso rimane valido anche negli altri sport[1]. Infatti, come è stato ribadito in precedenza, il termine “sovraccarico”non necessariamente viene utilizzato per indicare i carichi utilizzati, ma esso varia il suo significato specifico a secondadell'adattamento ricercato o dello sport praticato. Ad esempio, l'aumento progressivo del sovraccarico può consisteresemplicemente una riduzione dei tempi di recupero o un aumento della velocità delle ripetizioni a parità di caricoutilizzato[1][3]. Nel contesto dell'esercizio aerobico di endurance, il sovraccarico progressivo può indicare l'aumento delvolume (la durata della sessione) o dell'intensità (ad esempio aumentando la velocità percorrendo la stessa distanza).Esso può essere applicato anche nell'interval training, ad esempio completando più sprint, riducendo la durata delrecupero, o ancora aumentando il volume o l'intensità dello sforzo.

18.4 Voci correlate• Resistance training

• Bodybuilding

• Weightlifting

• Powerlifting

• Periodizzazione (esercizio coi pesi)

• Specificità (sport)

• Sovrallenamento

• Deallenamento

• Indolenzimento muscolare a insorgenza ritardata (DOMS)

• Stress

• Supercompensazione

• Muscolo scheletrico

• Tessuto muscolare

• Fibra muscolare (miocita)

• Trigliceridi intramuscolari (IMTG)

• Fibra muscolare rossa (o di tipo I)

• Fibra muscolare intermedia (o di tipo IIa)

• Fibra muscolare bianca (o di tipo IIb)

• Sistema aerobico

• Sistema anaerobico lattacido

• Sistema anaerobico alattacido

• Consumo di ossigeno in eccesso post-allenamento (EPOC)

• Ormoni

174 CAPITOLO 18. SOVRACCARICO PROGRESSIVO

• Fitness (sport)

• Culturismo

• Personal trainer

• Medicina dello sport

18.5 Note[1] Fleck SJ, Kraemer WJ. Designing Resistance Training Programs. Human Kinetics 1, 2004. ISBN 0736042571

[2] T. Jeff Chandler, Lee E. Brown. Conditioning for Strength and Human Performance. Lippincott Williams &Wilkins, 2008.pp. 284. ISBN 0781745942

[3] William J. Kraemer, Steven J. Fleck. Optimizing Strength Training: Designing Nonlinear Periodization Workouts. HumanKinetics 1, 2007. pp. 33-36. ISBN 0736060685

[4] DeLorme, Watkins. Technics of progressive resistance exercise. Arch Phys Med Rehabil. 1948 May;29(5):263-73.

[5] Kraemer WJ, Newton RU. Training for muscular power. Phys Med Rehabil Clin North Am. 2000;11:341-368.

[6] Goldberg et al. Mechanism of work-induced hypertrophy of skeletal muscle. Med Sci Sports. 1975 Fall;7(3):185-98.

[7] Thein BL. Endurance impairment. In: Hall CM, Thein BL. Therapeutic Exercise: Moving Toward Function. Philadelphia,PA: Lippincott Williams & Wilkins; 1999:87-111. ISBN 0781799570

[8] Selye H. The Stress of life. McGraw-Hill, 1984. ISBN 0070562121.

[9] Ploutz et al. Effect of resistance training on muscle use during exercise. J Appl Physiol. 1994 Apr;76(4):1675-81.

[10] Kraemer et al. American College of Sports Medicine Position stand: progression models in resistance training for healthyadults. Med Sci Sports Exerc. 2002;34:364-380.

[11] ACSM. American College of Sports Medicine position stand. Progression models in resistance training for healthy adults.Med Sci Sports Exerc. 2009 Mar;41(3):687-708.

[12] Allerheiligen WB. Speed development and plyometric training. In: Baechle TR. Essentials of Strength Training and Condi-tioning. Human Kinetics 10%, 2008. ISBN 0736058036

[13] Hostler et al.The effectiveness of 0.5-lb increments in progressive resistance exercise. J Strength CondRes. 2001 Feb;15(1):86-91.

18.6 Bibliografia• Hall CM, Thein BL. Therapeutic Exercise: Moving Toward Function. Philadelphia, PA: Lippincott Williams &Wilkins; 1999:87-111. ISBN 0781799570

• Fleck SJ, Kraemer WJ. Designing Resistance Training Programs. Human Kinetics 1, 2004. ISBN 0736042571

• William J. Kraemer, Steven J. Fleck.Optimizing Strength Training: Designing Nonlinear Periodization Workouts.Human Kinetics 1, 2007. ISBN 0736060685

• T. Jeff Chandler, Lee E. Brown. Conditioning for Strength and Human Performance. Lippincott Williams &Wilkins, 2008. ISBN 0781745942

• Baechle TR. Essentials of Strength Training and Conditioning. Human Kinetics 10%, 2008. ISBN 0736058036

18.7 Collegamenti esterni• olympian.it - Sovraccarico progressivo di Charles Staley

Capitolo 19

Sovrallenamento

Il sovrallenamento o sindrome da sovrallenamento, in inglese overtraining o overtraining syndrome (OTS) è unacondizione fisica, comportamentale ed emotiva che si verifica quando il volume, l'intensità e la frequenza dell'eserciziofisico di un individuo superano la sua capacità di recupero. Il soggetto in sovrallenamento subisce uno stallo nelmiglioramento delle prestazioni, e può accusare una perdita di forza e benessere. Il sovrallenamento è un problemacomune nell'allenamento di endurance, nel resistance training (allenamento coi pesi), ma anche in altre disciplinesportive praticate in maniera molto intensa, duratura e frequente.Il sovrallenamento è una delle maggiori preoccupazioni per gli appassionati di fitness molto attivi, perché è respon-sabile di una riduzione della prestazione e di un aumento della fatica, durante l'allenamento così come nella vitaquotidiana. La sindrome da sovrallenamento (OTS) di solito si verifica a seguito di un programma di allenamentoche viene drammaticamente o improvvisamente aumentato, protratto per lunghi periodi di tempo, e viene eseguito adalto volume, ad alta intensità, o entrambi, senza permettere un periodo di recupero sufficiente. Anche se alcuni atletialtamente motivati possono rispettare i principi di un allenamento duro dando il meglio di sé stessi, è fondamentalerendersi conto che sono necessari un programma di allenamento vario, dei periodi di riposo e recupero adeguati, euna valutazione periodica per il miglioramento fisico e per la prevenzione del OTS.

19.1 Fattori fisiologici

Secondo la definizione dei ricercatori Fry e Kraemer (1997), il sovrallenamento rappresenta l'aumento di alcuni para-metri di allenamento come l'intensità e/o il volume risultando in un decremento della prestazione a lungo termine[1].Prima di trattare la sindrome da sovrallenamento (OTS), è necessario riconoscere e comprendere i fattori fisiologiciad essa associati. Gli atleti di endurance che si allenano per ore a sessione, hanno dimostrato un'iperattività dellaghiandola pituitaria (ipofisi), che, attraverso una serie di reazioni biochimiche, si traduce in una secrezione abnor-malmente elevata di cortisolo, per definizione l'ormone dello “stress” che compromette la crescita muscolare[2][3]. Ilsistema riproduttivo umano può essere compromesso, in alcuni casi le donne accusano amenorrea (mancanza anoma-la del ciclo mestruale), mentre negli uomini diminuiscono i livelli di testosterone[3][4]. In alcuni casi è stato visto chequeste alterazioni ormonali negative tornino alla normalità dopo 2[5] o 3[3] mesi. I ricercatori hanno notato inoltreche possono verificarsi lesioni da usura, come la sindrome del tibiale posteriore, fratture da stress agli arti inferiori etendinite.I cambiamenti dell'umore sono un marker precoce e sensibile dell'OTS. I disturbi emotivi di solito si verificanoprima di un calo delle prestazioni e in parallelo di un aumento del carico[6]. La depressione e la sindrome da faticacronica rappresentano la condizione di sovrallenamento più comune osservata negli individui altamente allenati[7]. Laricerca ha dimostrato che la depressione clinica e il sovrallenamento presentano numerosi sintomi in comune, inclusii cambiamenti dei neurotrasmettitori, delle risposte immunitarie, e degli ormoni[2][8][9]. Se la condizione non sembramigliorare nel tempo, la consultazione con uno psicologo sportivo qualificato può essere necessaria per risolvere lostato patologico.

19.1.1 Sintomi fisiologici del OTS sulla prestazione[10]

• alterazione della frequenza cardiaca a riposo e della pressione sanguigna;

175

176 CAPITOLO 19. SOVRALLENAMENTO

• stanchezza cronica;• riduzione dell'abilità di movimento e della prestazione fisica;• riduzione della risposta del lattato;• riduzione della massima capacità di lavoro;• nausea o disturbi gastrointestinali frequenti;• mal di testa;• riduzione della forza muscolare;• incapacità di soddisfare gli standard raggiunti in precedenza;• aumento della frequenza respiratoria;• aumento della sete;• insonnia;• dolori articolari;• perdita di appetito;• riduzione del grasso corporeo;• interruzione mestruale;• dolore e indolenzimento muscolare;• maggiore necessità di recupero dall'esercizio;• ricomparsa di errori precedentemente corretti,

19.1.2 Sintomi psicologici del OTS[10]

• cambiamenti di personalità;• bassa autostima e bassa motivazione di allenamento;• perdita di concentrazione durante il lavoro, lo studio o l'allenamento;• instabilità emotiva;• paura della competizione;• senso di tristezza e depressione;• apatia generale;• atteggiamento di rinuncia;• distrazione durante l'attività;

19.2 Overreaching

Il termine overreaching o sovraffaticamento, indica un decremento della prestazione a breve termine dovuto all'aumentodell'intensità o del volume, il quale però viene facilmente recuperato in un periodo di tempo generalmente breve, dapochi giorni a due settimane[1][11]. L’overreaching può essere definito in altri termini come il “sovrallenamento a bre-ve termine”, il quale può essere più facilmente gestito e contenuto prima che possa degenerare nella vera e propriasindrome da sovrallenamento (OTS). L’overreaching può anche essere il risultato di un microciclo (indicativamenteuna settimana) organizzato volutamente in maniera particolarmente intensa e stressante[12], oppure ancora può essereil risultato di un eccesso di stress non compensato da un adeguato recupero (soprattutto recupero metabolico)[1][10][13].Se l’overreaching è un evento pianificato e il recupero è sufficiente, ciò risulta in un adattamento positivo e un mi-glioramento della prestazione. Tuttavia, se invece l’overreaching non viene gestito, viene ripetuto, o se viene inter-pretato come una necessità di intervenire aumentando l'intensità o il volume, allora esso degenera in overtraining,cioè l'effettivo sovrallenamento a lungo termine[10][1][14].

19.3. BURNOUT 177

19.3 Burnout

L’overreaching può anche dare origine al burnout o staleness (spossatezza), ovvero una disfunzione del sistema neu-roendocrino localizzata a livello ipotalamico. Il burnout può verificarsi quando lo stress fisico ed emotivo supera lacapacità individuale di sostenere gli allenamenti[11]. In ambito scientifico, il termine burnout viene usato per descri-vere la mancanza di motivazione, la spossatezza o l'insoddisfazione nel praticare un'attività fisica che in precedenzaveniva affrontata con piacere[15]. I ricercatori hanno notato che altri sintomi tipici del burnout possono essere stan-chezza mentale, bassa autostima, isolamento emotivo, e una maggiore ansia[15]. Tuttavia, i sintomi fisiologici cheaccompagnano il burnout sono analoghi a quelli notati nella sindrome da sovrallenamento. Una modalità potenzial-mente efficace per evitare il burnout (e quindi anche l'OTS) è quella di evitare l'allenamento monotono e sovraccarichieccessivi. Gli allenamenti devono essere progettati, se possibile, sulla base delle attività preferite di un individuo eregolarmente combinate con attività di diversa natura per offrire una varietà all'allenamento. Può essere utile a que-sto scopo cambiare il luogo in cui ci si allena (all'aperto o al chiuso), o variare il programma giorno per giorno o disettimana in settimana per offrire varietà e minimizzare i sintomi del burnout[15].

19.4 Sovrallenamento e aspetti endocrini

L’overtraining e l’overreaching possono portare a dei cambiamenti sotto il profilo endocrino. Solo due settimanedi overreaching hanno mostrato un decremento delle concentrazioni basali di testosterone e IGF-1, due importantiormoni anabolici sul tessuto muscolare. Questo decremento era significativamente correlato con una riduzione dellaforza[16]. Una riduzione dei livelli di testosterone è stato anche segnalato durante l’overreaching acuto[17]. Tuttavia,l’overreaching a breve termine può non risultare in decrementi della prestazione o un aumento dei livelli di cortisolo,ma anzi può aumentare la risposta acuta del testosterone nell'esercizio coi pesi quando l'atleta ha almeno un annodi esperienza alle spalle e ha già sperimentato l’overreaching[18]. L’overtraining legato alle variazioni di volume hadimostrato di aumentare i livelli di cortisolo e di ridurre le concentrazioni basali dell'ormone luteinizzante (LH) edel testosterone libero, e il testosterone totale si è dimostrato particolarmente sensibile a questo stimolo[1][19]. Inoltre,l'incremento del testosterone totale indotto dall'esercizio viene attenuato durante il sovrallenamento ad alto volume[20].Al contrario, il sovrallenamento indotto dall'alta intensità non sembra alterare le concentrazioni basali dell'ormone,dimostrando quindi una diversa risposta se paragonato al grande aumento del volume[1]. Non sono stati riportaticambiamenti nei livelli di testosterone circolante e libero, cortisolo e somatotropina (GH) durante il sovrallenamentoindotto dall'alta intensità (ad esempio 10 serie da 1 RM su squat ogni giorno per due settimane)[5]. Quindi, da quantoemerge dalla ricerca, sembra che il sovrallenamento indotto dall'alta intensità non alteri le concentrazioni ormonalibasali con un corrispondente decremento della prestazione, mentre al contrario il sovrallenamento indotto dall'altovolume sembra alterare significativamente le concentrazioni ormonali basali.

19.5 Sovrallenamento e sistema immunitario

Un segnale del sovrallenamento è l'immunosoppressione espressa in un aumento dei tassi di malattia (in particola-re infezioni delle vie aeree superiori), un rigonfiamento delle ghiandole linfatiche, sintomi simil-influenzali (dolorimuscolari, disturbi gastrici), contusioni e guarigione rallentata da graffi e ferite[6][21]. Anche se un individuo puòpresentarsi molto in forma, l'innesco per la malattia o la lesione può essere il risultato dei due fattori: 1) un improv-viso aumento del volume dell'esercizio (cioè, maggiore la distanza percorsa e/o frequenza, o aumento di serie perripetizioni nell'esercizio coi pesi), e/o 2) un brusco aumento dell'intensità (cioè, un'elevata frequenza cardiaca du-rante l'esercizio cardiovascolare o un maggiore aumento dei sovraccarichi (% 1RM) nell'esercizio coi pesi). Questoperiodo di immunosoppressione viene indicato come una “finestra aperta”, perché un individuo è più vulnerabile acontrarre infezioni o ad infortunarsi durante o subito dopo un periodo di maggiore stress fisico e mentale. Secon-do alcuni autori, la “finestra aperta” è “un periodo di tempo che dura da 3 a 24 ore dopo l'esercizio di endurance,durante il quale le difese immunitarie sono più deboli e il rischio di un'infezione delle vie aeree superiori (URTI) èmaggiore”[2]. Le funzioni del sistema immunitario del corpo sono orientate verso garantire un supporto a qualunquedanno provocato dall'esercizio intenso, quindi l'immunità generale si abbassa. Studi hanno dimostrato che i cam-biamenti fisiologici avvengono in cellule specificamente correlate alla funzione immunitaria nei periodi di maggiorestress e volume di allenamento[8]. La “finestra aperta” ad una maggiore esposizione alle malattie è stata osservatadopo sessioni di allenamento ad alto volume e ad alta intensità.

178 CAPITOLO 19. SOVRALLENAMENTO

La connessione tra ridotta funzione immunitaria e l'OTS è stata anche attribuita a carenze nutrizionali, come discussoin dettaglio nel paragrafo successivo. Non riuscire ad assumere abbastanza fonti alimentari salutari come proteine,carboidrati e grassi (macronutrienti), compromette la funzione immunitaria impedendo al corpo di rigenerarsi erecuperare in vista delle continue sessioni di allenamento. Gli appassionati ed amatori che partecipano ad eventisportivi o che si ostinano ad allenarsi quotidianamente devono essere consapevoli che la sindrome del sovrallenamentoè connessa con una serie di malattie. Spesso, i soggetti che si allenano costantemente potrebbero andare incontroad una fase di allenamento in condizione di malattia, finendo per prolungare i sintomi o farli riemergere, cosa checompromette ulteriormente la prestazione e ritarda il recupero fisico a livelli ottimali.

19.6 Sovrallenamento e alimentazione

Molti individui in forma che seguono un rigido programma di allenamento, seguono anche un rigoroso regime ali-mentare. Le pressioni sociali possono portare questi individui a limitare l'apporto calorico, con l'errata convinzioneche questa strategia serva a mantenere un fisico elegante e ad offrire un miglioramento delle prestazioni. Tuttavia,non assumere abbastanza nutrienti (e quindi carburante), compromette l'allenamento e il recupero, contribuendo allamanifestazione del sovrallenamento. Dopo un duro allenamento, le riserve intramuscolari di glicogeno possono es-sersi esaurite, il che rende indispensabile il consumo di carboidrati. Consumare cibi, come una ciotola di corn flakescon uvetta, una manciata di verdure (con carote, broccoli e cavolfiori), una macedonia di frutta (con fragole, bananee ananas), o un piatto di pasta, può rapidamente ricaricare le riserve di glicogeno. Infatti, il consumo di sufficienti esane fonti di carboidrati, proteine e grassi, sono necessarie per mantenere il rendimento fisico giorno dopo giorno.Gli squilibri nutrizionali possono derivare da una ridotta assunzione di cibo e un dispendio energetico esagerato,risultando in un pesante deficit calorico.Nel caso in cui il dispendio energetico superi costantemente l'apporto calorico (deficit calorico) e il corpo non vengacorrettamente alimentato per sostenere l'attività fisica, può facilmente verificarsi un affaticamento generale e lesioni. Iprimi sintomi comprendono, la perdita di appetito e la perdita di peso indesiderata indotta dal deperimento (perdita dimassa muscolare). Gli amatori devono essere consapevoli che l'esercizio, anche a intensità moderate, stressa il corpoe si traduce in un aumento del metabolismo, in una produzione di calore supplementare (aumento della termogenesi),e una moltitudine di cambiamenti fisiologici e ormonali che richiedono un aumento della domanda energetica e unadieta equilibrata[22]

19.7 Sovrallenamento e allenamento coi pesi (resistance training)

Il resistance training (termine attribuito all'esercizio coi pesi) viene normalmente organizzato mediante l'impostazionedi determinati parametri come la scelta degli esercizi, il loro ordine, il volume, l'intensità (% 1-RM) e i tempi direcupero. Tra questi parametri, è stato riconosciuto che quelli che incidono più sulla sindrome del sovrallenamentosiano il volume e l'intensità[1].

• Un volume eccessivo eseguito per un periodo di tempo troppo lungo si presenta quando l'atleta aggiunge eser-cizi, aggiunge serie, o aumenta la frequenza di allenamento. I sintomi che si manifestano a causa del sovral-lenamento sono simili a quelli riscontrati nell'esercizio aerobico di endurance troppo protratto. Un alto volu-me di allenamento spesso risulta in un rapporto sfavorevole tra testosterone e cortisolo, compromettendo gliadattamenti e i guadagni muscolari[23].

• Un'eccessiva intensità si riscontra quando l'atleta adopera carichi troppo elevati sulla percentuale del massimale(% 1-RM) per un periodo di tempo troppo elevato. Questo può causare un aumento dell'attività del sistemanervoso simpatico per compensare la perdita di forza muscolare[1].

Al fine di prevenire i sintomi del sovrallenamento, è necessario applicare il principio della periodizzazione. La perio-dizzazione è ampiamente usata nella progettazione di un allenamento coi pesi per evitare l'eccesso di allenamento,massimizzando i guadagni delle prestazioni e il recupero. I tradizionali modelli di periodizzazione descrivono unaprogressione da protocolli ad alto volume e bassa intensità (% 1RM) passando poi alla diminuzione del volume eaumentando l'intensità durante i diversi cicli.Una riduzione del volume e un aumento dell'intensità nella processo durante il ciclo di allenamento viene indicatocome periodizzazione progressiva. Nel modello di periodizzazione in overreaching, avviene un periodico aumento

19.8. VOCI CORRELATE 179

del volume o dell'intensità a breve termine (1-2 settimane) seguito da un ritorno al normale allenamento. Duranteuna periodizzazione ondeggiante, il volume e l'intensità di allenamento sono aumentate e diminuite su base regolare(settimanale), ma non nel modello generale che prevede un'intensità sempre crescente e una diminuzione del volume,con il progredire del periodo di allenamento. La periodizzazione di allenamento è solitamente suddivisa in tre tipi dicicli: microciclo, mesociclo e macrociclo. Il microciclo dura generalmente fino a 7 giorni. Il mesociclo è più vario, èpuò andare da 2 settimane a un paio di mesi, e può essere ulteriormente classificato come preparazione, competizione,picco, e fase di transizione. Il macrociclo si riferisce al periodo di allenamento generale a lungo termine, e rappresentaindicativamente un anno[24].

19.8 Voci correlate

• Periodizzazione (esercizio coi pesi)

• Sovraccarico progressivo

• Deallenamento

• Indolenzimento muscolare a insorgenza ritardata (DOMS)

• Stress

• Supercompensazione

• Muscolo scheletrico

• Tessuto muscolare

• Fibra muscolare (miocita)

• Trigliceridi intramuscolari (IMTG)

• Fibra muscolare rossa (o di tipo I)

• Fibra muscolare intermedia (o di tipo IIa)

• Fibra muscolare bianca (o di tipo IIb)

• Sistema aerobico

• Sistema anaerobico lattacido

• Sistema anaerobico alattacido

• Consumo di ossigeno in eccesso post-allenamento (EPOC)

• Ormoni

• Resistance training

• Fitness (sport)

• Culturismo

• Personal trainer

• Medicina dello sport

180 CAPITOLO 19. SOVRALLENAMENTO

19.9 Note[1] Fry AC, Kraemer WJ. Resistance exercise overtraining and overreaching. Neuroendocrine responses. Sports Med. 1997

Feb;23(2):106-29.

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[24] Sorace, LaFontaine. Resistance Training Muscle Power: Design Programs that Work!. ACSM Health & Fitness Journal,March/April 2005, pp. 6-12

19.10 Collegamenti esterni• my-personaltrainer.it - Sovrallenamento

Capitolo 20

Specificità (sport)

La Specificità (Specificity) o principio del SAID (Specific Adaptions to Imposed Demands, ovvero AdattamentoSpecifico alla Domanda Imposta) è un principio fondamentale dell'attività sportiva secondo cui gli adattamenti indottidall'esercizio fisico sono specifici dell'allenamento fisico svolto. Nella teoria dell'esercizio coi pesi, esso rappresentauno dei tre principi fondamentali assieme alla periodizzazione e al sovraccarico progressivo[1][2].

20.1 Definizione

Nell'esercizio fisico, la specificità si riferisce agli adattamenti nelle funzioni metaboliche e fisiologiche che dipendonodal tipo e dalla modalità di sovraccarico imposto. In generale, gli adattamenti indotti dall'esercizio sono specificidel tipo di esercizio svolto. Alcuni fisiologi dello sport identificano questo fenomeno come il principio del SAID,acronimo che sta per “Specific Adaptions to Imposed Demands”[3], ovvero “Adattamento Specifico alla DomandaImposta”.Ad esempio, uno stress imposto da un esercizio anaerobico (cioè l'esercizio di forza e potenza) porta a specificiadattamenti migliorando l'abilità di generare forza e potenza muscolare, ma non migliora la prestazione dei endu-rance aerobica. Uno stress imposto invece da un esercizio aerobico di endurance provoca specifici adattamenti deisistemi aerobici (ad esempio rendendo le fibre muscolari più piccole e più ossidative) ma non migliora la forza ola potenza[4][5]. Ciò nonostante, il principio della specificità si estende oltre questo concetto generale. L'esercizioaerobico, ad esempio, non rappresenta una singola entità che richiede solo lo stress cardiovascolare. L'esercizio ae-robico che conivolge specifici muscoli nella prestazione desiderata migliora efficacemente anche la prestazione inaltri sport aerobici come il nuoto, la bici, la corsa e gli esercizi per la parte superiore del corpo[3]. Un altro esempioè l'adattamento indotto da due differenti esercizi nell'allenamento coi pesi. I guadagni di forza in un esercizio (co-me lo squat) non mostrano particolari miglioramenti su altri esercizi che coinvolgono parzialmente le stesse massemuscolari (leg extension) a causa delle differenze nel reclutamento delle fibre muscolari[6][7].Gli adattamenti specifici indotti dall'esercizio coi pesi sono dipendenti dal muscolo coinvolto nello sforzo, dalla ve-locità del movimento (speed of movement), dal range di movimento (ROM), dai gruppi muscolari coinvolti, daisistemi energetici attivati e dall'intensità e dal volume di allenamento[1][8]. Queste considerazioni forniscono dellebasi concrete e razionali per far comprendere la necessità di un'analisi accurata prima di impostare un programmadi allenamento coi pesi. Una volta identificato l'obiettivo o la necessità dell'atleta, deve essere tenuto conto di questeper poter elaborare un programma specifico che porti al raggiungimento dei risultati ricercati[1].

20.2 Voci correlate

• Sport

• Fitness (sport)

• Sovrallenamento

• Deallenamento

181

182 CAPITOLO 20. SPECIFICITÀ (SPORT)

• Resistance training

• Bodybuilding

• Weightlifting

• Powerlifting

• Periodizzazione (esercizio coi pesi)

• Sovraccarico progressivo

• Indolenzimento muscolare a insorgenza ritardata (DOMS)

• Stress

• Supercompensazione

• Muscolo scheletrico

• Tessuto muscolare

• Fibra muscolare (miocita)

• Trigliceridi intramuscolari (IMTG)

• Fibra muscolare rossa (o di tipo I)

• Fibra muscolare intermedia (o di tipo IIa)

• Fibra muscolare bianca (o di tipo IIb)

• Sistema aerobico

• Sistema anaerobico lattacido

• Sistema anaerobico alattacido

• Consumo di ossigeno in eccesso post-allenamento (EPOC)

• Ormoni

• Personal trainer

• Medicina dello sport

20.3 Note[1] T. Jeff Chandler, Lee E. Brown. Conditioning for Strength and Human Performance. Lippincott Williams &Wilkins, 2008.

pp. 284. ISBN 0781745942

[2] Fleck SJ, Kraemer WJ. Designing Resistance Training Programs. Human Kinetics 1, 2004. ISBN 0736042571

[3] William D. McArdle, Frank I. Katch, Victor L. Katch. Exercise Physiology: Nutrition, Energy, and Human Performance.Lippincott Williams & Wilkins, 2010. ISBN 0781797810

[4] W. LarryKenney, JackWilmore, David Costill. Physiology of Sport and Exercise. HumanKinetics 10%. ISBN145042113X

[5] Hawley JA, Hopkins WG. Aerobic glycolytic and aerobic lipolytic power systems. A new paradigm with implications forendurance and ultraendurance events. Sports Med. 1995 Apr;19(4):240-50.

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[7] Pipes TV. Variable resistance versus constant resistance strength training in adult males. Eur J Appl Physiol Occup Physiol.1978 Jul 17;39(1):27-35.

[8] Kreighbaum E, Katharine BM. Biomechanics: A Qualitative Approach for Studying Human Movement. Allyn & Bacon,1996. ISBN 0-205-18651-3

20.4. BIBLIOGRAFIA 183

20.4 Bibliografia• Kreighbaum E, Katharine BM. Biomechanics: A Qualitative Approach for Studying Human Movement. Allyn& Bacon, 1996. ISBN 0-205-18651-3

• W. Larry Kenney, JackWilmore, David Costill. Physiology of Sport and Exercise. Human Kinetics 10%. ISBN145042113X

• Fleck SJ, Kraemer WJ. Designing Resistance Training Programs. Human Kinetics 1, 2004. ISBN 0736042571

• T. Jeff Chandler, Lee E. Brown. Conditioning for Strength and Human Performance Conditioning for Strengthand Human Performance. Lippincott Williams & Wilkins, 2008. ISBN 0781745942

• William D. McArdle, Frank I. Katch, Victor L. Katch. Exercise Physiology: Nutrition, Energy, and HumanPerformance. Lippincott Williams & Wilkins, 2010. ISBN 0781797810

Capitolo 21

Speed of movement

Speed ofmovement, Speed of contraction, oTempo, traducibile in italiano come velocità di movimento o di contra-zione, è un parametro utilizzato nell'allenamento con sovraccarichi, e rappresenta la velocità delle singole ripetizioninelle varie fasi della ripetizione stessa durante una serie, ovvero:

• fase eccentrica;

• sosta isometrica in posizione allungata;

• fase concentrica;

• sosta isometrica in posizione accorciata;

Esso viene codificato con un numero a 4 cifre, ciascuna delle quali corrisponde alla durata in secondi delle 4 fasirispettive. Ad esempio un codice “4-1-3-1”, significa 4 secondi di fase eccentrica, 1 secondo di sosta isometrica infase di allungamento, 3 secondi di fase concentrica, e 1 secondo si sosta isometrica in contrazione.

21.1 Tipi di contrazione muscolare

Esistono svariati tipi di contrazione muscolare, ma essenzialmente le due tipologie principali sono le contrazionidinamiche e le contrazioni isometriche (o statiche).[1][2]

• Contrazione dinamica: è semplicemente una contrazione che prevede generalmente il movimento, e quindil'allungamento e l'accorciamento dei muscoli coinvolti. Le contrazioni dinamiche si dividono in due fasi: la faseconcentrica (o positiva) in cui il muscolo si accorcia sviluppando tensione, e la fase eccentrica (o negativa) incui il muscolo si allunga sviluppando tensione. Durante la fase concentrica l'azione muscolare avviene quandoil muscolo genera più forza del carico da esso sollevato, causandone l'accorciamento. Durante la fase eccentrical'azione muscolare avviene quando la forza prodotta è inferiore rispetto a quella richiesta per sollevare il carico.A loro volta, le ripetizioni dinamiche possono essere ulteriormente suddivise in altre varianti, ovvero isotoniche,isocinetiche, auxotoniche, pliometriche.

• Contrazione isometrica (o statica): è una contrazione in cui il muscolo scheletrico in attività non modifica lapropria lunghezza, pertanto esso non subisce un allungamento o un accorciamento delle fibre, venendo stimolatoad una lunghezza costante. Questo tipo di azione muscolare si verifica quanto la quantità di forza generataequivale alla quantità di forza richiesta.

21.2 Definizione

La velocità di movimento (speed of movement o speed of contraction) è un fattore che, assieme al range di ripetizioni,determina il Time Under Tension (TUT), cioè il tempo di durata di una serie. La velocità del movimento determinaun certo numero di fattori, inclusa la quantità di tensione sviluppata, l'impiego di energia meccanica, e il carico. In

184

21.2. DEFINIZIONE 185

altri termini, più lento è il movimento, minore è il carico, ma maggiore è il lavoro muscolare). Al contrario, piùrapido è il movimento, maggiore è il potenziale di carico, ma il carico muscolare si riduce (relativamente) e l'energiameccanica viene aumentata. Se si vuole massimizzare il carico sollevato, si utilizza l'energia meccanica a propriovantaggio. Se si intende invece aumentare il lavoro muscolare, si riduce l'energia meccanica mediante tecniche comeil rallentamento della velocità di movimento. La Speed of movement può essere aumentata o diminuita, in particolarecon carichi leggeri omoderati (intensità basse emedie). Queste variazioni nella velocità altereranno drammaticamentegli adattamenti muscolari. In generale, ripetizioni veloci con pesi molto leggeri sono adatti per sviluppare la forzaveloce o la potenza, quando sono eseguite poche ripetizioni. Ripetizioni veloci con carichi submassimali ad altaintensità sviluppano la forza massimale. Al contrario ripetizioni di durata lenta o intermedia con carichi submassimalisono più indicate per produrre adattamenti nella durata e ipertrofia muscolare in proporzione alla durata del TimeUnder Tension. Ad esempio, usando un carico del 30-45% di 1RM eseguendo 3 ripetizioni più velocemente possibilesviluppano la forza veloce (o potenza), ed hanno uno scarso effetto sull'ipertrofia o sulla durata muscolare[3].

21.2.1 Cenni storici

L'idea di tenere sotto controllo il tempo e la velocità di esecuzione del movimento durante le serie è stata promossaoriginariamente dai celebri preparatori di fama internazionale quali Ian King e Charles Poliquin a partire dagli anniottanta. Furono questi due coach ad introdurre delle formule per tenere sotto controllo la velocità del movimento. Daquanto dichiarato, King venne influenzato da atleti come Arthur Jones e Ellington Darden, i primi che notò applicareil tempo ai loro programmi di allenamento. King però inserì anche il concetto di pausa tra il movimento eccentricoe concentrico, riconoscendo l'importante impatto che aveva questa strategia sui risultati dati dall'allenamento[4]. Inorigine pare sia stato Poliquin nei primi anni ottanta a prescrivere una formula a due cifre a cui si riferiva alla parteconcentrica ed eccentrica, ad esempio 1C:4E, indicava un secondo di contrazione concentrica e 4 secondi di contra-zione eccentrica[5]. La sua idea venne ispirata da uno scambio di opinioni con i coach tedeschi Rolf Feser e LotharSpitz. Essi gli rivelarono che secondo loro gli atleti non dovevano eseguire solo contrazioni esplosive per creare adat-tamenti del sistema nervoso centrale, ma utilizzare anche altri tipi di protocolli di allenamento per creare ulterioriadattamenti muscolari. Pierre Roy, un allenatore nazionale canadese di sollevamento pesi, disse a Poliquin che stavaprescrivendo delle contrazioni eccentriche di cinque secondi per le serie di sei ripetizioni durante la preparazione diuno dei suoi atleti per aumentare le dimensioni durante il periodo di preparazione[5]. Dal contributo dell'esperienzadi alcuni esperti nel mondo del sollevamento pesi e in generale dell'allenamento con i pesi, iniziava ad essere diffusoun nuovo approccio di allenamento, che non si limitava più alla mera esecuzione di un numero definito di ripetizioni,ma guardava ad ulteriori sfaccettature, come la velocità applicata nelle varie fasi del movimento, e il tempo totaledi tensione del muscolo. Negli stessi anni in cui Poliquin cominciava a valorizzare questi nuovi parametri, il coachaustraliano Ian King introdusse un sistema più preciso a 3 cifre, in cui il primo numero indicava la durata della por-zione eccentrica o negativa (con gravità), il secondo numero indicava la durata della pausa in posizione allungata,e il terzo numero era relativo alla durata della porzione concentrica o positiva (contro gravità)[4]. Ad esempio, untempo “3/1/X” nelle distensioni su panca, impone un abbassamento del peso in 3 secondi, una pausa di un secondo,ed un sollevamento più velocemente possibile (X). Seguendo questo approccio ci vorrebbero 5 secondi per eseguireuna ripetizione. Se si esegue un allenamento di forza, si effettuano circa solo 2-3 ripetizioni (cioè 10-15 secondi diTUT totale), ma se ci si allena per l'ipertrofia si dovrebbero eseguire 6-12 ripetizioni (con risultanti 30-60 secondidi TUT totale). Poliquin rielaborò ancora la formula di Ian King aggiungendo una quarta cifra a cui era correlatala sosta in fase di contrazione. Ad esempio una cifra “4/2/1/2” nelle distensioni su panca indicherebbe 4 secondi diallungamento/discesa (fase eccentrica), 2 secondi di sosta in massimo allungamento (sosta isometrica), 1 secondonella contrazione/risalita (fase concentrica), e 2 secondi di sosta in massima contrazione (sosta isometrica)[5].

21.2.2 Formule di Ian King e Charles Poliquin

1. La 1ª cifra si riferisce alla fase eccentrica o negativa dell'esercizio. Una contrazione eccentrica si verifica quandoun muscolo si allunga, come quando si abbassa la resistenza durante la discesa dello squat o delle distensionisu panca. L'esecuzione rallentata di questa fase è particolarmente avvalorata nell'attività di bodybuilding per lasua efficacia nel promuovere l'ipertrofia[6][7], ed è ritenuta responsabile del fenomeno muscolare riconosciutocome DOMS[8]. A causa della pericolosità dei movimenti eplosivi nella fase eccentrica, la X solitamente noncompare sulla prima cifra.

2. La 2ª cifra si riferisce alla sosta isometrica nella posizione allungata. Questa pausa avviene tra la fase ec-centrica (abbassamento) e la fase concentrica (sollevamento) della ripetizione, come quando il bilanciere facontatto con il torace durante l'esecuzione delle distensioni panca. Le pause in una posizione “svantaggiosa”

186 CAPITOLO 21. SPEED OF MOVEMENT

(leva svantaggiosa) durante una ripetizione, come la posizione inferiore di uno squat, aumentarano la tensio-ne intramuscolare. Esistono prove che riconoscono nel prolungamento di questa fase una buona tecnica peraumentare la forza e l'ipertrofia[9].

3. La 3ª cifra si riferisce alla fase concentrica o positiva dell'esercizio. La contrazione concentrica si verificaquando un muscolo si accorcia, come quando il bilanciere viene portato alle spalle durante un curl per bi-cipiti. La “X”, che implica un'azione esplosiva con accelerazione completa, può essere spesso riportata suquesta cifra. Nonostante venga in genere suggerito di esaltare la fase eccentrica eseguendo in maniera esplosi-va quella concentrica, si riscontra che le ripetizioni concentriche producono lattato per 2/3 più di quanto nonfaccia l'esercizio eccentrico[8]. Il lattato è una molecola positivamente correlata con la secrezione dell'ormoneanabolico GH[10].

4. La 4ª cifra si riferisce alla sosta isometrica in posizione accorciata. Questo è il tipo di contrazione che si verificaalla fine della fase concentrica. Le pause in questa posizione “vantaggiosa” (leva vantaggiosa) secondo Poliquinaccentuano il reclutamento di più fibre a contrazione rapida (tipo II), che sono le fibre che determinano il realeaumento della forza e potenza. Trattenere il carico sulla 4ª viene identificato con la tecnica del Peak contraction.

21.2.3 La ricerca

Riguardo alla velocità del movimento delle ripetizioni, non sembra esserci pieno consenso sull'andamento ottimaleper i miglioramenti della forza e dell'ipertrofia[11]. Diversi studi hanno comparato i movimenti rapidi con i movi-menti lenti, trovando che i movimenti lenti riuscissero a sviluppare la forza massima, mentre i movimenti esplosivi(pliometria) aumentassero il tasso di sviluppo della forza[12][13][14]. Diverse ricerche hanno constatato che movimentiveloci portino a maggiori guadagni di ipertrofia e/o forza rispetto ai movimenti lenti[15][16][17], mentre questi sonoun requisito fondamentale per lo sviluppo della potenza[3]. Secondo Bruce-Low e Smith (2007) e Carpinelli et al.(2004) una cadenza relativamente lenta è in grado di produrre guadagni ottimali di forza e ipertrofia, ma il metodosuper slow (10 secondi nella fase eccentrica, e 4-10 secondi in quella concentrica) non offre ulteriori vantaggi[18][19].Secondo i risultati di Johnston (2005) non apparivano significative differenze nella forza generata o percepita quandoi movimenti venivano svolti con uno Speed of movement rispettivamente “10/X/10/X”, “5/X/5/X” o “4/X/2/X”[20].Johnston suggerì che i movimenti esplosivi probabilmente reclutano meno fibre muscolari a causa dello slancio, e cheil ridotto reclutamento muscolare attraverso gran parte del range di movimento sarebbe meno efficace per enfatiz-zare la funzione muscolare. Questo esito venne precedentemente riportato da Hay et al. (1983) testando il curl perbicipiti[21].Uno studio di Tran, Docherty e Behm (2006) notò un decremento nella produzione di forza, notando unadiminuzione notevolmente superiore a seguito di 10 ripetizioni con un andamento 5:5 (secondi nelle fasi concentricaeccentrica), rispetto a 10 ripetizioni con 2:2, e 5 ripetizioni 10:4[22]. Questa maggiore diminuzione nella produzio-ne di forza suggerisce un affaticamento su una maggior quantità di fibre muscolari, stimolando potenzialmente unamaggiore crescita e maggiori guadagni di forza e potenza. Inoltre, Bruce-Low e Smith (2007), in particolare con-siderarono il rischio di infortuni da esercizi balistici, riportando alcune statistiche inquietanti che suggeriscono chel'allenamento esplosivo possa causare lesioni al polso, alle regioni della spalla, del gomito e la lombare[18]. Va notatoperò che i risultati sullo sviluppo della forza sembrano “velocità-specifici”. La specificità della velocità caratterizzala probabilità che i maggiori aumenti di forza si verifichino in prossimità della velocità specifica utilizzata durantel'esercizio (Behm e Sale, 1993)[23]. Pertanto, l'allenamento con i pesi a bassa velocità si tradurrà in maggiori guadagnidi forza a lenta velocità di movimento, mentre l'allenamento ad alta velocità favorirà miglioramenti sullo della forzaa velocità di movimento più rapide.Secondo molte rilevazioni, i movimenti rapidi portano ad un proporzionale aumento dell'attività muscolare e del re-clutamento delle unità motorie. Queste ricerche riportarono un aumento lineare dell'attività elettromiografica (EMG)di pari passo con l'aumento dello speed of movement[24][25][26][27]. La spiegazione per questo fenomeno sarebbe sem-plice; con l'incremento della velocità, incrementa di pari passo la necessità di reclutare le fibre a contrazione rapida.Dal momento che le fibre muscolari rapide dimostrano una maggiore attività EMG, il livello di attivazione muscoarecomplessivo è di conseguenza aumentato.Ulteriori evidenze scientifiche riconoscono l'efficacia della variabilità dello stimolo di allenamento, alternando fasi dialta intensità ad altre di bassa intensità (con una conseguente variazione del TUT), per ottimizzare le prestazioni[28].Altre ricerche attribuscono al carico e alla velocità di contrazione delle ripetizioni (determinanti il TUT) un di-verso stimolo neuromuscolare, promuovendone il calcolo per definirne il volume di lavoro in un programma diallenamento[22]. Più di recente, Padulo (2012) ha dimostrato che l'allenamento coi pesi ad alta velocità sia più indicatoper migliorare la forza muscolare negli atleti avanzati sulla panca piana[29]

21.3. ALTRI PARAMETRI DI ALLENAMENTO PER IL RESISTANCE TRAINING 187

Per quanto riguarda nel contrazioni isometriche le evidenze sono limitate. Gentil et al. (2006), analizzando l'impatto didiversi metodi di allenamento coi pesi sul TUT e sulla produzione di acido lattico, riconoscono che eseguire 5 secondidi contrazione isometrica in allungamento (la 2ª cifra della formula di Ian King), sia particolarmente efficace nelpromuovere guadagni di forza e ipertrofia[9]. Paoli et al. (2004) dimostrarono che applicare la contrazione isometricain massimo allungamento per 15-20 secondi a seguito del cedimento muscolare portasse ad un maggiore sviluppo dellamassa muscolare rispetto ai metodi tradizionali (normali serie multiple) e alle serie con la tecnica del rest pause[30].Questa tecnica venne denominata stretch contrastato.

21.2.4 Conclusioni

Alcuni autori suggeriscono che la velocità del movimento debba essere controllata per ottenere un maggiore guadagnidi forza e ipetrofia[31] e per ridurre il rischio infortuni[18]. Come precedentemente osservato, non sembra essere statostabilito un andamento ottimale per lo sviluppo della forza e/o dell'ipertrofia, in quanto le evidenze scientifiche sonocontrastanti. Ciò nonostante, le ripetizioni eccentriche enfatizzate sono state più volte riconosciute come più efficaci perprodurre ipertrofiamuscolare rispetto a quelle concentriche[32][33][34][35], mentre le ripetizioni rapide ed esplosive sonofondamentali per sviluppare la potenza muscolare[23]. Ciò che è necessario considerare, è che un rallentamento deimovimenti porta come conseguenza ad una riduzione delle ripetizioni massime (RM) a parità di carico, o viceversa, aparità di RM i movimenti lenti impongono un abbassamento dei carichi[36][37]. Anche se questo potrebbe portare adinferiore sviluppo della prestazione di forza, alcune analisi non hanno confermato questo effetto[38]. Bisogna tuttaviaconsiderare che lo sviluppo della forza risulta ottimizzato alla velocità o l'andamento specifico con cui si allena questoadattamento. Se ci si allena per la forza con movimenti lenti, lo sviluppo ottimale della forza avverrà con questoandamento, mentre se ci si allena con movimenti rapidi, lo sviluppo della forza sarà effettivo con andamenti rapidi[23].Secondo Poliquin e King, i coach che introdussero il concetto di speed of movement o tempo, il TUT (e di conseguenzalo speed of movement) dovrebbe essere variato come qualsiasi altro parametro di allenamento per costringere il corpoa reagire ad un nuovo stimolo. Una regola generale è che tempi più rapidi e movimenti esplosivi vengono di solitoutilizzati per allenamenti per la forza e soprattutto per la potenza, mentre tempi più lenti e movimenti controllativengono più spesso, ma non sempre, utilizzati per l'ipertrofia.

21.3 Altri parametri di allenamento per il resistance training• Intensità

• Volume

• Densità

• Frequenza

• Time Under Tension

• Tempo di recupero

• One-repetition maximum

• Periodizzazione

• Sovraccarico progressivo

• Specificità

21.4 Voci correlate• Muscolo scheletrico

• Tessuto muscolare

• Fibra muscolare (miocita)

• Trigliceridi intramuscolari

188 CAPITOLO 21. SPEED OF MOVEMENT

• Fibra muscolare rossa (o di tipo I)

• Fibra muscolare intermedia (o di tipo IIa)

• Fibra muscolare bianca (o di tipo IIb)

• Sistema aerobico

• Sistema anaerobico lattacido

• Sistema anaerobico alattacido

• Consumo di ossigeno in eccesso post-allenamento (EPOC)

• Aerobiosi

• Cellule satellite

• Fattori di crescita

• Ormoni

• DOMS

• Culturismo

• Powerlifting

• Weightlifting

• Fitness (sport)

• Personal trainer

• Medicina dello sport

21.5 Note[1] Antonio Paoli, Marco Neri. Principi di metodologia del fitness. Elika, 2010. pp. 76-77, 300. ISBN 8895197356

[2] Baechle, Earle, NSCA. Essentials of Strength Training and Conditioning. Human Kinetics, 2008. ISBN 0736058036

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190 CAPITOLO 21. SPEED OF MOVEMENT

21.6 Collegamenti esterni• (EN) charlespoliquin.com - Tempo Training Revisted di Charles Poliquin

• (EN) charlespoliquin.com - Top Five Reasons to Vary Tempo in Your Workout di Charles Poliquin

• (EN) t-nation.com - What Speed of Movement Should I Use? di Ian King

Capitolo 22

Tempo di recupero

Il tempo di recupero, chiamato anche intervallo o pausa, concetto noto in inglese come rest period, rest intervalo intratraining-session rest period[1], è uno dei principali parametri utilizzati nell'allenamento con sovraccarichi oresistance training (bodybuilding, weightlifting, powerlifting, fitness), e rappresenta il tempo di riposo che trascorretra le varie serie o tra i vari esercizi dell'allenamento.

22.1 Definizione

La durata dei tempi di recupero tra le serie è stata riconosciuto come un'importante variabile nella programma-zione di un allenamento con i pesi[2]. Anche se riconosciuto, questa variabile è raramente monitorata durante lesessioni, nonostante il suo impatto significativo sulle risposte acute e croniche di natura metabolica, ormonale ecardiovascolare[1][2][3]. In genere, nell'esercizio con sovraccarichi vengono utilizzati tre principali periodi di riposo:breve (30 secondi o meno), moderato (60-90 secondi) e lungo (3 minuti o più)[4]. La durata del tempo di recuperotra le serie influisce sulle risposte ormonali, metaboliche e cardiorespiratorie[5][6][7], e dipende da diversi fattori. Traquesti, il carico utilizzato (e la relativa intensità come %1RM), gli obiettivi dell'atleta, ma anche il sistema energeticoche vuole essere prevalentemente attivato. In linea generale più basse sono le ripetizioni - e quindi più alti sono icarichi e l'intensità - e più lunghi dovrebbero essere i tempi di recupero[4]. In altri termini, il tempo di recupero tra leserie è inversamente proporzionale al numero di ripetizioni eseguite[8]. Per questo motivo in una routine periodizzataprevista in genere in un programma di bodybuilding su lungo termine, si alterano regolarmente diversi parametri tracui l'intensità, che è inversamente correlata con la durata dei tempi di recupero.La durata degli intervalli influisce sul recupero fisico che avviene tra le serie e tra gli esercizi, influendo anche sulgrado di fatica e sulla prestazione durante la progressione dell'allenamento[9]. Utilizzando carichi tra il 50% e il90% 1-RM, tempi di recupero di 3-5 minuti permettono di eseguire maggiori ripetizioni durante un gruppo di seriemultiple[7]. Ad esempio, è stato riscontrato che 3 minuti di recupero tra le serie (in questo caso di pressa e panca), puòessere mantenuta un'esecuzione di 10 RM (ripetizioni massime) per 3 serie. Ma se viene impostato solo 1 minutodi recupero tra le serie, l'andamento delle ripetizioni massime cala progressivamente da 10, 8 e 7 RM in 3 serieconsecutive[10]. Altre ricerche hanno constatato che anche recuperi di 3 minuti riescano a ridurre la prestazione conl'andamento delle serie durante un allenamento, ma in maniera significativamente minore rispetto a recuperi di 1minuto[11], mentre con 2 minuti di recupero il decremento del numero di ripetizioni appare significativo dalla terzaserie[12]. In definitiva, impostare tempi di recupero lunghi permette di completare maggiori volumi di allenamentorispetto a recuperi brevi[13][14], ovvero permette di aumentare il rapporto tra ripetizioni eseguite, serie eseguite ecarichi sollevati durante la sessione.

22.1.1 Tempi di recupero per la forza massimale

Se si intende sviluppare la forza massimale tramite un resistance training, bisognerebbe impostare tempi di recuperolunghi[4][15]. Viene segnalato che pause di 3-5 minuti tra le serie producono un maggiore incremento della forza mas-simale, grazie alla maggiore intensità e volume dell'esercizio[7]. Ciò è dato dal fatto che carichi pesanti correlati conbasse ripetizioni ricavano l'energia dal metabolismo anaerobico alattacido dei fosfati, e quindi dai substrati energeticiquali adenosina trifosfato (ATP) e fosfocreatina (PC). Questa via metabolica provvede a fornire energia immediata

191

192 CAPITOLO 22. TEMPO DI RECUPERO

per riuscire ad affrontare la prestazione massimale con carichi elevati e movimenti esplosivi per un periodo di tempomolto breve (breve Time Under Tension). Questo approccio di allenamento, il quale porta all'attivazione preponde-rante di questo sistema energetico, richiede lunghi tempi di recupero tra le serie. L'esecuzione di serie consecutiveè altamente dipendente dal recupero dei substrati energetici anaerobici (fosfati), e sono necessari almeno 3 minutidi riposo per fare in modo che queste fonti riescano ad essere quasi completamente recuperate[4]. Se non viene per-messo un adeguato recupero, il numero di ripetizioni eseguite durante le varie serie dell'esercizio diminuiranno. Èstato riscontrato che incrementi della forza massima sono stati maggiori con tempi di recupero più lunghi[16][17]. Adesempio, è stato rilevato che quando in un resistance training vengono stabiliti 3 minuti piuttosto che 30 secondi inun programma di allenamento di 5 settimane, la forza massima incrementa del 7% e del 3% rispettivamente[16]. Siraccomanda di riposare almeno 3 fino a più di 5 minuti quando l'allenamento è rivolto allo sviluppo della forza mas-simale o della potenza. Tale durata di riposo permette che la fatica sia minima all'inizio dell'escuzione di una nuovaserie, e di conseguenza, che la forza possa essere espressa al massimo possibile. Altre ricerche recenti suggerisconoche la prestanzione è simile in serie consecutive che prevedono 3 o 5 minuti[6].

22.1.2 Tempi di recupero per la potenza muscolare

L'allenamento per sviluppare la potenza muscolare o forza esplosiva viene generalmente eseguito per migliorare lavelocità con cui un muscolo può generare forza. Generalmente parlando, l'allenamento di potenza prevede il solleva-mento di carichi sub-massimali in maniera rapida. Possono essere eseguiti per questo scopo vari tipi di esercizi cheprevedono movimenti ripetuti di massimo sforzo come esercizi pliometrici con la palla medica, salti pliometrici, alza-te olimpiche, e gli esercizi con sovraccarichi tradizionali (squat, panca, stacco). Poiché il punto focale, come nel casodella forza massima, è la qualità del movimento, durante questo tipo di allenamento l'affaticamento o il cedimentomuscolare dovrebbero essere evitati. Per lo sviluppo della potenza muscolare si suggeriscono generalmente tempi direcupero della durata minima di 3 minuti[4][7].

22.1.3 Tempi di recupero per l'ipertrofia muscolare

Quando si intende sviluppare l'ipertrofia muscolare, questo fine viene ottenuto generalmente (ma non esclusivamente)con intensità moderate, cioè tra cira le 8 e le 12 ripetizioni massime (RM), che in termini di intensità sono correlatead un range tra il 65 e l'80% di 1RM[18]. In tali circostanze, tempi di recupero più brevi si rivelerebbero più adattia questo scopo[4][7]. Riposare meno di 3 minuti tra le serie causa un notevole livello di stress metabolico sui sistemienergetici anaerobici, e questo è ciò che vuole essere provocato nei tipici allenamenti per produrre ipertrofiamuscolare(bodybuilding). Ciò è dato dal fatto che la fatica sembra avere un importante ruolo nel permettere l'attivazione di queimeccanismi che portano alla crescita muscolare. Uno di questi fattori sarebbe l'accumulo di lattato[19], che incrementain proporzione ad una maggiore durata della serie (Time Under Tension), e a minori tempi di recupero[20]. C'è unaforte correlazione tra l'elevazione dei livelli di lattato e l'incremento dei livelli di GH nel periodo post esercizio[21][22].Inoltre è stato visto che in assenza di produzione di acido lattico durante l'esercizio non avviene l'elevazione delGH[23]. Il GH è un ormone spesso associato alla crescita del muscolo scheletrico, ed è stato ipotizzato che l'aumentodei livelli di questo ormone indotto dal resistance training possa avere importanti implicazioni su unmaggiore sviluppodella massa muscolare[22]. Uno dei principali motivi per cui pause brevi sono solitamente prescritte in un programmadi allenamento per l'ipertrofia è proprio il significativo aumento delle concentrazioni di GH rispetto a quando iltempo di recupero ammonta a 3 minuti[7][20][24][25]. In realtà, anche se alcuni ricercatori hanno giudicato tali rispostepotenzialmente importanti per lo sviluppo di questo adattamento fisiologico, sia nelle fibre di tipo I che in quelle ditipo IIa e IIb[26], il fatto che questi incrementi ormonali siano la causa diretta dell'ipertrofia è stato recente oggettodi dibattito in letteratura. Diversi studi recenti hanno infatti concluso che non ci sia una correlazione tra l'incrementodegli ormoni anabolici post-allenamento e unmaggiore sviluppo dell'ipertrofiamuscolare[27][28][29], mentre altri hannotrovatomaggiori risposte dell'ipertrofiamuscolare con pause lunghe rispetto a quelle tipicamente suggerite per favorirequesto adattamento[29]. Questo rimetterebbe in discussione la teoria a lungo supportata dai ricercatori che riconoscei tempi di recupero più brevi o incompleti (60-90 secondi) più adeguati per stimolare l'ipertrofia, per il solo motivodi elevare maggiormente i livelli di GH post-allenamento. Infatti, revisioni scientifiche più recenti sottolineano chel'ipotesi che vede la necessità di mantenere le pause brevi per massimizzare l'ipertrofia non è stata effettivamentedimostrata[30].Con periodi di riposo così brevi tra le serie, è più difficile poter sollevare lo specifico carico (mantenere alta e invariatal'intensità nel corso dell'esercizio) richiesto per questo tipo di stimolo. Quindi, dall'alternanza dei periodi di riposo(tra le serie multiple), l'atleta può essere in grado di creare più stress metabolico su alcune serie riducendo le pause,

22.1. DEFINIZIONE 193

i carichi e l'intensità, e una maggiore tensione meccanica in altre serie aumentando le pause, i carichi, e l'intensità.Sono entrambe metodiche che promuovono l'ipertrofia.

22.1.4 Tempi di recupero per l'endurance muscolare locale

Se l'obiettivo è lo sviluppo della resistenza (o endurance) muscolare locale, sono meglio adatte per questo scopo basseintensità (<65% 1RM), correlate con circa 15 o più ripetizioni massime[18], e brevi tempi di recupero della durata di20-60 secondi[7]. Questo metodo di resistance training permette di spingersi oltre il massimo livello di fatica, il cheporta all'aumento delle abilità del corpo di resistere allo sforzo per lunghi periodi (lunghi Time Under Tension, TUT),di sfruttare più efficientemente il lattato come fonte energetica, e anche di migliorare moderatamente la capacitàaerobica. La resistenza muscolare si riferisce alla capacità del muscolo di resistere alla fatica (solitamente contro altilivelli di produzione di lattato), e come tale, in questo contesto la fatica rappresenta un fattore più importante dellatensione o dell'intensità, come nel caso rispettivo dello sviluppo dell'ipertrofia o della forza massima. Questa capacitàpuò essere diversamente definita come il numero massimo di ripetizioni che possono essere eseguite usando unaspecifica resistenza (o carico o intensità). L'abilità di tamponare e tollerare l'abbassamento del pH e ioni idrogeno (H+)indotto da un'alta idrolisi di ATP viene indicata da alte concentrazioni di lattato, che può favorire il miglioramentodella capacità di endurance muscolare mediante il resistance training con tempi di recupero ridotti[31]. Poiché la faticaè associata anche all'ipertrofia muscolare[32], anche i bodybuilder applicano questo metodo di allenamento nei cicli abassa intensità per variare lo stimolo muscolare.Esistono alcuni stili di resistance training che riducono drasticamente i tempi di recupero tra le serie, arrivando anchead eliminarli. Ciò impica il fatto che l'esecutore si sposta da un esercizio all'altro immediatamente. Questo approccioviene previsto in un particolare resistance training chiamato Circuit training (allenamento a circuito), in cui vieneimposta una notevole riduzione dell'intensità (40-60% 1 RM) e un aumento delle ripetizioni (15-20)[33], ma anche inalcune tecniche speciali principalmente rappresentate da super set, tri set, e set giganti. In ognuna di queste 3 tecnichevengono eseguite consecutivamente senza pausa rispettivamente 2, 3 o più serie. Esiste anche un metodo più recentechiamato paired set training, che basa tutta la sessione sull'esecuzione di serie in super set[34].

22.1.5 Tempi di recupero per il dimagrimento

L'esercizio anaerobico in resistance training può essere ritenuto un efficace metodo per ridurre la percentuale digrasso corporeo[35][36], non secondario rispetto all'attività aerobica[37][38]. Per poter ottimizzare i risultati sul dima-grimento è necessario impostare in maniera adeguata i parametri dell'allenamento tra cui intensità, volume, frequenza,Time Under Tension, e naturalmente i tempi di recupero. In questo caso è stato osservato che, a parità di intensità (ocarico sollevato), il dispendio energetico durante[39] e dopo[40] l'allenamento viene incrementato limitando i tempi direcupero tra le serie a 30 o meno secondi. Altre ricerche hanno dimostrato che quando i soggetti seguivano pause di30 secondi tra le serie di distensioni su panca piana, il dispendio calorico era più elevato del 50% rispetto a quandole pause erano di 3 minuti[9]. I tempi di recupero molto brevi sono caratteristici del resistance training in modalitàCircuit training (CT), e impongono normalmente carichi più ridotti per poter essere eseguiti. Come precedentementeaccennato, i tempi di recupero brevi e elevati TUT favoriscono entrambi una maggiore produzione di lattato[20], chesi presenta in maniera proporzionale alla secrezione di GH[22]. Il GH è un ormone dalle capacità lipolitiche, chefavorisce cioè la mobilizzazione dei grassi depositati[41].

22.1.6 Linee guida generali sui tempi di recupero[42]

• Oltre 5 minuti di riposo: tra le serie con un carico che permette meno di 5 ripetizioni massime a cedimento(>85% 1RM[18]);

• 3-5 minuti di riposo: tra le serie con carichi che permettono tra i 5 e i 7 RM (~85% 1RM[18]);

• 1-2 minuti di riposo: tra le serie con carichi che permettono tra 11 e 13 RM (65-70% 1RM[18]);

• circa 1 minuto di riposo: tra le serie con carichi che permettono 13 o più RM (<65% 1RM[18]);

• 20-30 secondi: tra le serie con carichi che permettono 20 o più RM (40-60% 1RM[18]);

194 CAPITOLO 22. TEMPO DI RECUPERO

22.2 Fisiologia sui tempi di recupero

22.2.1 Ripristino dei fosfati

Poco dopo lo sforzo intenso, seguono diversi minuti in cui il ritmo respiratorio subisce un significativo aumento.L'ossigeno (O2) viene assunto in maggiore quantità e viene impiegato tramite via aerobica per produrre maggioriquantità di adenosina trifosfato (ATP). Una parte dei questo ATP viene immediatamente scisso in adenosina di-fosfato (ADP) e fosfato (P), e l'energia liberata è impiegata per ricombinare il gruppo fosfato con la creatina ariformare la fosfocreatina (PC). Durante una serie molto breve (meno di 20 secondi), la causa metabolica della faticaè la deplezione di fosfocreatina (PC). Anche se l'ATP non scende mai al di sotto del 20% dei livelli basali ancheall'esaurimento[43][44], la fosfocreatina può essere completamente depletata entro 20 secondi di esercizio ad inten-sità massima. Parte dell'eccesso di ATP ottenuto durante il recupero viene semplicemente accumulato nei muscoli.Questo accumulo di scorte di fosfati (ATP e CP) avviene in diversi minuti[45][46]. Questa parte del EPOC viene con-siderata la porzione alattacida del debito di ossigeno. L'emivita della porzione alattacida del debito di ossigeno è statastimata essere approssimativamente tra i 20 secondi[47][48] e 36 e 48 secondi[49]. Emivita significa che all'internodi questo periodo di tempo il 50% o metà del debito alattacido è ripagata. Quindi tra i 20 e i 48 secondi, il 50%dei fosfati muscolari (ATP e CP) sono ridepositati; da 40 a 96 secondi ne viene ricostituito il 75%; tra 60 e 144secondi viene ricostituito l'87%. Perciò approssimativamente tra 3 e 4 minuti la maggior parte dell'ATP e CP intra-muscolare depletato viene ricostituito. Più precisamente, anche se il creatinfosfato può essere risintetizzato al 96%in 3 minuti[50], spesso sono necessari 4-5 minuti per riaquistare la totale capacità di produrre forza[51], suggerendo lapresenza di un'ulteriore componente estranea ai fosfati in grado di determinare il livello di fatica durante l'eserciziocon sovraccarichi, come la fatica neurale. Comunque, se l'attività muscolare riprende durante la porzione alattacidadel debito di ossigeno, la ricostituzione intramuscolare di ATP e CP verrà completata in più tempo. Questo perchéparte dell'ATP generata tramite fonti aerobiche deve essere impiegata per fornire energia per permettere di svolgerenuovamente l'attività muscolare. Comprendere i meccanismi legati alla porzione alattacida del debito di ossigeno(o EPOC) e la ricostituzione dei fosfati muscolari è importante per pianificare un programma di allenamento cheinclude brevi tempi e alta intensità. I fosfati muscolari sono le fonti energetiche più potenti e sono le principali fontienergetiche impiegate nell'alzata massimale e le serie ad alta intensità. Proprio per questo devono essere permessidiversi minuti di riposo tra le serie ad alta intensità affinché queste molecole vengano riaccumulate in sede intra-muscolare, altrimenti non sarebbero disponibili in vista della serie successiva. Se non viene permesso un sufficientetempo di recupero tra le serie pesanti o l'alzata massimale, questi non riusciranno ad essere portati a termine entro ilnumero di ripetizioni, o la velocità o la tecnica imposti[2].

22.2.2 Ripristino delle fonti lattacide

Le fonti energetiche anaerobiche sono in parte responsabili della rimozione del lattato accumulato nel corpo. Tut-tavia in questo caso l'ossigeno è assunto in maggiore quantità rispetto ai valori basali per metabolizzare tramite viaaerobica il lattato accumulato durante lo sforzo. In questo modo viene prodotta energia dai tessuti e viene chiamataporzione lattacida del debito di ossigeno (o del EPOC). La relazione tra la porzione lattacida del debito di ossigenoe la rimozione di lattato è stata analizzata[52], tuttavia diversi tessuti del corpo possono metabolizzare il lattato pervia aerobica. Tra questi, il muscolo scheletrico in attività durante l'esercizio[53][54], il muscolo scheletrico inattivodurante la sessione di allenamento[55], il muscolo cardiaco[53][56][57], i reni[53][58], fegato[59][60], e cervello[61]. Finoal 60% del lattato accumulato viene metabolizzato per via aerobica[62], mentre il rimanente 40% viene covertito aglucosio e proteine, e una piccola parte viene escreta tramite le urine e il sudore[63]. L'emivita della porzione lattacidadel debito di ossigeno trova una durata approssimativa di 25 minuti[64]. Di conseguenza, circa il 95% dell'acido latticoaccumulato viene rimosso dal sangue entro 1 ora e 15 minuti[2].

22.2.3 Recupero attivo: smaltimento del lattato e recupero neurale

Nei programmi di allenamento coi pesi, esiste un'ulteriore possibilità di impostazione dei tempi di recupero. Si trattadel recupero attivo. Questo particolare tipo di recupero indica una modalità in cui, nel tempo che trascorre tra una se-rie e l'altra dell'esercizio con sovraccarichi, si svolge una blanda attività aerobica piuttosto che riposare passivamente(recupero passivo). Questo è frequentemente introdotto anche in molte tipologie di allenamenti cardio anaerobicisotto forma di High Intensity Interval Training (HIIT). Rimanendo nell'ambito del resistance training, il recupero at-tivo è previsto in particolare nel Aerobic Circuit Training, in cui gli esercizi con sovraccarichi in super set, tri set oset giganti, vengono regolarmente alternati con fasi di recupero sulle macchine cardiovascolari a blanda o moderata

22.2. FISIOLOGIA SUI TEMPI DI RECUPERO 195

intensità. Questo metodo consente di smaltire la notevole mole di acido lattico prodotto durante lo sforzo anaerobicoglicolitico coi pesi. Infatti una blanda attività aerobica come la corsa o la camminata al termine dell'attività anae-robica, o, in questo caso, anche nelle fasi di recupero attivo, permette che il lattato prodotto nella fase anaerobicasia rimosso più rapidamente[54][64][65][66]. Quando l'attività leggera viene svolta dopo l'esercizio, una parte del lattatoaccumulato viene metabolizzato per via aerobica per supportare parte della richiesta di ATP per svolgere la stessaattività leggera. Sembra inoltre che l'accumulo di lattato sia rimosso dal sangue più rapidamente se l'attività leggeraprevede il reclutamento dei muscoli attivi durante lo sforzo lattacido piuttosto che dai muscoli che erano inattivi[65].Per permettere questo processo metabolico è necessario che la fase di recupero attivo venga svolta al di sotto dellasoglia anaerobica, la quale, se superata, imporrebbe un continuo accumulo di acido lattico dovuto all'entità dello sfor-zo di natura anaerobica. Per gli individui non allenati, la soglia anaerobica viene individuata approssimativamente trail 50 e il 60% del VO2max (massimo consumo di ossigeno)[2]. Alcuni studi hanno analizzato il recupero attivo tra leserie dell'esercizio con sovraccarichi mostrando svariati benefici. Si è constatato che 4 minuti di pedalata durante ilrecupero attivo al 25% del VO2max (uno sforzo molto blando) riducono maggiormente le concentrazioni di lattato ri-spetto al normale recupero passivo, o ad un recupero attivo al 50% del VO2max. Inoltre, al termine dell'allenamentoin cui veniva svolta la pedalata al 25% del VO2max, i soggetti riuscivano ad eseguire più ripetizioni alla massimafatica comparati ai soggetti che avevano eseguito altri tipi di recupero. Quindi la blanda attività aerobica duranteil recupero attivo può favorire la performance se i tempi di recupero stessi trovano una durata sufficiente[67] e se imuscoli coinvolti sia nell'attività aerobica che anaerobica sono i medesimi[65].Un altro potenziale beneficio del recupero attivo è una maggiore efficienza del sistema nervoso, incidendo positiva-mente sull'espressione della forza durante le serie. Questo riguarda la componente neurale dell'affaticamento, la qualesi aggiunge all'affaticamento metabolico indotto dall'accumulo di acido lattico e ioni idrogeno sopra esposto. Alcunistudi datati (Asmussen e Mazin, 1978) constatarono che quando un'attività “alternativa” - come un'attività leggeradedicata ad un'altra parte corporea - veniva svolta tra le pause dell'esercizio ad alta intensità, l'emissione della forzaveniva mantenuta ad un maggiore livello rispetto a quando questa attività leggera non veniva praticata[68][69]. Questobeneficio è stato attribuito ad una sorta di “distrazione” del sistema nervoso, permettendo un recupero più rapido.Bisogna a questo proposito far presente che, mentre per consentire un maggiore recupero metabolico favorito dallosmaltimento del lattato e degli ioni idrogeno, la parte corporea coinvolta nel recupero attivo deve essere la stessa,nel contesto del recupero neurale viene riconosciuto che la parte corporea coinvolta nel recupero attivo debba esserediversa da quella sollecitata durante la serie.

22.2.4 Tempo di recupero e EPOC

Bisogna infine considerare che il tempo di recupero tra le serie rappresenta in aggiunta uno dei momenti in cui simanifesta l'EPOC, cioè il consumo di ossigeno in eccesso post-allenamento[70]. Sebbene questo evento metabolicosi rivolga soprattutto al periodo post-allenamento, nel particolare constesto dell'esercizio anaerobico con i pesi (Resi-stance training), o nell'esercizio cardiovascolare anaerobico (Interval training con recupero passivo), esso può esserericonosciuto non solo successivamente al termine dell'attività fisica. Anche i periodi di recupero infatti possono es-sere calcolati all'interno del EPOC, poiché, contrariamente all'esercizio aerobico continuato (Steady State Training),in quello anaerobico intervallato vengono imposti dei momenti di sosta in cui vengono avviati i processi di recupero,i quali coincidono principalmente con la porzione alattacida del EPOC o del debito di ossigeno precedentementedescritta.Si segnala il fatto che l'EPOC definisce una fase in cui il metabolismo e i processi ossidativi vengono massimizzati, e ildispendio calorico si sposta maggiormente sull'impiego di lipidi piuttosto che di glucidi[71]. Ciò può stare a significareche, anche se durante lo sforzo anaerobico la spesa calorica è prevalentemente a carico dei glucidi, durante i tempi direcupero essa si sposta sui lipidi. Effettivamente, anche se l'esercizio coi pesi non sfrutta lipidi durante l'esecuzione diuna serie, nel corso di questo tipo di esercizio è stata comunque rilevata la mobilizzazione dei grassi, sia dalle riservedi trigliceridi intramuscolari (IMTG)[72][73][74] sia dalle riserve del tessuto adiposo[75], indicando che il grasso puòessere utilizzato nel tempo di recupero tra le serie per ricostituire l'ATP. L'aumento della mobilizzazione dei grassidurante l'esercizio coi pesi è attivato mediante lo stimolo ormonale indotto, soprattutto dall'incremento dei livelli diadrenalina e noradrenalina (le principali catecolammine).

22.2.5 Controversie: ormoni anabolici e ipertrofia

Poiché è stato stabilito che il GH e il testosterone giochino un ruolo importante nello sviluppo dell'ipertrofiamuscolare,in letteratura è stata spesso avanzata l'ipotesi che un allenamento coi pesi che induce all'aumento dei livelli di questiormoni sia più importante per creare questo adattamento. Ciò ha portato diverse linee guida[42][76], testi scientifici

196 CAPITOLO 22. TEMPO DI RECUPERO

di rilievo[42] e review scientifiche[4][7] a suggerire pause tra 60 e 90 secondi per massimizzare l'ipertrofia muscolarenel resistance training. Inizialmente un importante studio di Kraemer et al. (1990)[20] stabilì che a parità di caricopause più brevi aumentavano l'elevazione dei livelli di GH, una conclusione che venne più volte confermata da altrericerche[22][77][78]. Si concluse che l'aumento dei livelli di GH era fortemente correlato e proporzionale alla produzionedi lattato[20][22], il cui accumulo è caratteristico del metabolismo anaerobico lattacido (prevalente nei programmi diipertrofia). Ciò nonostante, non sembra essere mai stato dimostrato chiaramente che la maggiore elevazione dei livellidi GH e testosterone indotti dall'esercizio coi pesi siano connessi con una maggiore risposta dell'ipertrofia muscolare,per tanto questa correlazione negli anni, pur essendo stata supportata da diversi ricercatori[79], non è risultata definitiva.Questa teoria è rimasta piuttosto diffusa fino ai giorni nostri, quando alcune ricerche più recenti hanno voluto fare lucesulla questione criticando questa ipotesi[80]. Secondo le conclusioni dello studio di West (2009): "Concludiamo chel'esposizione del muscolo sovraccaricato per aumentare in maniera acuta l'elevazione degli ormoni anabolici endogeniindotta dall'esercizio fisico non migliora né l'ipertrofia muscolare né la forza con il resistance training negli uominigiovani."[27]

Uno studio contemporaneo (Buresh et al. 2009): "Questi risultati mostrano che in maschi sani poco allenati, l'allenamentodella forza con 1 minuto di riposo tra le serie provoca una risposta ormonale maggiore rispetto ad intervalli di 2.5 mi-nuti nella prima settimana di allenamento, ma queste differenze diminuiscono dalla 5ª settimana e scompaiono entrola 10ª settimana di allenamento. Inoltre, la risposta ormonale è molto variabile e potrebbe non essere necessariamentepredittiva dei guadagni di forza e di massa magra in un programma di allenamento di 10 settimane". Il fatto più si-gnificativo, è che i ricercatori rilevarono un aumento delle dimensioni delle braccia del 5% negli atleti che seguivanopause brevi, e del 12% nel gruppo che seguiva pause lunghe[29], indicando come la pause lunghe avessero provocatoun aumento dell'ipertrofia maggiore rispetto alle pause più brevi tipiche dei protocolli di ipertrofia.Machado et al. (2011) testarono un gruppo di 10 uomini prescrivendo 4 serie da 10 RM su diversi esercizi in 4 sessionidifferenti, le quali differivano solamente dai tempi di recupero, rispettivamente da 60, 90, 120, e 180 secondi. Iricercatori notarono che lo stress meccanico imposto dalle 4 sessioni aveva provocato danni simili alle fibre muscolariindipendentemente dalla durata dei tempi di recupero tra le serie[81].In uno studio condotto da West et al (2012), i ricercatori esaminarono le risposte dei partecipanti maschi e femmineall'esercizio fisico intenso per le cosce. Nonostante una differenza di 45 volte nell'aumento del testosterone, gli uominie donne sono stati in grado di produrre nuove proteine muscolari esattamente allo stesso livello[82].In un altro studio, West e Phillips (2012) analizzarono le risposte ormonali post-allenamento di 56 giovani di etàcompresa tra i 18 ei 30, che si allenarono 5 giorni a settimana per 12 settimane. Gli uomini ottennero dei guadagnidi massa muscolare che non si spingevano oltre le 12 libbre (circa 5.4 kg), ma i loro livelli di testosterone e GHdopo l'esercizio fisico non hanno mostrato alcuna correlazione con la crescita muscolare o con l'aumento della for-za. Sorprendentemente, i ricercatori hanno notato che il cortisolo, normalmente considerato l'oromene antagonista(catabolico) degli ormoni anabolici, perché riduce la sintesi proteica e degrada il tessuto muscolare, è stato collegatocon l'aumento della massa muscolare[84].

22.3 La ricerca

Kraemer et al. (1990), paragonarono gli effetti ormonali di 6 diversi protocolli di resistance training su 9 soggettimaschi. I diversi protocolli erano impostati con lo stesso ordine di esercizi, ma differivano per numero di ripetizionimassime (RM) tra 5 e 10 RM, e tempi di recupero, tra 1 e 3 minuti. Ognuno di questi 6 allenamenti presentava unadiversa combinazione di questi 2 parametri. Tra le varie osservazioni, notarono che non tutti i protocolli producevanolo stesso incremento del GH. Le più alte risposte di questo ormone erano osservate nei protocolli dal maggiorelavoro totale, con 1 minuto di pausa, e 10 RM (correlati indicativamente con un'intensità relativa al 75% 1RM). Daquesta ricerca emerse che tempi di recupero più brevi (1 minuto contro 3 minuti) suscitavano risposte ormonali acutesuperiori[20].Robinson et al. esaminarono gli effetti di un programma di resistance training ad alto volume della durata di 5 setti-mane e diversi di esercizi e tempi di recupero sullo sviluppo della potenza, sull'esercizio di durata ad alta intensità, esulla forza massimale. Trentatré uomini allenati sono stati divisi in 3 gruppi uguali. I gruppi distribuiti nei 3 protocolliutilizzarono gli stessi esercizi, serie e ripetizioni. I tempi di recupero assegnati ad un gruppo duravano 3 minuti, 1.5minuti ad secondo gruppo, e 0,5 minuti per il terzo gruppo. I cambiamenti prima e dopo il programma di allena-mento. La forza massimale sullo squat aumentò significativamente in maniera maggiore nel primo gruppo (3 minutidi recupero) rispetto al terzo gruppo (30 secondi). I dati suggerirono che, fatta eccezione per le prestazioni di forzamassimale, gli adattamenti a breve termine creato da un allenamento ad alto volume non dipendono dalla durata deitempi di recupero[16].

22.3. LA RICERCA 197

Ahtiainen et al. (2005) hanno paragonato un allenamento con periodo di riposo più breve (2 minuti) rispetto ad unocon periodo di riposo più lungo (5 minuti) in un protocollo di allenamento per la forza di 6 mesi (2 pesanti sedute diresistance training a settimana per la parte inferiore del corpo) su 13 uomini praticanti l'attività in ambito ricreativo. Ilvolume di allenamento (ripetizioni x serie x peso) erano uguali per entrambi i gruppi. In questo studio di 24 settimane èstato riscontrato che non vi erano differenze nei guadagni di forza, massa muscolare, o profilo ormonale (testosterone,cortisolo e GH) tra i 2 protocolli con diversi tempi di recupero[85].Hill-Haas et al. (2007) testarono gli effetti di una variazione dei tempi di recupero su un protocollo di un resistancetraining ad alte ripetizioni. 18 soggetti di sesso femminile vennero suddivisi in 2 gruppi. Il primo eseguiva un resistancetraining con 20 secondi di pausa tra le serie, mentre il secondo prevedeva pause di 80 secondi. I 2 gruppi eseguironolo stesso allenamento in termini di volume e carico, con l'unica differenza riscontrata nei tempi di recupero. Ognigruppo si è allenato per 3 giorni settimanali per 5 settimane, eseguendo un allenamento da 15-20 ripetizioni massime(RM) e 2-5 serie. Nonostante nello studio non fosse stato specificato, il primo gruppo di fatto eseguiva un Circuittraining, poiché un protocollo impostato con alte ripetizioni (15-20) - relative di conseguenza ad intensità basse -e tempi di recupero fino a 30 secondi (in questo caso 20) rientra per definizione nei canoni di questo metodo diallenamento. Il gruppo con pause lunghe invece eseguiva in definitiva un normale resistance training a bassa intensità.Per verificare le differenze tra i due gruppi, i soggetti vennero sottoposti a due test, ovvero la capacità di sprint ripetutisu cicloergometro (6 secondi di sprint massimale x 5 volte), e un test di forza di 3 RM su leg press, aggiungendo lamisurazione antropometrica. Questi test e misurazioni vennero determinati sia prima che dopo il programma. Ilgruppo con tempi di recupero brevi (Circuit training) mostrò un maggiore miglioramento nell'esecuzione degli sprintripetuti rispetto al gruppo con recuperi lunghi (12,5 contro 5,4%). Tuttavia, il gruppo con pause più lunghe mostrò unmaggiore miglioramento della forza (45,9 contro 19,6%). Non vennerio riscontrate delle variazioni antropometricheper entrambi i gruppi di studio. Questi risultati suggerirono che quando il volume e il carico di lavoro sono uguali,nonostante un inferiore aumento della forza, 5 settimane di allenamento con brevi tempi di recupero risultano in unmaggior miglioramente dell'abilità nell'esecuzione degli sprint ripetuti rispetto a quando lo stesso allenamento prevedetempi di recupero più lunghi[31].Al fine di esaminare gli effetti di diversi intervalli di riposo tra le serie sulle risposte ormonali acute del GH e IGF-1, Boroujerdi e Rahimi (2008) testarono queste variazioni su 10 uomini allenati (di età media 22 anni). I soggettihanno eseguito 2 diversi protocolli di resistance training simili per quanto riguarda il volume totale di lavoro (serie xripetizioni x carico), ma differivano per quanto riguarda la durata delle pause tra le serie (1 contro 3 minuti). Entrambii protocolli includevano 5 serie da 10 RM su panca e squat che eseguirono in 2 sessioni sparate. Campioni di sanguesono stati esaminti prima, immediatamente dopo e 1 ora dopo i protocolli per determinare le concentrazioni di GH,IGF-I e lattato nel sangue. I valori post esercizio del lattato e GH erano significativamente elevati rispetto ai livellipre esercizio, ma questo non è stato riscontrato per le concentrazioni di IGF-1. Tuttavia, le concentrazioni di IGF-1erano significativamente aumentate nel corso di 1 ora dal termine dell'attività. I livelli sierici di GH e le concentrazionidi lattato nel sangue nel post esercizio erano significativamente più elevati nei protocolli con pause brevi (1 minuto)rispetto a quelli con pause lunghe (3 minuti), anche se i recuperi non hanno influito sui livelli di IGF-1. Questi datisuggeriscono che la durata dei tempi di recupero tra le serie nel resistance training influenza i livelli di GH sierico,deve essere considerato che brevi tempi di recupero tra le serie inducono maggiori risposte acute del GH rispetto atempi di recupero lunghi. Dato che il GH è un ormone anabolico, questa constatazione potrebbe avere implicazioniper quanto riguarda l'ipertrofia nel resistance training[22].Buresh et al. (2009) hanno analizzato le differenze tra tempi di recupero di 1 minuto e di 2,5 minuti sulle risposteormonali, i guadagni della forza e dell'ipertrofia sulle braccia e cosce, e sulla composizione corporea, durante unprogramma di allenamento di 10 settimane. L'esercizio con pause brevi portò ad una maggiore risposta ormonalerispetto alle pause lunghe, ma solo nella prima settimana di allenamento. Secondo i ricercatori la risposta ormonalenon è necessariamente predittiva dello sviluppo della forza e dell'ipertrofia muscolare in 10 settimane. Inoltre ledimensioni delle braccia aumentarono del 5% negli atleti che seguivano pause brevi, e del 12% nel gruppo che seguivapause lunghe[29].Bottaro et al. (2009) investigarono sulle risposte ormonali acute di tre differenti tempi di recupero tra le serie in unallenamento coi pesi per la parte inferiore del corpo. I soggetti vennero divisi in 3 gruppi, con pause rispettivamenteda 30, 60 e 120 secondi tra le serie. In linea col resto delle ricerche, l'entità delle risposte acute del GH è risultatamaggiore con 30 secondi di recupero rispetto a 60 o 120 secondi[78].

198 CAPITOLO 22. TEMPO DI RECUPERO

22.4 Conclusioni

Le ricerche indicano che i tempi di recupero tra le serie sono un'importante variabile dell'allenamento che influiscesia sulle risposte acute che sugli adattamenti cronici indotti dal Resistance training[7]. In generale, i bodybuilder im-postano periodi di riposo tra le serie piuttosto brevi, tra circa uno e due minuti in media, mentre i powerlifter spessorichiedono fino a oltre cinque minuti di riposo tra le serie pesanti. Tempi di recupero più brevi sono stati associatiad un aumento della risposta anabolica ormonale, in particolare testosterone e GH[20]. Anche se non è chiaro se glieffetti ormonali acuti indotti dal resistance training contribuiscono ad una maggiore crescita muscolare in quantonon sempre è stata dimostrata superiorità delle pause brevi sull'ipertrofia[29][85], diversi studi hanno riportato unasignificativa correlazione con l'entità della crescita sia per le fibre muscolari di tipo I che per quelle di tipo II[77][86].I tempi di recupero più brevi hanno un effetto sull'aumento del parametro densità, aumentando il pompaggio mu-scolare, e aumentando la risposta ormonale. Aumentando la risposta ormonale anabolica si potrebbe venire a creareun ambiente più favorevole per la sintesi proteica muscolare, e eventualmente aumentare l'attività delle cellule sa-tellite, anche se gli studi in questo settore non sono conclusivi[27][28][87]. In effetti, l'impatto degli ormoni anabolicisull'ipertrofia è stato recentemente messo in discussione, in quanto alcuni studi non hanno trovato differenze nellosviluppo della forza e dell'ipertrofia muscolare[28], suggerendo che l'elevazione ormonale indotta dall'allenamento coipesi non stimola la sintesi proteica miofibrillare[28] e non è necessaria per l'ipertrofia[88].Ad ogni modo, dopo diversi anni di ricerche, un'emblematica review di Willardson del 2006 riassumeva gli effettidelle variazioni dei tempi di recupero nel resistance training secondo quanto rilevato dalla letteratura scientifica.Il ricercatore concluse che la durata dei tempi di recupero tra le serie rappresenta un fattore determinante sullacapacità di sostenere le ripetizioni. La durata dei tempi di recupero è comunemente impostata in base all'obiettivodell'allenamento, ma può variare in base a molti altri fattori. Durante gli allenamenti per la forza muscolare, l'entitàdel carico sollevato è un fattore determinante per i tempi di recupero tra le serie previste.

• Per carichi inferiori al 90% di 1 ripetizione massimale, 3-5 minuti di riposo tra le serie permettono maggioriaumenti della forza attraverso il mantenimento dell'adeguata intensità di allenamento. Tuttavia, durante il testper la forza massimale, 1-2 minuti di riposo tra le serie potrebbero essere sufficienti tra i vari tentativi ripetuti.

• Quando ci si allena per la potenza muscolare, deve essere prescritto un minimo di 3 minuti di riposo tra le seriedi movimenti ripetuti di massimo sforzo (come i salti pliometrici).

• Quando l'allenamento èmirato all'aumento dell'ipertrofiamuscolare, le serie consecutive devono essere eseguitaprima che abbia luogo il pieno recupero. Intervalli di riposo più brevi, della durata di 30-60 secondi tra le serie,sono stati associati maggiori incrementi acuti del GH, che possono contribuire all'effetto ipertrofico.

• Durante gli allenamenti per la resistenza muscolare, una strategia ideale potrebbe essere quella di eseguire ilresistance training in un circuito (Circuit training), con intervalli di riposo più brevi (ad esempio 30 secondi omeno) tra gli esercizi che coinvolgono gruppi muscolari diversi, e intervalli di riposo più lunghi (ad esempio 3minuti) tra gli esercizi che coinvolgono gruppi muscolari simili.

In sintesi, la durata dei tempi di recupero tra le serie è solo uno dei parametri fondamentali di un programma diresistance training che condiziona diversi obiettivi. Tuttavia, prescrivere l'adeguato intervallo di riposo non garantisceun risultato desiderato se non sono stabiliti in modo appropriato altri componenti quali l'intensità e il volume[4].

22.5 Altri parametri di allenamento• Intensità

• Volume

• Frequenza

• Densità

• Time Under Tension

• Speed of movement

• One-repetition maximum

22.6. VOCI CORRELATE 199

• Periodizzazione

• Sovraccarico progressivo

• Specificità

22.6 Voci correlate• Resistance training

• Bodybuilding

• Weightlifting

• Powerlifting

• Fitness (sport)

• Wellness

• Sport

• Sistema aerobico

• Sistema anaerobico lattacido

• Sistema anaerobico alattacido

• EPOC (metabolismo)

• DOMS

• Cedimento muscolare

• Soglia anaerobica

• Massa grassa

• Massa magra

• Ginnastica

• Ginnastica aerobica

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22.9 Collegamenti esterni• simplyshredded.com - Research Review: Factors Affecting the Length of the Rest Interval Between Resistance

Exercise Sets

Capitolo 23

Time Under Tension

Il Time Under Tension (TUT) o Total Time Under Tension (TTUT), tradotto in italiano come Tempo sotto ten-sione o Tempo sotto tensione totale, indica, all'interno delle disclipline che prevedono l'esercizio coi pesi, come bodybuilding, fitness, weightlifting o powerlifting, il tempo sotto tensione a cui è sottoposto il muscolo in attività durantela durata della serie[1]. In altre parole rappresenta il tempo di attività del muscolo e di durata dello sforzo dall'inizioalla fine durante una serie intervallata prevista in un programma di allenamento coi pesi. Questo parametro servea comprendere, tra i vari fattori, i principali substrati utilizzati durante lo sforzo, la risposta ormonale, i tempi direcupero tra le serie, e gli adattamenti fisiologici del muscolo scheletrico che produce uno specifico stimolo di alle-namento. In tempi recenti, tale metodo di misurazione, introdotto negli anni novanta dal celebre allenatore CharlesPoliquin[2], è stato riconosciuto e applicato anche all'interno del mondo scientifico[3][4][5][6].

23.1 Fondamenti del Time Under Tension

Molti esperti sostengono che per fare in modo che si verifichi un adattamento e una supercompensazione a livellomuscolare debba essere esercitato uno sforzo con sovraccarichi maggiore di quello che si esegue abitualmente. Inun programma che prevede un costante sovraccarico, i sistemi fisiologici continuano ad adattarsi allo stress impostodell'esercizio[7]. Anche per questo motivo si ritiene che gli atleti esperti abbiano maggiore necessità di allenarsi ad in-tensità maggiori (80% 1RM) rispetto ai neofiti (60% 1RM) per massimizzare i guadagni di forza e ipertrofia[8][9][10].Ciò significa che deve essere provocata una certa quantità di stress in modo che il sistema fisiologico si adatti permigliorare. Ad ogni modo, secondo teorie di allenamento più elaborate, effettuare solo incrementi del carico tra-lasciando l'alterazione di altre variabili risulta limitativo, poiché non è solo questo a dover essere manipolato, maanche il Time Under Tension e la relativa velocità delle fasi del movimento. In questi termini, alcuni cicli potrebberoprevedere un protocollo ad intensità e carico inferiore ma con un maggiore tempo sotto tensione per portare nuoviadattamenti, ed ulteriori sviluppi di forza e ipertrofia[11], pur non applicando necessariamente e completamente ilconcetto di un cronico e progressivo incremento dei soli carichi. Il principio del sovraccarico progressivo infatti pre-vede che non siano solo o necessariamente i carichi ad essere progressivamente aumentati nel tempo, ma anche altrevariabili come il Time Under Tension[12], la quale variazione può essere determinata dall'alterazione delle sole ripe-tizioni, dall'alterazione della velocità del movimento durante le stesse (speed of movement), oppure dall'applicazionedi tecniche speciali che ne impongono un aumento.

23.1.1 Range di ripetizioni

Nelle attività fisiche con i pesi (Resistance training), esistono degli standard comuni che riconoscono nel numero diripetizioni eseguito durante le serie un obiettivo specifico:[7][13]

• tra 1 e 8 ripetizioni massime (80-100% 1-RM[14]) si stimola un maggiore sviluppo della forza massimale;

• tra le 8 e le 15 ripetizioni massime (65-80% 1-RM[14]) si stimola principalmente lo sviluppo dell’ipertrofiamuscolare;

• più di 15 ripetizioni (<65% 1-RM[14]) migliorano essenzialmente le capacità di resistenza muscolare;

204

23.1. FONDAMENTI DEL TIME UNDER TENSION 205

Tuttavia il numero di ripetizioni non è l'unico aspetto da considerare per ottenere un certo tipo di stimolo muscolare,ma si presenta solo come uno dei diversi parametri di riferimento per sviluppare il miglioramento di particolaricapacità. Gli specifici range di ripetizioni menzionati precedentemente sono spesso utilizzati per dare un riferimentosul tipo di sovraccarico indicativamente più adatto ad un certo tipo di stimolo, come più comunemente avviene per losviluppo della forza, dell'ipertrofia muscolare o dell'endurance muscolare. Tale metodica però si rivela incompleta pertentare di ottenere determinati risultati. È necessario tener conto non solo del range di ripetizioni, ma dare importanzaanche al tempo di esecuzione del movimento durante una serie, un concetto riconosciuto come tempo sotto tensionedel muscolo scheletrico in attività, più comunemente noto come Time Under Tension o TUT. Il TUT è il tempo totalein cui il muscolo viene posto sotto stress (tensione) durante qualsiasi movimento, ed implica il principio fisiologicosecondo cui i muscoli devono essere tenuti sotto tensione per un certo periodo di tempo per stimolare, ad esempio,guadagni di forza e ipertrofia.Quindi seguire il solo range di ripetizioni relative, come ad esempio quelle adatte per l'ipertrofia, non dice effettiva-mente abbastanza sul tipo di stimolo che si sta ricercando. Ciò avviene perché questo stimolo non è dipendente solodal range di ripetizioni e dall'intensità, ma anche dal tempo di attività, un dato che, assieme all'intensità relativa (%1RM), lascia intendere il sistema energetico prevalente ed i relativi substrati impiegati. Infatti un definito numerodi ripetizioni massima o RM (ad esempio 10), può essere portato a termine entro 15 secondi (il tempo di azionedel sistema anaerobico alattacido e dei fosfageni) per stimolare lo sviluppo principale della forza o della potenza,in 30 secondi (il tempo di azione del sistema anaerobico lattacido e del glicogeno) per sviluppare principalmentel'ipertrofia, o in 70 secondi (il tempo di azione del sistema lattacido e del sistema aerobico glicolitico), per svilupparel’endurance muscolare. Ovviamente se questo numero di ripetizioni massime viene compiuto entro tempi molto bre-vi, sarà possibile utilizzare molto più carico, mentre con TUT molto prolungati, il carico dovrà subire un decrementoa causa della lunga durata dello sforzo[15]. Quindi, anche a parità di ripetizioni massime (RM), si può indurre unostimolo molto diverso in base a svariati fattori, come può essere l'intensità del carico (%1-RM) o la rapidità del movi-mento. Questo va naturalmente ad incidere anche sul tipo di fibra reclutata, poiché l'esecuzione di una serie con TUTmolto brevi (10-15 sec) ed un'intensità molto alta (85-90% 1RM) determinerà il massimo reclutamento delle fibreIIb (bianche o rapide) con l'intervento sinergico delle fibre IIa e I, mentre intensità inferiori determinano un inferiorereclutamento delle fibre IIb[16][17]. Solitamente si indicano serie mediamente da 10 ripetizioni (10 RM) per stimolarel'ipertrofia[12], ed uno dei motivi può essere spiegato dal fatto che questo range di ripetizioni è sufficientemente bassoper permettere ai muscoli di sollevare carichi adeguatamente pesanti, e un numero sufficiente di ripetizioni per per-mettere al muscolo di sopportare un TUT abbastanza lungo con carichi pesanti. Ma ancora bisogna tenere conto chese queste 10 ripetizioni vengono completate in TUT molto brevi, come possono essere 15 secondi, non si crea unagrande tensione muscolare ed un ottimale innesco di tutti quei processi fisiologici che vengono ritenuti più adeguatiper creare ipertrofia muscolare. Il range di ripetizioni relative ad un determinato stimolo, sono state sviluppate perchéin linea teorica dovrebbero corrispondere ad un determinato tempo sotto tensione. Ma come si può ben capire, lostesso numero di ripetizioni può essere compiuto in tempi molto diversi, inducendo stimoli completamente diversisul muscolo scheletrico.

23.1.2 TUT e metodi di resistance training

Chiariti i parametri di allenamento quali il range di ripetizioni, il tempo sotto tensione, la velocità del movimento, isistemi energetici, ed il conseguente diverso reclutamento di diverse fibre muscolari, è possibile dare risposta ad alcuniquesiti sulle impostazioni standardizzate dei comuni metodi di allenamento con i pesi, correlati con lo sviluppo di unaparticolare qualità muscolare. In linea generale esistono tre tipi di resistance training, e tutti prevedono TUT anchemolto diversi tra loro in base alla modalità di esecuzione, al numero di ripetizioni, allo stimolo di adattamento, eall'intensità del carico utilizzato.

• Allenamento per la forza massimale (alta intensità, TUT basso), si riferisce ad un allenamento dove vienericercato prevalentemente lo sviluppo della forza, viene eseguito in generale con i bilancieri, e con movimentirapidi ed esplosivi. Questo metodo di allenamento prevede carichi che partono dal 80% fino al 100% del 1RM, all'incirca da 1 a 8 ripetizioni massime[1]. In generale il TUT previsto da questo tipo di stimolo, chesfrutta il meccanismo anaerobico alattacido o dei fosfati, dura circa fino a 20 secondi. Sebbene sia indicato permigliorare le capacità di generare forza massimale, questo metodo, ad intensità submassimali, viene giudicatocomunque molto efficace anche per produrre ipertrofia[18].

• Allenamento per l'ipertrofia (moderata intensità, TUT moderato), si riferisce ad un allenamento dove vienericercato in prevalenza lo sviluppo del volume muscolare. Questo metodo prevede una maggiore variabilità,e può essere eseguito con bilancieri, manubri, macchinari e cavi, con movimenti rapidi ed esplosivi o lenti

206 CAPITOLO 23. TIME UNDER TENSION

e controllati, diversi carichi di lavoro, diversi tempi di recupero, e TUT maggiormente ampi. I carichi tipiciadottati in questo metodo di allenamento spaziano dal 65 al 80% di 1 RM circa, cioè circa dalle 8 alle 15ripetizioni massime[1], e sono dipendenti dai tempi di recupero, dai gruppi muscolari allenati, dalla velocità delmovimento e dal TUT. Il TUT previsto da questo tipo di stimolo, in cui interviene il meccanismo anaerobicolattacido, trova una durata più ampia che spazia normalmente tra i 20 e i 40 secondi. Un prolungamento delTUT oltre queste tempistiche a parità di ripetizioni massime (RM) determinerà di conseguenza una riduzionedel carico, e quindi dell'intensità (% 1-RM)[15].

• Allenamento di endurance muscolare (bassa intensità, TUT elevato), da non confondere con il vero e proprioallenamento aerobico di endurance durante il quale il sistema energetico prevalente è appunto quello aero-bico, viene anch'esso rivolto ad un tipo di allenamento con sovraccarichi dove la principale finalità è quelladi sviluppare la resistenza alla fatica, e dove la forza può essere mantenuta oltre un certo TUT, una qualitàdenominata anche come forza resistente. Anche questo metodo di allenamento prevede una grande variabilitàdi attrezzi e tipi di movimenti, ma si distingue per intensità pari al 60-65% di 1-RM o inferiori, cioè da 15-20o più ripetizioni massime (entro TUT definiti), pause piuttosto brevi, e TUT molto lunghi. Il TUT previstoin questo tipo di stimolo, in cui il meccanismo energetico prevalente rimane quello anaerobico lattacido (conun supporto più rilevante del sistema aerobico glicolitico), ha una durata compresa a grandi linee tra i 40-50secondi e i 3-5 minuti circa. Nell'esercizio di endurance muscolare il TUT è la variabile che più determinalo sviluppo della prestazione. Ricerche confermano che elevati TUT tipici di un allenamento di tale natura,promuovono comunque una certa ipertrofia delle miofibrille, e un aumento della densità mitocondriale[5].

23.1.3 Velocità di movimento: metodi Ian King e Charles Poliquin

La velocità di movimento (speed of movement o speed of contraction) è un fattore che, assieme al range di ripetizioni,determina il Time Under Tension. La velocità del movimento determina un certo numero di fattori, inclusa la quantitàdi tensione sviluppata, l'impiego di energia meccanica, e il carico. In altri termini, più lento è il movimento, minoreè il carico, ma maggiore è il lavoro muscolare (ipertrofia). Al contrario, più rapido è il movimento, maggiore è ilpotenziale di carico, ma il carico muscolare si riduce (relativamente) e l'energia meccanica viene aumentata (forzamassimale). Se si vuole massimizzare il carico sollevato, si utilizza l'energia meccanica a proprio vantaggio. Se siintende invece aumentare il lavoro muscolare, si riduce l'energia meccanica mediante tecniche come il rallentamentodella velocità di movimento[19].Il tempo, la velocità, e le ripetizioni, possono essere manipolate a seconda degli obiettivi dell'allenamento. Può essereindicato cambiare il TUT circa ogni 3-4 settimane. Secondo King e Poliquin, cioè i professionisti che introdussero ilconcetto di Speed of movement, i muscoli guadagnano forza più rapidamente se si allenano a velocità variabili, piutto-sto che mantenere nel tempo la stessa velocità di esecuzione[2][20][21]. Anche se alcune ricerche hanno constatato chemovimenti veloci portino a maggiori guadagni di ipertrofia e forza rispetto ai movimenti lenti[22], ulteriori evidenzescientifiche riconoscono l'efficacia della variabilità dello stimolo di allenamento, alternando fasi di alta intensità adaltre di bassa intensità (con una conseguente variazione del TUT), per ottimizzare le prestazioni[11]. Altre ricercheattribuscono al carico e alla velocità di contrazione delle ripetizioni (determinanti il TUT) un diverso stimolo neuro-muscolare, promuovendone il calcolo per definirne il volume di lavoro in un programma di allenamento[4]. Gentil etal. (2006), analizzando l'impatto di diversi metodi di allenamento coi pesi sul TUT e sulla produzione di acido lattico,riconoscono che eseguire 5 secondi di contrazione isometrica in estensione (la 2ª cifra della formula di Ian King),sia particolarmente efficace nel promuovere guadagni di forza e ipertrofia[3]. Il TUT dovrebbe essere variato comequalsiasi altro parametro di allenamento per costringere il corpo a reagire ad un nuovo stimolo. Una regola generale èche tempi più rapidi e movimenti esplosivi vengono di solito utilizzati per allenamenti per la forza e potenza (sistemaalattacido), mentre tempi più lenti e movimenti controllati vengono utilizzati per l'ipertrofia (sistema lattacido).

23.2 Cenni fisiologici del Time Under Tension

23.2.1 TUT e sistemi energetici

Naturalmente l'organismo deve fare affidamento su dei meccanismi metabolici incaricati di produrre energia mecca-nica, e consentire quindi di eseguire l'esercizio. Il tipo di stimolo, che dipende dal rapporto tra il range di ripetizioni,la velocità di movimento, l'intensità, e il TUT totale, a livello intrinseco è in realtà dato diversi meccanismi fisiologicicome l'attivazione di diversi sistemi energetici. L'intervento prevalente dei diversi sistemi energetici viene condizio-nato, tra i principali vari fattori, dal rapporto tra TUT e intensità dello sforzo, e quindi dal carico. La durata e l'intensità

23.2. CENNI FISIOLOGICI DEL TIME UNDER TENSION 207

dell'esercizio determinano quale combustibile viene maggiormente utilizzato e quante e quali unità motorie vengonoreclutate per completare il movimento. Esistono tre principali sistemi energetici che provvedono a fornire energia:

• il sistema anaerobico alattacido (o dei fosfageni), fornisce energia tramite l'mpiego dei fosfati muscolari qualiATP e creatinfosfato (CP) per attività molto intense (intensità 80/85-100% 1RM) della durata (TUT) da 1 a20 secondi;[23][24]

• il sistema anaerobico lattacido (o anaerobico glicolitico), provvede a fornire energia principalmente mediantel'impiego di glicogeno muscolare, per attività mediamente intense (65-80% 1RM) della durata (TUT) di 20-60secondi;[23][24]

• il sistema anaerobico lattacido assieme al sistema aerobico glicolitico, producono energia con l'impiego princi-pale di glicogenomuscolare, per attività poco intense (<20%1RM) della durata (TUT) tra 1 e 5-10minuti;[23][24]

Anche l'intensità dell'esercizio determinerà l'attivazione di uno specifico sistema energetico, e può essere valutata intermini di numero totale di unità motorie reclutate, e di numero totale di ripetizioni a cedimento entro una precisatempistica. I sistemi energetici possono servire a comprendere anche come la loro attivazione influisca sulla pro-duzione ormonale. L'acido lattico è un sottoprodotto della glicolisi (sistema anaerobico lattacido)[25]. Studi hannodimostrato che vi è un aumento della produzione dell'ormone della crescita (GH) con un numero maggiore di ripe-tizioni (10-12) e di serie, e tempi di recupero brevi[26][27]. Ciò è principalmente legato ai crescenti livelli di lattatoassociati a questo tipo di allenamento. Per attivare il sistema anaerobico lattacido glicolitico, è necessario esercitareuno sforzo per una certa quantità di tempo e con una specifica intensità. Mentre sforzi brevi e molto intensi (sistemaanaerobico alattacido) sono più correlati con una maggiore produzione di testosterone (T)[28][29].

• 0-15 secondi: allenamento di potenza e forza massimale, e blanda ipertrofia (sistema anaerobico alattacido);

• 20-40 secondi: allenamento per ipertrofia e blanda forza massimale (sistema anaerobico lattacido);

• 40-60 secondi: allenamento per ipertrofia e forza resistente (sistema anaerobico lattacido);

• >60 secondi: allenamento per la forza resistente e durata, e blanda ipertrofia (sistema anaerobico lattaci-do/aerobico glicolitico);

Si è venuta a creare una certa confusione circa il TUT, in quanto alcuni hanno dedotto che per massimizzare la crescitamuscolare, il TUT di ogni serie dovrebbe durare per forza per lunghi periodi, come tra i 40 e i 70 secondi, e muoversiquindi all'interno dei tempi di attivazione e prevalenza del sistema anaerobico lattacido. Ciò nonostante, si nota chealcune tipologie di atleti dalle masse muscolari più sviluppate al mondo, cioè i powerlifter olimpici, si allenano conbasse tipetizioni e TUT molto bassi, che potrebbero aggirarsi attorno ai 10-12 secondi. Questi metodi di allenamentosono tipicamente anaerobico alattacidi, e non prevedono affatto TUT lunghi. Inoltre si nota che il TUT caratteristicodello sforzo a moderata intensità tipico del bodybuilding (65-80% 1-RM) si aggira tra i 20 e i 30 secondi se vienemantenuto un andamento (speed of movement) standard. Ancora si conclude che sia utile e necessario ciclizzare ilTUT, in modo da utilizzare diversi substrati e imporre un'attivazione prevalente di diversi sistemi energetici per potermigliorare le prestazioni muscolari, in particolar modo l'ipertrofia.

23.2.2 TUT e reclutamento delle fibre muscolari

Per provocare degli adattamenti fisiologici con l'allenamento coi pesi, è necessaria una quantità sufficiente di tensionemuscolare. Questo tipo di esercizio consiste anche nell'allenare il sistema nervoso a reclutare le unitàmotorie. Un'unitàmotoria comprende un neurone motorio con tutte le fibre muscolari che innerva[30]. Il principio della dimensione (sizeprinciple), indica che le unità motorie sono per la maggior parte reclutate in ordine di dimensioni crescenti dalle piùpiccole (tipo 1) alle più grandi (tipo 2b), poiché la dimensione (diametro) del gruppo di unità motorie è direttamentecorrelato alla sua capacità di produrre forza[16]. Una richiesta più leggera forza (e di intensità) verso il muscolo porràl'accento sull'attivazione delle fibre di tipo I a contrazione lenta. Come la forza richiesta ai muscoli aumenta, le fibreintermedie di tipo IIa sono attivate con l'aiuto delle fibre di tipo I. Con richieste di forza muscolare più impegnative,intervengono le più potenti (e più grandi) fibre di tipo IIb, col supporto delle fibre di tipo I e di tipo IIa[31].Esistono 2 categorie principali di fibre muscolari, di tipo I e tipo II:

208 CAPITOLO 23. TIME UNDER TENSION

• le fibre di tipo I sono indicate come fibre a contrazione lenta o rosse. Queste fibre si contraggono lentamentee si affaticano più difficilmente[32]. Queste sono le fibre utilizzate principalmente durante il sollevamento dicarichi leggeri e sforzi prolungati;

• le fibre di tipo II sono indicate come a contrazione rapida o bianche. Queste su contraggonomolto rapidamentema si affaticano anche molto rapidamente, e sono impiegate per sforzi rapidi, brevi, e ad intensità maggiori;

Le fibre a contrazione rapida possono essere suddivise nei tipi IIa e IIb:

• le fibre di tipo IIa si affaticano moderatamente e hanno proprietà ibride sia delle fibre di tipo I e che di quelledi tipo IIb;

• le fibre di tipo IIb si affaticano facilmente e vengono reclutate per sforzi brevi e molto intensi, quali ilsollevamento di pesi elevati, lo sprint o il salto[32];

Non a caso, i weight lifter (sollevamento pesi), e i power lifter (sollevamento di potenza), cioè atleti che eseguonola loro performance mediante il sistema alattacido (o dei fosfati), intensità più elevate (>90% 1RM), e TUT ridotti(normalmente meno di 20 secondi), mostrano una maggiore ipertrofia della fibra di tipo 2 (rapida), mentre i bodybuilder (culturismo) sembrano mostrare un'ipertrofia sia nelle fibre di tipo 2, che di tipo 1[18], probabilmente ancheper via dell'esecuzione ad intensità e TUT più ampi e variabili.Le fibre di tipo 1 vengono reclutate da 0 a circa il 60% 1-RM. Attorno al 20% 1-RM alcune fibre di tipo 2a ven-gono reclutate, ma il loro massimo reclutamento avviene a circa il 75-80% 1-RM. Le fibre di tipo 2b non inizianoad essere reclutate fino a circa il 60-65% 1-RM, e continuano ad essere reclutate fino a circa l'85% 1-RM[16][17].Quindi il massimo reclutamento delle unità motorie si ottiene quando vengono coinvolte anche le fibre di tipo IIb,che intervengono per ultime, a partire da carichi moderati fino a carichi molto elevati[33]. Le fibre di tipo IIb sono piùipertrofizzabili di circa il 50% rispetto alle fibre di tipo 1[34][35][36][37], tuttavia il loro massimo reclutamento avvienecon un carico relativo a circa 85% di 1-RM (cioè 4-5 RM), un'intensità necessaria per reclutare il maggior numero diunità motorie, nonché sviluppare maggiori guadagni della forza[9], e questo viene permesso da un tipo protocollo diallenamento con un tale numero di serie e ripetizioni. Ma a questo metodo è correlato con un TUT piuttosto breve, iquali tempi di attività sono caratteristici del sistema anaerobico alattacido o dei fosfati. La fibra di tipo 2b (fibra bian-ca), viene meno coinvolta ad intensità inferiori[16][17], ma questa intensità non porta ad un'ipertrofia significativa dellafibra di tipo 1 (rossa)[38]. La questione del reclutamento massimo delle unità motorie in relazione al carico (intensità)trova delle evidenti correlazioni col TUT, in quanto l'intensità (%−1RM) risulta inversamente proporzionale al TUT.Di conseguenza, TUT più brevi in relazione a ripezioni alla massima fatica (RM) sono connessi con un maggiorereclutamento delle unità motorie fino al 85% 1-RM[16][17]. Ma TUT di maggiore durata (connessi solitamente manon necessariamente con maggiori ripetizioni) portano ad un intervento più significativo delle fibre di tipo 1 e di tipo2a, incidendo su un'ipertrofia selettiva delle stesse.Talvolta la letteratura scientifica riconosce che intensità di carico più elevate siano adatte e necessarie per gli atletiavanzati[8][9][10], e che tali intensità possano corrispondere al 85-90% di 1RM[18]. Anche in questo caso ne puòderivare che, per stimolare in maniera quasi selettiva i diversi tipi di fibre ed ulteriori guadagni di volume e forza,può essere suggeribile eseguire delle variazioni cicliche del TUT collegate alla diversa velocità di movimento, diversorange di ripetizioni, diverso carico, e diversa intensità relativa.

23.2.3 TUT e affaticamento metabolico

Il TUT, e quindi la durata temporale della serie, incide sulle cause dell'affaticamento muscolare metabolico indottodall'esercizio. Durante serie dal TUT breve, tipico del metabolismo anaerobico alattacido (inferiore a 20 secondi), laprincipale causa della fatica è la deplezione di fosfocreatina (CP). Sebbene l'ATP non scenda mai al di sotto del 20%rispetto ai valori basali anche durante uno sforzo all'esaurimento[39][40], la fosfocreatina può essere completamentedepletata dopo 20 secondi di esercizio alla massima intensità. La fosfocreatina muscolare può essere risintetizzatafino al 96% entro tre minuti di recupero[41]. L'acido lattico, molecola notoriamente in grado di produrre affaticamentometabolico, non viene prodotto e accumulato in maniera rilevante durante l'esercizio di breve durata inferiore ai 20secondi, per tanto esso non è causa di fatica durante TUT brevi che sfruttano il metabolismo anaerobico alattacido odei fosfati, come durante gli allenamenti di forza e potenza.Con un prolungamento del TUT oltre i 20 secondi, tipico dei protocolli di ipertrofia classica e endurance muscolare,il metabolismo inizia a fare sempre più affidamento sul sistema anaerobico lattacido o glicolitico, impiegando gli-cogeno (le riserve di carboidrati immagazzinati) piuttosto che i fosfati muscolari per produrre ATP. In questo caso,

23.2. CENNI FISIOLOGICI DEL TIME UNDER TENSION 209

TUT di maggiore durata, direttamente collegati ad un maggiore affidamento sul metabolismo anaerobico glicolitico,portano ad un affaticamento di altra natura rispetto a quello provocato da TUT brevi e sforzi alattacidi. La causadell'affaticamento durante TUT più prolungati è in gran parte dovuta all'aumento dell'accumulo dei metaboliti cheinfluiscono negativamente sull'espressione della forza[42]. Durante l'esercizio con i pesi dal TUT di durata di 20-60 se-condi, l'esatta causa dell'affaticamento in realtà non è completamente nota[43]. Questo evento è probabilmente dovutoin gran parte all'accumulo di acido lattico, ioni idrogeno (H+) e altri metaboliti in sede intracellulare, i quali influen-zano negativamente la produzione della forza. Tuttavia, alcuni studi hanno notato che i soggetti affetti dalla malattiadi McArdle (l'incapacità di usare glicogeno come fonte energetica) mostrano comunque un affaticamento durantel'esercizio anaerobico lattacido senza un incremento dei livelli di acido lattico (molecola direttamente coinvolta nelmetabolismo del glicogeno), suggerendo l'esistenza di altre cause dell'affaticamento indotto dallo sforzo anaerobicoglicolitico[44]. Ad ogni modo, l'aumento degli ioni idrogeno (H+) abbassa il pH ematico e muscolare, ed entrambideterminano un'inibizione della produzione di forza muscolare[45][46]. Come si può notare, TUT di diversa durataportano anche ad un affaticamento di diversa entità.

23.2.4 TUT e ormoni anabolici

Il TUT ha delle implicazioni significative nell'aumento di alcuni ormoni anabolici, in particolare del GH. La produzio-ne di somatotropina (GH) è risultata proporzionale alla produzione di acido lattico[47], che è a sua volta proporzionaleal TUT[11][48] e al numero di ripetizioni[48]. Si crede che il principale fattore che influenza la secrezione di GH sial'accumulo di ioni idrogeno (H+) indotto dall'acidosi del lattato, la quale elevazione è appunto caratteristica del meta-bolismo anaerobico glicolitico o lattacido[48]. Per massimizzare la produzione di GH mediante questi meccanismi, sisuggerisce di tenere sotto controllo il TUT assieme agli altri parametri, come il numero di serie, l'intensità, e i tempidi recupero. Anche se la produzione di testosterone può essere più connessa con l'esercizio a maggiori intensità[29](così come era stato visto per il GH[49][50]), anche questo ormone anabolico può essere influenzato dal TUT e damaggior ripetizioni[51]. Queste considerazioni sul rapporto tra carico, TUT e risposta ormonale tuttavia trovano delleimportanti limitazioni. Sebbene in passato sia stata spesso avanzata l'ipotesi che l'elevazione degli ormoni anaboliciindotta dall'esercizio coi pesi abbia delle implicazioni nell'aumento dell'ipertrofia muscolare[52], questa teoria nonè stata mai confermata direttamente, ma è anzi stata rencentemente discussa nonché smentita da alcuni lavori, inquanto molteplici evidenze scientifiche recenti dimostrano la mancata correlazione tra l'aumento degli ormoni ana-bolici (esaltato maggiormente da alcune strategie di allenamento specifiche come un TUT prolungato) e un aumentodell'ipertrofia muscolare, della forza muscolare o della sintesi proteica muscolare[53][54][55][56].

23.2.5 L'applicazione del TUT e conclusioni

Il TUT può essere tenuto in considerazione nei casi in cui si ritenga importante il periodo di attività del muscolo,in modo da capire più precisamente quali siano i sistemi energetici in attività, gli obiettivi, ed i substrati specificiche vengono impiegati. È un sistema di misura che può determinare l'efficacia di una tecnica di allenamento o di unesercizio, solitamente nel promuovere la crescita muscolare[57]. Alcuni suggeriscono che, nel contesto dell'ipertrofiamuscolare, il TUT debba essere prolungato il più possibile per esaltare i processi di catabolismo muscolare con con-seguenti maggiori capacità di adattamento e crescita[58]. Altri dati scientifici al contrario risconoscono che maggioreè l'intensità (la percentuale di una ripetizione massima, 1 RM), maggiore è la velocità di degradazione delle proteinemuscolari[59]. Secondo questo principio, il miglior numero di ripetizioni per ottenere ipertrofia sarebbe una ripeti-zione massimale (100% 1RM). Ma in questo caso il totale tempo sotto tensione per ogni serie sarebbe effettivamentetroppo basso per poter portare ad una significativa supercompensazione. È stato suggerito che il miglior compro-messo tra il tasso di degradazione delle proteine muscolari (riconoscibile nel suo massimo su 1RM) e il tempo sottotensione (TUT) del muscolo in attività, viene riconosciuto a circa 10 ripetizioni per serie[59], durante il quale può ve-rificarsi una maggiore quantità complessiva di micro-traumi, e quindi una maggiore crescita. Ma anche questa volta sirichiama l'attenzione sul fatto che 10 ripetizioni massime possono essere completate in tempi e con movimenti moltodiversi, con carichi variabili, portando anche ad adattamenti diversi. Altri ricercatori trovano l'alta intensità, relativaal 80-95% di 1RM, come la più indicata per l'ipertrofia[18]. In questo senso si può indicare che i risultati sull'ipertrofianon siano strettamente proporzionali ad una maggiore durata del TUT. Ma il TUT ha un rilevante impatto anche suldispendio calorico e sul dimagrimento; è stato infatti recentemente dimostrato che, a parità di intensità di carico eripetizioni, TUT più lunghi aumentano il dispendio energetico durante e dopo l'allenamento, incidendo quindi sulEPOC, cioè il dispendio energetico in eccesso post-allenamento[6]. Chiaramente il tutto deve essere interpretato, poi-ché, come ribadito, questa constatazione è basata su prestazioni che prevedono la stessa percentuale di carico (%1RM) e lo stesso numero di ripetizioni, ma è stato anche dimostrato che l'EPOC viene influenzato notevolmente

210 CAPITOLO 23. TIME UNDER TENSION

dall'intensità più che dal volume[60] (quest'ultimo parametro includerebbe indirettamente anche il TUT), e maggioriintensità implicano di conseguenza TUT mediamente più brevi.Anche se esistono diverse opinioni sul miglior rapporto tra TUT e range di ripetizioni per stimolare l'ipertrofia, siaricerche scientifiche[4][11], che il parare dei famosi pionieri del tempo come King[19] e Poliquin[2], suggeriscono invecedi applicare il semplice principio della periodizzazione, e quindi di variare il TUT, l'intensità, e quindi il carico e ilrange di ripetizioni, nel corso dei cicli, senza necessariamente mantenerli inalterati o più elevati possibile nel tempo,per ottenere i maggiori incrementi della forza e dell'ipertrofia. Per poter impostare un programma di allenamentomirato allo sviluppo di una certa qualità muscolare, il TUT può essere introdotto a supporto degli altri parametri[4].

23.3 Altri parametri di allenamento• Intensità

• Volume

• Densità

• Frequenza

• Speed of movement

• Tempo di recupero

• One-repetition maximum

23.4 Voci correlate• Sovraccarico progressivo

• Periodizzazione (esercizio coi pesi)

• Muscolo scheletrico

• Tessuto muscolare

• Fibra muscolare (miocita)

• Trigliceridi intramuscolari

• Fibra muscolare rossa (o di tipo I)

• Fibra muscolare intermedia (o di tipo IIa)

• Fibra muscolare bianca (o di tipo IIb)

• Sistema aerobico

• Sistema anaerobico lattacido

• Sistema anaerobico alattacido

• Consumo di ossigeno in eccesso post-allenamento (EPOC)

• Aerobiosi

• Cellule satellite

• Fattori di crescita

• Ormoni

• DOMS

• Culturismo

23.5. NOTE 211

• Powerlifting

• Weightlifting

• Fitness (sport)

• Personal trainer

• Medicina dello sport

23.5 Note[1] James Stoppani. Encyclopedia of Muscle & Strength. Human Kinetics, 2006. p. 160. ISBN 0736057714

[2] Poliquin C. Tempo Training Revisted. charlespoliquin.com, 3/30/2010

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212 CAPITOLO 23. TIME UNDER TENSION

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23.6 Bibliografia• Thomas R. Baechle, Roger W. Earle. Essentials of Strength Training and Conditioning. Human Kinetics, 2000.ISBN 0736000895.

• Fleck SJ, Kraemer WJ. Designing Resistance Training Programs. Human Kinetics 1, 2004. ISBN 0736042571

• TudorO. Bompa,Michael Carrera.Periodization Training For Sports. HumanKinetics, 2005. ISBN0736055592

• James Stoppani. Encyclopedia of Muscle & Strength. Human Kinetics, 2006. ISBN 0736057714.

• Livio Luzi. Biologia cellulare nell'esercizio fisico. Springer, 2009. ISBN 8847015340.

• Siff MC. Supertraining. Verkhoshansky - SSTM, 2009. ISBN 8890403810.

• Nick Nilsson.Muscle Explosion: 28 Days to Maximum Mass. PriceWorld Publishing, 2011. ISBN 0972410295

• Jared W. Coburn, Moh H. Malek. NSCA’s Essentials of Personal Training. Human Kinetics, 2011. ISBN0736084150

23.7 Collegamenti esterni• (IT) my-personaltrainer.it - Ipertrofia Soluzioni Base, TUT ed altre considerazioni

• (EN) charlespoliquin.com - Tempo Training Revisted di Charles Poliquin

• (EN) charlespoliquin.com - Manipulate Time Under Tension To Lose Fat and Get Stronger di Charles Poliquin

• (EN) charlespoliquin.com - Top Five Reasons to Vary Tempo in Your Workout di Charles Poliquin

• (EN) t-nation.com - What Speed of Movement Should I Use? di Ian King

• (EN) simplyshredded.com - Time Under Tension: The Scientifically Engineered Set-Timing Technique di JimStoppani

Capitolo 24

Volume (esercizio coi pesi)

Il volume è uno dei principali parametri applicati nell'allenamento coi pesi (bodybuilding, power lifting, weight lifting,fitness).

24.1 Definizione

Il parametro volume rappresenta la mole di lavoro totale svolta in una sessione di allenamento, in una settimana, inun mese, o generalmente in un dato periodo di tempo[1]. In altre parole è il parametro quantitativo del resistance trai-ning, metodo di allenamento utilizzato prevalentemente in discipline sportive come power lifting, weight lifting, bodybuilding e fitness. La sua misura può condizionare indirettamente la durata totale della seduta di allenamento[2][3]. Di-versi ricercatori nell'ambito della fisiologia dell'esercizio con sovraccarichi definiscono il volume come l'ammontaredelle ripetizioni eseguite durante ogni sessione di allenamento moltiplicata per la resistenza utilizzata (carico xripetizioni)[1][4][5][6] oppure, il carico totale sollevato per il totale numero di serie per il totale numero di ripetizioni(Kraemer e Fleck, 1988)[4][7][3].Il volume totale è quindi rappresentato dal rapporto tra carico, ripetizioni e serie. Ad esempio, 3 serie da 12 ripetizionicon 20 kg sarebbe espresso come 3 x 12 x 20 = 720 kg di volume[4]. Secondo questa definizione, il volume è il rapportotra il numero degli esercizi in ogni sessione, il numero delle ripetizioni per ogni serie, e il numero di serie per ogniesercizio. Esso è rappresentato complessivamente dal tonnellaggio dei chili sollevati. Le due formule del volume sono:

• Volume (V) = Kg x ripetizioni (R) x serie (S)

• Volume (V) = Kg x ripetizioni (R)

Il calcolo del volume è utile per determinare la quantità di stress totale. Esiste inoltre una relazione tra il volume e irisultati ottenuti, come ipertrofia muscolare, riduzione della massa grassa, aumento della massa magra, prestazionefisica, o limitazione della perdita di forza durante un periodo di deallenamento[1].

24.1.1 Definizioni alternative del volume

Volume nel bodybuilding e fitness

Secondo alcuni autori, in quanto tale, il volume sotto la forma sopra esposta non sarebbe propriamente adatto adessere applicato nel bodybuilding e nel fitness, proprio per il fatto che, da un punto di vista teorico, sarebbe necessariomantenere lo stesso esercizio durante la sessione[2]. Al contrario del powerlifting e del weightlifting, queste attività sibasano su una grande varietà di esercizi ad ogni seduta (tra cui i monoarticolari e i macchinari, che non sono previstinelle precedenti), quindi perderebbe ogni senso confrontare il volume di due esercizi di natura completamente diversa,come paragonando un esercizio multiarticolare con uno monoarticolare, un esercizio a catena cinetica aperta con unoa catena cinetica chiusa, oppure una macchina isotonica con i pesi liberi. Ciò è dato dal fatto che l'impegno specificodello stesso muscolo agonista coinvolto in queste diverse tipologie di esercizi potrebbe differire largamente[2]. Adesempio, secondo gli autori non avrebbe senso confrontare il volume sviluppato su 3 serie di croci con manubri, conquello su 3 serie di distensioni su panca. Queste osservazioni potrebbero valere se si considerasse il volume come

214

24.2. FATTORI CONDIZIONANTI IL VOLUME 215

parametro di misura del lavoro su un muscolo specifico, tuttavia esso in realtà nasce come parametro di misura dellavoro totale, senza fare distinzione tra il coinvolgimento di diversi fasci muscolari nei vari gesti atletici[1]. Inoltre,spesso l'attivazione dei muscoli agonisti non differisce significativamente tra esercizi ai pesi liberi e omologhi allemacchine[8], oppure tra multiarticolari e monoarticolari[9].Il concetto di volume nel body building e nel fitness spesso viene semplificato, indicando il numero totale di serieeseguite durante l'intera seduta, oppure la durata totale dell'allenamento[2]. In queste attività, il volume può essere asua volta suddiviso in volume totale e volume relativo:[2]

• Volume totale: fa riferimento alla definizione precedentemente esposta, la quale si rivolge allo stimolo globaledurante l'intera sessione;

• Volume relativo: esso viene applicato con lo stesso criterio, ma nella valutazione specifica di un singolo gruppomuscolare, con il numero di serie eseguite per un singolomuscolo, o con il tempo dedicato alla sua stimolazione;

Se nella sua definizione tradizionale il volume viene alterato modificando il carico, il numero di serie, e il numero diripetizioni, nella definizione semplificata e riadattata al body building, il volume verrebbe alterato solo modificandoil numero di serie, indipendentemente dal carico o dal numero di ripetizioni[2]. Ad esempio, se 2 atleti eseguonolo stesso protocollo di allenamento a parità di intensità e numero di serie, ma il primo esegue più ripetizioni peresercizio, secondo la tradizionale definizione, il primo atleta eseguirebbe un allenamento dal maggiore volume. Se-condo la definizione riadattata, il volume di allenamento dei due atleti rimarrebbe invece uguale. Poiché la definizionesemplificata e non scientifica non tiene conto dell'influenza del carico e delle ripetizioni sul volume risultante, essatrova delle evidenti limitazioni. Tuttavia è necessario riconoscere che anche nella letteratura scientifica si tende adidentificare il volume prevalentemente con il numero di serie[10][11].

Volume nelle altre discipline

Il parametro volume viene applicato anche in altre discipline, ma il suo criterio di misurazione varia in base al tipodi attività a cui ci si riferisce. Nell'attività aerobica di endurance ad esempio, il volume può essere rappresentatodalla distanza percorsa[2], altri invece lo calcolano in maniera più simile a quanto accade nell'esercizio coi pesi,moltiplicando la durata dell'esercizio per la distanza percorsa per l'intensità media[3]. Rimanendo nell'ambito fitness,nell'attività aerobica con l'utilizzo di macchinari cardiofitness, più comunemente viene indicato per quantificare ladurata complessiva della prestazione[2].

24.2 Fattori condizionanti il volume

Come esposto dalla formula sopra riportata, e dalla definizione di diverse autorità nell'ambito dell'esercizio con so-vraccarichi, il volume è il risultato del rapporto tra carico, numero di ripetizioni e numero di serie. Ciò significache l'alterazione di una sola di queste variabili inciderà sull'alterazione del parametro in questione. Oltre a que-ste tre componenti che alterano il volume in maniera diretta, esistono ulteriori variabili che influiscono su di essoindirettamente.

• Numero di serie: a parità di carico e ripetizioni, un aumento o una riduzione del numero di serie determineràrispettivamente un aumento o una riduzione del volume;

• Numero di ripetizioni: a parità di carico e numero di serie, un aumento o una riduzione del numero diripetizioni determinerà rispettivamente un aumento o una riduzione del volume;

• Carico: a parità di ripetizioni e numero di serie, un aumento o una riduzione del carico determinerà rispetti-vamente un aumento o una riduzione del volume;

Numero di serie

Anche se per definizione il volume di allenamento non è determinato unicamente dal solo numero di serie che com-pongono una sessione di allenamento, un singolo gruppo muscolare, o un singolo esercizio[1], il numero di serie èun fattore importante ed incisivo nella definizione di questa variabile[12], a tal punto che nel bodybuilding e nel fit-ness il concetto del volume semplificato in ambito amatoriale spesso può indicare solamente il numero totale di serie

216 CAPITOLO 24. VOLUME (ESERCIZIO COI PESI)

eseguite durante l'intera seduta[2]. Anche nel mondo scientifico tuttavia si tende ad indentificare il volume con ilnumero di serie[10][11], sebbene si riconosca che questo non sia l'unico fattore determinante. Ciò presumibilmenteaccade perché gli altri due fattori che influenzano direttamente il volume sono strettamente dipendenti dalla variabiledell'intensità (% 1-RM), e dal momento che nel bodybuilding viene usata più spesso la moderata intensità (65-80%1-RM, connessi con 8-12 RM), mantenendo questa inalterata, la variabile che più inciderebbe sull'alterazione delvolume potrebbe effettivamente essere il numero di serie totali. Il carico specifico fa riferimento all'intensità comemisura in percentuale sul one-repetition maximum (1-RM), e le ripetizioni massime (RM) per un dato carico sonoallo stesso modo da essa dipendenti (in condizioni di non affaticamento)[1]. Questo prendendo in considerazione ilconcetto di intensità come definito convenzionalmente dal mondo scientifico a non altre reinterpretazioni astratte enon calcolabili usate amatorialmente. Sebbene il ruolo del numero di serie nel determinare il volume sia ritenuto im-portante, una delle due comuni formule per calcolare il volume spesso usata dai ricercatori risulta il semplice “caricox ripetizioni”[1][5][6], escludendo quindi il numero di serie dall'equazione. Il numero di serie nel conteggio del volumepotrebbe effettivamente essere superfluo, perché anche il solo numero di ripetizioni totali ad allenamento moltipli-cate per il carico sarebbero sufficienti per ricavarne il valore. Questo considerando che il numero di serie sarebbecomunque un'influenza indiretta in questo calcolo, perché la sua variazione altera il numero di ripetizioni totali. Dalmomento che la fatica limita il numero di ripetizioni che possono essere completate in un gruppo di serie con undato carico, la variazione del numero di serie è anche una delle strategie più comuni per regolare il volume[12]. Adogni modo, riconsiderando la formula del volume in cui le serie vengono conteggiate, esso può essere effettivamentemodulato anche alterando solo l'intensità (carico) e/o le ripetizioni totali, ma l'affaticamento cumulativo, dipendenteanche da altre variabili, ha un ruolo cruciale in questo contesto.

Numero di ripetizioni

Il numero di ripetizioni di norma è specificamente correlato al carico, e quindi all'intensità. Più precisamente, siintende dire che il numero di ripetizioni massime (RM) eseguibili sono dipendenti dallo specifico carico utilizzato, asua volta connesso con una specifica intensità relativa (% 1-RM). Effettivamente è necessario distinguere il numerodi ripetizioni effettive eseguite con un dato carico, e il numero massimo di ripetizioni possibili eseguite con lo stesso.Questa distinzione va ritrovata nel fatto che un carico può essere sollevato per le massime ripetizioni possibili, oppurepuò essere sollevato per un numero di ripetizioni inferiore a quelle possibili. Nel primo caso si parlerà di una serieportata al cedimento muscolare concentrico, e quindi il numero di ripetizioni massime eseguibili verrà definito con lasigla “RM” (Repetition Maximum). Nel secondo caso si parlerà di una serie che non raggiunge il cedimento muscolare,in cui non vengono compiute tutte le ripetizioni massime possibili. Ad esempio, se un atleta utilizza un carico di 80kg che gli permette il sollevamento dello stesso per 10 volte al massimo, si parlerà di un carico relativo a 10-RM.Un carico relativo a 10-RM equivale per definizione ad un'intensità relativa del 75% 1-RM[13]. Tuttavia, un caricorelativo a 10-RM può essere sollevato volontariamente per meno ripetizioni rispetto a quelle possibili, e questa sceltaavrà un'influenza sulla modulazione del volume. Normalmente, quando le linee guida prescrivono un range idealedi ripetizioni per lo sviluppo di un dato adattamento ricercato, intendono il numero di ripetizioni massime (RM),oppure non specificano se il numero di ripetizioni faccia riferimento alle RM o meno[14]. Queste indicazioni pertanto potrebbero essere fuorvianti. Come accennato, il numero di ripetizioni massime (RM, cioè a cedimento) èstrettamente dipendente dal carico e quindi dall'intensità relativa, ma ciò non vale per il numero di ripetizioni di persé. Richiamando al fatto che il numero di ripetizioni totali influisce sul volume, sarà utile fare un esempio. Se un atletaesegue un gruppo di 5 serie con un carico che gli permette 10-RM (intensità relativa del 75% 1-RM), può sceglieredi portare tutte le serie previste a cedimento compiendo 10 ripetizioni a serie (10-RM), oppure può scegliere di nonraggiungere il cedimento compiendo 5 ripetizioni a serie. Nel primo caso, avrà svolto un allenamento dal maggiorevolume, mentre nel secondo caso avrà svolto un allenamento dal minore volume nonostante la parità di serie e dicarico (intensità).Dal punto di vista pratico, la questione è tuttavia più complicata, perché nell'esempio non si è considerato il gradodi fatica cumulativa che aumenta gradualmente con il progredire delle serie. Per tali motivi, anche altre variabili nonconsiderate nella formula del volume influiscono su questo parametro, seppur in maniera indiretta. Qualsiasi variabileche incide sul grado di affaticamento porterà a ridurre il numero di ripetizioni totali, e quindi a ridurre il volume.Una delle principali variabili influenti è il tempo di recupero tra le serie. È stato infatti osservato che impostare tempidi recupero lunghi permette di completare maggiori volumi di allenamento rispetto a recuperi brevi[15][16]. Ciò èdovuto al fatto che i recuperi lunghi permettono di mantenere maggiormente nel tempo l'efficienza della prestazionecon la progressione delle serie riuscendo ad eseguire maggiori ripetizioni totali, mentre la pause brevi portano ad unmaggiore affaticamento influendo negativamente sulla capacità di eseguire le stesse ripetizioni nella serie successiva.Ad esempio, se un atleta esegue un gruppo di 5 serie a cedimento con un carico relativo a 10-RM (75% 1-RM), conpause da 3 minuti egli riuscirà a compiere più ripetizioni totali che non con pause da 1 minuto, per tanto nel primo

24.2. FATTORI CONDIZIONANTI IL VOLUME 217

caso il volume risulterà maggiore. Qualsiasi altra strategia di allenamento volta ad aumentare il livello di difficoltà odi fatica (come le tecniche speciali ad alta intensità) porterà a ridurre il numero di ripetizioni totali a parità di caricoe di serie, e quindi a ridurre il volume totale dell'allenamento.

Carico

Il carico è il terzo fattore che condiziona in maniera diretta il volume totale dell'allenamento. Tuttavia, nella ter-minologia scientifica, il carico non determina solo il risultato nella formula del volume, ma rappresenta anche ladefinizione di intensità. Diversamente da altre interpretazioni astratte, non calcolabili, non convenzionali e/o nonscientifiche, l'intensità è per definizione la percentuale di carico sollevato rispetto al carico massimale su una ri-petizione (1-RM)[1][7][3][17][18]. In altri termini, l’intensità è la percentuale del One-repetition maximum (% 1-RM), eviene determinata dal carico utilizzato. Sulla base di queste constatazioni, è possibile riconoscere come un'alterazionedell'intensità (quindi del carico) determini di conseguenza un'alterazione del volume[3]. Come riportato nell'esempioiniziale, a parità di serie e ripetizioni, l'aumento o la riduzione del carico (intensità) determinerà rispettivamente unaumento o una riduzione del volume. Tralasciando quindi le interpretazioni approssimative del volume che ricono-scono come determinante solo il numero di serie, in realtà anche il carico ha un ruolo importante nel determinaretale variabile. Poiché nella scienza dell'esercizio con i pesi il carico viene riconosciuto con il parametro intensità,e poiché le indicazioni generali sostengono che i valori dell'intensità e del volume debbano essere inversamenteproporzionali[1][19], ad un aumento del carico dovrebbe corrispondere una riduzione delle serie e delle ripetizioni to-tali e viceversa. Da un punto di vista puramente teorico, se ad esempio un atleta esegue 10 serie da 10 ripetizioni perun gruppo muscolare con un carico (intensità) relativo a 10-RM (75% 1-RM), l'aumento del carico all'85% 1-RM(6-RM) dovrebbe essere compensato con una riduzione delle serie e/o delle ripetizioni totali. Visto che ad un aumen-to del carico corriponde come conseguenza diretta una riduzione delle RM (intensità inversamente proporzionalealle RM), ciò che più può determinare in questo caso le variazioni del volume sarebbe l'alterazione del numero diserie. Tuttavia, dal momento che non necessariamente le serie vengono portate al cedimento muscolare, anche questoaspetto deve essere considerato nella variazione del volume. Se ad esempio un atleta esegue 10 serie da 10 ripetizioniper un gruppo muscolare con un carico (intensità) relativo a 10-RM (75% 1-RM), con l'aumento del carico (intensi-tà) all'85% 1-RM (6-RM), la riduzione compensatoria del volume può essere attuata mediante la sola riduzione delnumero di ripetizioni totali, svolgendone solo 3 per serie non a cedimento invece delle 6-RM possibili, senza dovernecessariamente alterare il numero di serie. Altrimenti, l'aumento dell'intensità potrebbe essere compensato con unariduzione del solo numero di serie, oppure sia con la riduzione delle serie che delle ripetizioni totali (ad esempio,senza raggiungere le RM per il carico specifico).

24.2.1 Altri fattori condizionanti

Nel calcolo del volume vengono normalmente presentate due formule, ovvero “carico x ripetizioni totali” o “caricox serie x ripetizioni totali”. Si potrebbe credere che solamente queste tre variabili incidano sui risultati delle formuleesposte, tuttavia esistono ulteriori fattori che condizionano altamente il volume. Questi sono:

• tempi di recupero;

• Time Under Tension (TUT);

• Speed of movement;

• densità;

• frequenza;

• scelta degli esercizi;

• ordine degli esercizi;

• eventuali tecniche speciali;

Come era stato precedentemente accennato, tempi di recupero lunghi permettono di completare maggiori volumi diallenamento rispetto a recuperi brevi a parità di carichi e numero di serie[15][16], perché le pause brevi portano ad unmaggiore affaticamento influendo negativamente sulla capacità di eseguire le stesse ripetizioni nelle serie successive.Di conseguenza, a parità di carichi e numero di serie, le pause lunghe permettono di completare un maggior numero

218 CAPITOLO 24. VOLUME (ESERCIZIO COI PESI)

di ripetizioni totali. Lo speed of movement (la velocità delle ripetizioni) incide sul volume, poiché a parità di caricoi movimenti più lenti impongono la capacità di sollevare lo stesso per meno ripetizioni[20][21]. Anche il time undertension (TUT) è coinvolto nella regolazione del volume, perché unamaggiore durata delle serie (connessa conmaggioriripetizioni o con movimenti più lenti a parità di ripetizioni) porta ad aumentare l'affaticamento e quindi la resa e leripetizioni portate a termine nelle serie successive, penalizzando il numero di ripetizioni totali.Tempi di recupero, velocità del movimento, e durata della serie sono variabili che influenzano direttamente un altroparametro del resistance training, ovvero la densità. Inferiori tempi di recupero e maggiori tempi sotto tensione (TUT)aumentano la densità ma riducono il volume. Viceversa tempi di recupero lunghi e TUT brevi riducono la densità maaumentano il volume. Si potrebbe per tanto concludere che, a parità di carico utilizzato e serie previste, il volume ela densità siano inversamente proporzionali.Un fattore condizionante il volume è la scelta degli esercizi specifici. Poiché anche il carico è una variabile che alterail volume, è necessario considerare che alcuni esercizi consentono di sollevare carichi maggiori rispetto ad altri intermini assoluti. Vale a dire che, a parità di RM, un esercizio può permettere di sollevare maggior carico rispettoa un altro, oppure a parità di carico, un esercizio può permettere maggiori RM rispetto a un altro. Un esempiorappresentativo può essere il paragone tra un esercizio multiarticolare o uno monoarticolare (di isolamento). Il primoesercizio permetterà all'atleta di sollevare un maggiore carico se paragonato all'esercizio monoarticolare (arrivandoanche a differenze del 50%)[2][22]. Tradotto in un esempio pratico, se un atleta esegue 5 serie da 10-RM con unesercizio multiarticolare (panca piana), il volume di questo protocollo sarà significativamente maggiore di 5 serieda 10-RM con un esercizio di isolamento (croci), poiché nel primo caso i carichi sollevati sulla singola serie e sultotale sono superiori. Ovvero, a parità di serie, RM, e intensità (in relazione all'esercizio specifico), il tonnellaggiototale e quindi il volume, sono maggiori scegliendo l'esercizio multiarticolare (panca piana) che non il monoarticolare(croci). Da un punto di vista pratico, questo indica che se durante una sessione vengono scelti un maggior numerodi esercizi multiarticolari, o in generale esercizi che permettono di sollevare maggiori carichi in termini assoluti, ilvolume risulterà maggiore anche a parità di serie, ripetizioni e intensità relativa rispetto ad una sessione in cui vienescelto un maggior numero di esercizi monoarticolari o che permettono di sollevare meno carico in termini assoluti.Anche la frequenza può avere un impatto sul volume di allenamento[1][23], in quanto esso può misura non solo laquantità di lavoro totale a sessione, ma anche la quantità di lavoro totale settimanale. Un'alta frequenza (5 giorni asettimana) potrebbe quindi imporre un'inferiore volume a sessione, viceversa una bassa frequenza (2 giorni a settima-na) potrebbe prevedere maggiori volumi a sessione per pareggiare il volume totale settimanale. Una frequenza troppoalta sul singolo gruppo muscolare non compensata con una riduzione del volume sulla singola seduta può culminarenella sindrome da sovrallenamento (OTS)[23].Anche l'ordine degli esercizi nella sessione potrebbe influire sul volume dell'allenamento. Alcune ricerche hannoosservato che il volume totale risultasse superiore quando l'allenamento viene iniziato con i gruppi muscolari gran-di seguiti dai gruppi muscolari piccoli a causa di un maggiore calo della prestazione dell'ultimo caso[24]. Tuttavia,non tutte le ricerche hanno confermato questa conclusione[25][26]. Infine, ulteriori analisi hanno osservato che anchel'ordine degli esercizi all'interno di un super set tra muscoli antagonisti potesse condizionare il volume di allenamen-to. Secondo questi risultati, un super set composto da leg curl+leg extension portava ad aumentare il volume rispettoall'ordine inverso[6].

24.3 Linee guida

L'ottimale numero di serie dipende dal tipo di soggetto e dall'obiettivo specifico. Naturalmente il numero di serieottimale può variare tra atleti neofiti, intermedi, esperti, anziani, bambini, tra soggetti che ricercano il massimo svi-luppo della prestazione fisica o coloro che ricercano semplicemente il miglioramento del fitness e dello stato di salutegenerale. Anche tra le diverse categorie di atleti che praticano il resistance training, i volumi possono variare larga-mente. Ad esempio l'esercizio con i pesi finalizzato all'attività del bodybuilding, e quindi all'aumento dell'ipertrofiamuscolare (dimensioni), più spesso prevede volumi di allenamento maggiori (fino a 20 serie), che non necessaria-mente vengono adottati per lo sviluppo delle prestazioni di forza e potenza[1][27]. Per tanto, lo sviluppo ottimale diforza, potenza, ipertrofia o resistenza muscolare facilmente può richiedere un differente numero di serie, anche secome indicazione generale, 3-6 serie per parte corporea potrebbero essere suggerite per una crescita ottimale[1][7].Alcuni autori hanno suggerito che il numero di serie eseguite debba essere inversamente proporzionale al numero diripetizioni eseguite[14]. Secondo questa indicazione, se vengono svolte 20 ripetizioni a serie basterebbe l'esecuzionedi 1-2 serie totali, mentre serie da 4 ripetizioni richiederebbero 4 o più serie. Questa interpretazione tuttavia nonmanca di contraddizione, perché maggiori ripetizioni sono connesse con intensità inferiori, e l'intensità inferiore do-vrebbe essere compensata con un volume maggiore[1][19], cosa che si ottiene aumentando il numero di serie. Ad ogni

24.4. RICERCA SCIENTIFICA 219

modo, riguardo alle indicazioni su base scientifica per un ottimale numero di serie (il principale aspetto determinanteil volume), sarà necessario analizzare documenti scientifici di maggiore rilievo come le linee guida ufficiali, le reviewe le meta-analisi recenti. Sembra comunque non esistere un'indicazione univoca riguardo a questo aspetto, e le ana-lisi specifiche sullo sviluppo dell'ipertrofia sono molto più limitate rispetto alle analisi specifiche sullo sviluppo dellaforza.Secondo le linee guida dell'American College of Sports Medicine (ACSM) del 2006/07, per chi ricerca benefici sullasalute dall'esercizio con i pesi si raccomanda la prescrizione di una serie, per 8-12 ripetizioni eseguite fino al punto difatica volontaria per ogni esercizio, per 8-12 esercizi a sessione[28][29]. I programmi a serie multiple possono garantireuno stato di forma e di crescita muscolare ottimale, e per questa categoria di soggetti sono raccomandati se il tempo lopermette (ACSM, 2006)[28]. Una reveiew di Kraemer et al. (2002) raccomandava 1-2 serie per bambini e anziani, e 1-3 serie per neofiti e atleti intermedi. Mentre in un programmamonoserie, gli autori suggerivano di prescrivere esercizimultipli per uno specifico gruppo muscolare in modo da arrivare all'obiettivo di 4 serie totali a gruppo muscolare[30].Applicando il principio della periodizzazione, i ricercatori raccomandavano maggiormente le serie multiple per gliatleti avanzati, come powerlifter e bodybuilder, impegnati in un programma avanzato per il massimo guadagno dellaforza o dell'ipertrofia muscolare[30]. Una meta-analisi di Rhea (2003) concluse che 4 serie per gruppo muscolareconsentissero il massimo sviluppo della forza su soggetti allenati e non allenati[31]. Una meta-analisi di Wolfe (2004)osservò che per i soggetti non allenati le monoserie e le multiserie producevano simili guadagni di forza, ma conl'avanzamento del programma le serie multiple producevano uno sviluppo della forza superiore[32]. Due importantidocumenti meta-analitici condotti da Peterson et al. (2004, 2005) sostenevano che per ottimizzare i guadagni dellaforza, 4 serie per gruppo muscolare fossero adatte sia per i neofiti che per gli atleti intermedi, mentre una media di8 serie per gruppo muscolare (considerando anche determinate frequenze e intensità) fosse raccomandata per atletiavanzati e professionisti[10][11]. Una meta-regressione di Krieger (2009) ha dimostrato che 2-3 serie per eserciziosono associate ad uno sviluppo della forza maggiore del 46% rispetto alla monoserie, sia negli allenati che nei nonallenati[33]. Un'altra meta-analisi di Krieger (2010) stabilì che non ci fossero significative differenze tra 2-3 serie o 4-6serie per esercizio in termini di guadagni di ipertrofia, ma entrambe queste modalità producevano guadagni maggioridel 40% rispetto alla monoserie, sia per i soggetti allenati che per i non allenati[34]. L'ACSM (2009) raccomandamaggiori volumi a serie multiple, e da 3 a 5 serie ad esercizio, per massimizzare l'ipertrofia[35].

24.3.1 Conclusioni

Come precedentemente riportato, il volume varia in base agli obiettivi specifici, al grado di esperienza dell'atleta,all'età, e ad altri vari fattori. Generalmente i maggior volumi vengono adottati e suggeriti per i culturisti o per gliatleti di forza esperti che ricercano il massimo aumento della massa muscolare (ipertrofia), più che per i powerliftere i pesisti intenti prevalentemente nello sviluppo della forza e della potenza[1][27]. Tuttavia, tra gli atleti di forza ivolumi variano in base al ciclo specifico all'interno di un programma periodizzato a lungo termine. Considerando chevolume e intensità sono inversamente proporzionali, nei cicli a bassa intensità prevalgono gli alti volumi, mentre talevariabile viene proporzionalmente ridotta con l'aumento dell'intensità[36][37].La ricerca sul volume nelle attività con i pesi è prevalentemente orientata sullo sviluppo della forza, e i risultatiincrociati delle varie meta-analisi suggeriscono attorno alle 4 serie per gruppo muscolare per atleti non allenati eintermedi[31][10][11], e tra 4[31] e una media di 8 serie[10][11] per gruppo muscolare per atleti avanzati. In ogni casorisulta che le serie multiple consentano maggiori sviluppi della forza rispetto alle monoserie[31][10][11][33] e le primesiano maggiormente suggerite per lo sviluppo della forza[30]. Alcune importanti analisi suggeriscono che nei primiperiodi di allenamento i non allenati possano sviluppare adeguatamente la forza con le monoserie, ma progredendonel programma siano più efficaci le serie multiple[32].Per quanto riguarda il massimo stimolo dell'ipertrofia muscolare, alcune review suggeriscono le serie multiple permassimizzare questo adattamento[30], la principale meta-analisi stabilisce la superiorità delle serie multiple rispettoalle monoserie[33], mentre le linee guida del ACSM raccomandano tra le 3 e le 5 serie ad esercizio e alti volumi peril massimo sviluppo dell'ipertrofia[35].Riguardo all'esercizio con i pesi utilizzato strettamente come mezzo per il miglioramento della salute generale, lelinee guida del ACSM raccomandano protocolli total body monoserie per 8-12 esercizi totali (8-12 serie totali) amoderata intensità (8-12 RM)[28][29] con la possibilità di introdurre anche le serie multiple[28], mentre una reviewraccomandava 1-2 serie per bambini e anziani[30].

24.4 Ricerca scientifica

220 CAPITOLO 24. VOLUME (ESERCIZIO COI PESI)

24.4.1 Risposte ormonali

Il volume è generalmente associato ad una maggiore risposta ormonale. Svariate ricerche hanno segnalato maggioriincrementi degli ormoni quali GH, testosterone e cortisolo dalle serie multiple rispetto alle monoserie a parità diintensità[38][39]. Anche sul lungo termine (6 mesi), un allenamento periodizzato ad alto volume ha mostrato maggiorilivelli di testosterone e IGF-1, e ridotti livelli di cortisolo rispetto ad un programma in circuit training. Il gruppo ad altovolume presentava anche maggiore forza, potenza e velocità[40]. Altri studi hanno trovato che nei protocolli di forza(alta intensità) il numero di serie non influenza la risposta ormonale, mentre nei protocolli di ipertrofia (moderataintensità) e di endurance muscolare (bassa intensità), l'aumento del numero di serie influiva sull'aumento del GH edel cortisolo. Il testosterone non aumentava significativamente in base al numero di serie[41]. Una review più recentedi Kraemer e Ratamess (2005) riassunse le varie rilevazioni scientifiche ribadendo che i protocolli ad alto volume,ad intensità moderata o alta, usando tempi di recupero brevi e stressando una maggior quantità di muscoli, tendessea produrre le maggiori risposte ormonali acute (testosterone, GH e cortisolo) se comparati con i protocolli a bassovolume, alta intensità, con tempi di recupero lunghi[42]. Viene generalmente stabilito per tanto che i protocolli daivolumi maggiori (spesso associati alle serie multiple) risultino in una maggiore risposta degli ormoni anabolici qualiGH e testosterone, e ormoni dello stress quali il cortisolo, se paragonati ai protocolli dalla maggiore intensità madai volumi inferiori[43]. Di conseguenza, l'esercizio con i pesi orientato all'ipertrofia muscolare, ovvero a moderataintensità (60-80% 1-RM), tempi di recupero brevi tra le serie (60-90 secondi) e alti volumi, provoca una maggiorerisposta ormonale se comparato all'esercizio con i pesi più orientato sulla forza[42].Sebbene sia stata spesso proposta - e data per scontata - una certa correlazione tra la risposta degli ormoni anabolici(testosterone eGH) e l'effettivo sviluppo della forza, dell'ipertrofia e dello stimolo sulla sintesi proteicamuscolare[27][44][45],in anni recenti molte ricerche hanno smentito questa connessione. In realtà già in passato alcuni segnalarono che, adeccezione del testosterone, la risposta ormonale indotta dall'esercizio coi pesi avesse principalmente un effetto sulladisponibilità e sull'utilizzo di substrati[46]. Il testosterone comunque era stato citato per la sua azione diretta sullostimolo della sintesi proteica muscolare[44][47]. Analisi più recenti hanno invece stabilito la mancata correlazione tral'aumento degli ormoni anabolici (esaltato maggiormente da alcune strategie di allenamento specifiche come un mag-giore volume), testosterone compreso, e un aumento dell'ipertrofia muscolare, della forza muscolare o della sintesiproteica muscolare[48][49][50][51][52]. Anche se esistono alcune limitate evidenze contrastanti[53], queste nuove conclu-sioni recenti sembrano stabilire in maniera univoca che effettivamente non vi sia alcun rapporto tra l'aumento dellasecrezione degli ormoni cosiddetti anabolici, provocato da alcune strategie di allenamento, e un maggiore sviluppo deiguadagni muscolari. Ciò nonostante, i maggiori volumi di allenamento hanno spesso dimostrato guadagni muscolarisuperiori.

24.4.2 Guadagni muscolari

Poiché il recente dibattito sulla correlazione tra la stimolazione ormonale e i guadagni muscolari è piuttosto acceso,sarebbe corretto scindere la questione della risposta ormonale acuta e cronica e gli effettivi guadagni a lungo termi-ne. L'importanza del volume nello sviluppo degli adattamenti muscolari come ipertrofia, forza e sintesi proteica èanch'esso piuttosto dibattutto[54][55][56][57]. Diversi studi suggeriscono che una singola serie per esercizio sia effica-ce allo stesso modo delle serie multiple (2-3 serie per esercizio) per aumentare la forza dei soggetti decondizionatie amatori durante i primi mesi di allenamento con i pesi[58][59][32]. Alcune review come quelle condotte da Carpi-nelli e Otto (1998) e Smith e Bruce-Low (2004) hanno concluso che una serie per esercizio possa produrre ottimirisultati[54][55]. Nel documento di Carpinelli e Otto è stato osservato che le serie singole producono risultati ottimaliin 33 studi su 35 revisionati.Tuttavia, una parte consistente della letteratura scientifica supporta l'utilizzo delle serie multiple piuttosto delle mono-serie, anche se spesso questo è stato stabilito su soggetti non allenati, moderatamente allenati, o comunque non atletidi forza avanzati[60][61][62][63]. Un'importante meta-analisi quantitativa (Wolfe et al., 2004) osservò che per i soggettinon allenati i protocolli monoserie o multiserie producessero simili guadagni di forza, mentre con il progredire delprogramma di allenamento le serie multiple fossero più efficaci delle monoserie[32]. Altri documenti hanno stabili-to che il volume possa essere più importante dell'intensità per produrre l'anabolismo muscolare[5], e che la sintesiproteica sia meglio stimolata con 3 serie che con una sola serie al 70% 1-RM[64]. Risultati relativamente recenti diuna meta-analisi di 140 studi sull'allenamento con i pesi non supportano il principio di prescrivere un programmacon una singola serie ad esercizio per migliorare le prestazioni dei soggetti decondizionati e amatori[31]. In generale,una serie viene caratterizzata dal numero di ripetizioni consecutive eseguite durante un singolo esercizio, tuttaviaRhea et al. (2003) notarono che il numero totale di serie eseguite per uno specifico gruppo muscolare è il miglioreindicatore dello stress da allenamento se comparato con le serie per esercizio[31]. Usando questa definizione di serie,riportarono che una media di 4 serie durante ogni sessione di allenamento ottimizza i guadagni della forza sia nei

24.4. RICERCA SCIENTIFICA 221

soggetti non allenati che negli allenati. Peterson et al. (2004, 2005) analizzarono la questione delle serie concludendoche le serie multiple fossero migliori rispetto alle monoserie[10][11]. I dati di Peterson stabilirono che 4 serie per grup-po muscolare fossero adatte sia per i neofiti che per gli atleti intermedi, mentre per gli atleti avanzati o d'élite fosseindicata una media di 8 serie a gruppo muscolare[11]. Come sostiene Carpinelli, i dati di Peterson però potrebberonon supportare le loro conclusioni poiché non sarebbe stata riscontrata nessuna significativa differenza sull'ipertrofiadata dai differenti volumi di allenamento[65]. Due recenti meta-analisi condotte da Krieger (2009, 2010) riportaronoun incremento del 46% della forza[33] e un incremento del 40% nella massa muscolare[34] quando i protocolli a seriemultiple venivano paragonati ai protocolli monoserie. Evidenze recenti sollevano l'ipotesi che alti volumi (3 serie aesercizio per 9 serie per gruppo muscolare) siano meglio adatti per migliorare la forza, mentre bassi volumi (1 seriea esercizio per 3 serie per gruppo muscolare) siano più indicati per il semplice mantenimento della forza[66].

24.4.3 EPOC e grasso corporeo

Il volume potrebbe essere una variabile in grado di incidere sull'EPOC. L'EPOC, comunemente denominato “after-burn”, rappresenta il consumo di ossigeno e il dispendio energetico al di sopra dei livelli basali (o pre-esercizio) che siverifica nelle ore successive all'esercizio. In termini semplici è la quantità di calorie consumate dopo l'allenamento[67].Durante il periodo in cui si manifesta l'EPOC, il corpo avvia i processi di recupero e di ripristino dei livelli pre-esercizio, utilizzando energia supplementare proveniente soprattutto dai lipidi. Poiché durante il periodo in cui siestende l'EPOC, il metabolismo energetico si sposta su un utilizzo preferenziale di lipidi piuttosto che di glucidi[68][69][70][71],esso potrebbe rappresentare un importante componente per la riduzione della massa grassa e per la gestione delpeso[72]. La ricerca sulla relazione tra EPOC e volume del resistance training è piuttosto limitata[73]. In generale, sem-bra che l'EPOC venga significativamente più influenzato dall'intensità che dal volume, e che ques’ultimo parametronon inciderebbe sul dispendio energetico post-allenamento in maniera rilevante[72][73].Melby et al. (1993) conclusero che a parità di volume, la modifica del numero di serie e dei tempi di recupero noninfluisse sul EPOC. Tuttavia, a distanza di 15 ore dal post-allenamento, il protocollo che prevedeva più serie e tempidi recupero più brevi a parità di volume, favorì un innalzamento del metabolismo basale di quasi il doppio rispetto alprotocollo con pause più lunghe e meno serie[74]. Haddock e Wilkin (2006) stabilirono che non ci fosse differenza sulEPOC tra una o tre serie a parità di intensità[75]. Heden et al. (2012) compararono gli effetti dell'allenamento totalbody a basso volume (1 serie, 10 esercizi, 10-RM) con l'allenmento total body ad alto volume (3 serie, 10 esercizi,10-RM) su soggetti adulti giovani sedentari, non rilevando differenze nel dispendio energetico basale fino a 72 oretra i due protocolli[76]. Risultati simili sono stati ottenuti da Abboud et al. (2012), secondo cui a parità di intensità(85% 1-RM), volumi maggiori del doppio non sortivano differenze significative sull'EPOC[77]. La ricerca sembrariconoscere piuttosto come la densità sia più importante nel volume per aumentare l'EPOC. A parità di volume, lamagnitudo del EPOC sembra essere maggiore a seguito dei protocolli dalla maggiore densità[74][73]. In questo senso,i circuit training (i protcolli ad alta densità per eccellenza), che per definizione prevedono pause brevi (al massimo 30secondi) e basse intensità (40-60% 1-RM) sarebbero la miglior strategia per aumentare l'EPOC a parità di volume[73].L'EPOC tuttavia non è il solo fattore da considerare per valutare l'importanza del volume sotto l'aspetto del dima-grimento. Infatti i risultati a breve termine (EPOC e dispendio lipidico post-esercizio), non necessariamente sonopredittivi dei risultati a lungo termine (riduzione della massa grassa). Alcuni ricercatori hanno sostenuto che il vo-lume possa incidere sulla riduzione del grasso corporeo (Fleck e Kraemer, 2004)[1], anche se queste conclusioninon sembravano essere supportato da qualche evidenza scientifica diretta. Una review di Stone, Fleck, Kramer etal. (1991) concludeva la composizione corporea venisse influenzata e controllata con l'esercizio con i pesi allenandogruppi muscolari di maggiori dimensioni e maggiori volumi totali[78]. In una ricerca di Kraemer et al. (2000) venneparagonato un circuit training monoserie con un programma periodizzato ad alto volume, segnalando una riduzionedella perdita di grasso nel secondo gruppo[79]. Effettivamente, alcune ricerche (Phillips e Ziuraitis, 2003) avevanoosservato che i protocolli monoserie stabiliti dalle linee guida del ACSM (8 esercizi monoserie da 15-RM) portasse-ro ad un dispendio calorico insufficiente in rapporto ai valori di riferimento[80], e altri autori hanno sostenuto che ilvolume sia direttamente proporzionale alla spesa energetica dell'allenamento[4]. Pertanto è ipotizzabile che alti volu-mi, imponendo un maggiore dispendio energetico durante l'esericizio, abbiano un effetto favorevole sulla riduzionedella massa grassa. Tuttavia le evidenze scientifiche a sostegno di questa ipotesi sembrano essere scarse, vaghe e nondefinitive.

24.4.4 Sovrallenamento

Il sovrallenamento rappresenta l'aumento di alcuni parametri di allenamento come l'intensità e/o il volume risultandoin un decremento della prestazione a lungo termine[81]. Tuttavia l'intensità e il volume incidono in maniera diversa

222 CAPITOLO 24. VOLUME (ESERCIZIO COI PESI)

sul sovrallenamento. Mentre il sovrallenamento indotto da un alto volume può risultare in un rapporto sfavorevole tratestosterone e cortisolo, compromettendo gli adattamenti e i guadagni muscolari[82], il sovrallenamento indotto daalte intensità può causare un aumento dell'attività del sistema nervoso simpatico per compensare la perdita di forzamuscolare[81].Il sovrallenamento legato alle variazioni di volume ha dimostrato di aumentare i livelli di cortisolo e di ridurre leconcentrazioni basali dell'ormone luteinizzante (LH) e del testosterone libero, e il testosterone totale si è dimostratoparticolarmente sensibile a questo stimolo[83][81]. Inoltre, l'incremento del testosterone totale indotto dall'esercizioviene attenuato durante il sovrallenamento ad alto volume[84]. Al contrario, il sovrallenamento indotto dall'alta inten-sità non sembra alterare le concentrazioni basali dell'ormone, dimostrando quindi una diversa risposta se paragonatoal grande aumento del volume[81]. Non sono stati riportati cambiamenti nei livelli di testosterone circolante e libero,cortisolo e somatotropina (GH) durante il sovrallenamento indotto dall'alta intensità (ad esempio 10 serie da 1 RM susquat ogni giorno per due settimane)[85]. Quindi, da quanto emerge dalla ricerca, sembra che il sovrallenamento indot-to dall'alta intensità non alteri le concentrazioni ormonali basali con un corrispondente decremento della prestazione,mentre al contrario il sovrallenamento indotto dall'alto volume sembra alterare significativamente le concentrazioniormonali basali.

24.5 Altri parametri di allenamento

• Intensità

• Densità

• Frequenza

• Time Under Tension

• Speed of movement

• Tempo di recupero

• One-repetition maximum

• Periodizzazione

• Sovraccarico progressivo

• Specificità

24.6 Voci correlate

• Resistance training

• Body building

• Weightlifting

• Powerlifting

• Fitness (sport)

• Wellness

• Sport

• Sistema aerobico

• Sistema anaerobico lattacido

• Sistema anaerobico alattacido

• EPOC (metabolismo)

24.7. NOTE 223

• DOMS

• Soglia anaerobica

• Massa grassa

• Massa magra

• Ginnastica

• Ginnastica aerobica

24.7 Note[1] Fleck SJ, Kraemer WJ. Designing resistance training programs. Human Kinetics, 2004. p. 7. ISBN 0-7360-4257-1.

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• Hoffman J. (NSCA). NSCA’s Guide to Program Design. Human Kinetics, 2011. ISBN 1-4504-2404-X

• Kenney, Wilmore, Costill. Physiology of Sport and Exercise. Human Kinetics, 2011. ISBN 0-7360-9409-1

24.9 Collegamenti esterni• (IT) lapalestra.net - La relazione volume/intensità

• (IT) muscolab.net - Volume d'allenamento

Capitolo 25

Zona lipolitica

Nell'esercizio aerobico cardiovascolare in ambito fitness, la Zona lipolitica, Fascia lipolitica o Zona brucia gras-si, dall'inglese Fat-burning zone o Fat(max) zone[1][2][3] in ambito scientifico, rappresenta quel range di intensità,riconoscibile con i parametri della percentuale della frequenza cardiaca massima (% FCmax o HRmax), o della per-centuale del massimo consumo di ossigeno (% VO2max), in cui avviene un maggiore tasso di ossidazione di lipididurante l'allenamento aerobico.Questo concetto ha portato in anni passati ad alcuni fraintendimenti, in quanto si è ipotizzato che allenarsi in questorange di intensità sia più indicato per ridurre il grasso corporeo rispetto all'esercizio ad intensità superiori o inferiori.La letteratura scientifica ha da anni smentito tali teorie, rivelando che l'attività cardiovascolare ad alta intensità (conuna componente anaerobica importante o preponderante) possa essere efficace in maniera paragonabile o superioreper questo scopo[4]. In altri termini, anche se l'impiego di lipidi può essere maggiore durante l'allenamento, questateoria non considera ulteriori meccanismi metabolici e fisiologici coinvolti nei processi di riduzione della massa grassasul lungo termine, i quali possono essere efficacemente innescati anche con attività più intense.

25.1 Aerobica e lipolisi

Uno dei motivi più comuni per cui si ricorre all'attività aerobica è quello di ridurre i depositi di grasso corporeo stoc-cato nel tessuto adiposo (trigliceridi), e quindi di enfatizzare il processo metabolico della loro liberazione dai depositi(lipolisi) e del loro impiego energetico. La caratteristica del sistema energetico aerobico è infatti quella di ossidarelipidi e glucidi, con una prevalenza dell'uno o dell'altro substrato a seconda di diverse variabili. Il dimagrimento, oltreall'eventuale bilancio calorico negativo creato mediante la spesa calorica durante l'allenamento, è determinato da unaserie di adattamenti e modifiche metaboliche e fisiologiche croniche indotte dall'attività stessa e dall'alimentazione,che inducono dei miglioramenti sul lungo termine sotto il profilo dell'efficienza metabolica del corpo[5]. Un altro fat-tore spesso non considerato è la spesa calorica post-esercizio (EPOC), la quale si orienta maggiormente sul dispendiodi lipidi, e si rivela maggiore nell'esercizio ad alta intensità piuttosto che con l'aerobica tradizionale a moderata obassa intensità. Il dispendio calorico totale durante l'esercizio per altro non rivela la provenienza delle calorie spese,che possono derivare da molteplici fonti: acidi grassi liberi (FFA) plasmatici, glicogeno muscolare, glicogeno epa-tico, glucosio ematico, carboidrati e lipidi assunti con la dieta, trigliceridi depositati nel tessuto adiposo, trigliceridiintramuscolari (IMTG), proteine/amminoacidi, o altri substrati glucogenetici quali glicerolo, e piruvato/lattato. Adesempio, in un ipotetico caso di prestazioni ad intensità elevate e una durata ridotta, o a basse intensità e lunga du-rata, a parità di dispendio calorico in entrambe le sedute, prevalgono rispettivamente glucidi nel primo caso e lipidinel secondo[6]. Le proteine/amminoacidi, possibile substrato impiegato nell'attività di endurance, in realtà non sonosignificativamente metabolizzati in condizioni normali. Ciò avviene nei casi di digiuno prolungato ed esercizi troppoprotratti, in cui fino al 10% di questi substrati può arrivare a coprire la domanda energetica[7][8]. Quindi di per sé lamera valutazione del dispendio calorico durante l'esercizio non lascia intendere se l'allenamento è stato produttivo aifini dell'impiego di trigliceridi depositati nel tessuto adiposo, né lascia intendere il dispendio energetico totale indottodall'attività fisica, visto che esso continua nelle ore successive al termine della stessa. Ciò che infatti non viene con-siderato in questo contesto, è che la spesa energetica associata all'esercizio fisico include sia l'energia spesa durantelo stesso, sia quella spesa nel periodo successivo[9]. L'impiego energetico dei grassi in realtà deve essere consideratonell'arco di tutta la giornata - non ora per ora - per avere una prospettiva significativa del suo impatto sulla compo-sizione corporea[10]. Ad ogni modo, la tradizionale attività aerobica a moderata o bassa intensità difficilmente causa

227

228 CAPITOLO 25. ZONA LIPOLITICA

un significativo dispendio calorico post-esercizio in maniera tale da incidere sul bilancio calorico complessivo[11].Comunque, a seconda di alcune misure prese, è possibile massimizzare il dispendio energetico a carico dei lipidipiuttosto che dei glucidi o di altri substrati durante l'attività, ma ciò comunque non sottointende la maggiore efficaciadi un allenamento finalizzato alla riduzione della massa grassa. Spesso non si considerano molti fattori più complessiche possono condizionare la lipolisi, in positivo o in negativo. A differenza di tessuti come il muscolo scheletrico, chericavano gli FFA dal plasma sanguigno e dai depositi interni (IMTG), nel tessuto adiposo il flusso degli acidi grassiattraverso la membrana cellulare è bidirezionale: verso l'esterno nei periodi di netta mobilizzazione dei grassi, comedurante il digiuno e l'esercizio fisico, e verso l'interno durante il periodo post-prandiale[12].Come accennato nei punti precedenti:

• la manipolazione dietetica gioca un ruolo fondamentale[13]: una dieta ricca di glucidi, e la loro assunzione nelleore precedenti, o durante l'attività stessa, blocca o inibisce in acuto questo processo[1], in tal senso si sottolineache in questo caso il dispendio calorico si sposta maggiormente a carico dei glucidi e meno dei lipidi;

• il rapporto tra intensità e volume di allenamento determinano una variabilità nell'impiego dei substrati[13]: abasse intensità e alto volume si intensifica l'impiego di lipidi e rimane ridotto l'impiego di glucidi, mentre amoderate e alte intensità e bassi volumi, si intensifica l'impiego di glucidi e di riduce quello di lipidi;[6][13]

• esistono quindi zone di intensità relativa che enfatizzano l'ossidazione di lipidi;

• alcune macchine cardio sono in grado di accentuare il dispendio calorico e la lipolisi rispetto ad altre a paritàdi intensità:[14] è il caso dei macchinari che mobilitano completamente il corpo evitando la componente statica,e che impongono il carico antigravitario;

• lo stato di allenamento condiziona la lipolisi[13]: per gli atleti allenati la zona lipolitica è diversa rispetto allamedia dei soggetti;[1]

• la combustione di lipidi può variare anche in base al sesso;[15][16]

25.1.1 La variabilità del range della zona lipolitica

In linea generale la percentuale allenante sulla frequenza cardiaca in cui risulta più spiccata la lipolisi è riconosciuta trail 65 e il 75% della HRmax secondo la formula di Karvonen, oppure tra il 60 e il 65% sul VO2max. La lipolisi dei lipidi(trigliceridi) depositati verrebbe raggiunta con almeno 20 minuti di attività protratta. Spesso però non si considera chequesti dati si riferiscono all'attività eseguita sul treadmill (tapis roulant)[17], quindi subiscono una variazione su altremacchine, come ad esempio il cicloergometro. Consultando alcuni studi, i quali solitamente valutano l'intensità relativasoprattutto sul VO2max piuttosto che della FCris (Karvonen), emergono ulteriori dati interessanti e non sempre dalrisultato univoco: Holloszy et al. (1998) riconoscono una zona lipolitica approssimativamente tra il 55 e il 75% delVO2max[18]; Turcotte (1999) riconosce il massimo range lipolitico tra il 60 e 65% del VO2max[19]; Astorino (2000)comparò l'ossidazione di grassi in donne moderatamente allenate durante 15 minuti di corsa a 6 intensità diverse(25%, 40%, 55%, 65%, 75% e 85% VO2max), trovando che il più alto tasso di ossidazione lipidica avveniva al 75%VO2max, che corrispondeva alla soglia ventilatoria dei soggetti[20]; Achten et al. (2002) trovarono la zona lipolitica inciclisti moderatamente allenati al 64% VO2max[2]; una ricerca successiva di Achten e Jeukendrup (2003) la rilevò al64% VO2max su soggetti allenati[3]; Knechtle et al. (2004) confrontarono l'ossidazione di grassi in atleti di enduranceallenati di entrambi i sessi durante 30 minuti di corsa e pedalata a tre intensità (55%, 65% and 75% VO2max),trovando che il più alto tasso di ossidazione lipidica avveniva al 75% VO2max sia per la pedalata che per la corsa, laquale corrispondeva alla soglia anaerobica nella pedalata[15]; Achten e Jeukendrup (2004) riconoscono una differenzatra gli individui allenati e non, con una zona tra il 59 e il 64% per gli allenati, e tra 47 e 52% per la media dellapopolazione[1]; Capostagno e Bosch (2011) riconoscono la massima combustione di lipidi al 75% del VO2max[14].Da quanto emerge, pare che non esista una zona lipolitica (fat(max)zone) troppo definita dal calcolo della percentualeallenante sul VO2max, con un range molto ampio con minime che si aggirano attorno al 50% e massime attornoal 75%, quindi con un valore medio indicativo di 62,5%, una media che rientra nel range del 60-65% del VO2maxgeneralmente riconosciuto come la zona lipolitica.Il dato che emerge da Achten e Jeukendrup (2004), è che per gli individui allenati la zona lipolitica viene raggiuntaa maggiori intensità rispetto ai non allenati[1]. Jeukendrup et al. (1997) concludono che i soggetti allenati riescono adossidare più lipidi a parità di impiego glucidico alla stessa intensità, quindi i soggetti allenati consumano più calorietotali[21]. Sidossis et al. (1998) concludono che la maggiore capacità di ossidazione lipidica nei soggetti allenati possaessere dovuta ad un maggiore ingresso degli FFA nei mitocondri[22].

25.1. AEROBICA E LIPOLISI 229

Per quanto riguarda le macchine aerobiche, a parità di intensità il treadmill (tapis roulant) consente un'ossidazionedi lipidi notevolmente maggiore rispetto alla ciclette (cicloergometro), arrivando anche ad una differenza del 28% inpiù[14][23]. Inoltre, le donne riescano ad ossidare più lipidi rispetto agli uomini a parità di intensità sul totale dispendiocalorico[15][16][24][25].

25.1.2 Comparazione tra VO2max e FCmax

Il parametro intensità può essere misurato tramite diversi metodi o formule, e nelle ricerche scientifiche viene più co-munemente utilizzata la percentuale sul massimo consumo di ossigeno (VO2max) per stabilirla. Tuttavia quest'ultimain buona parte dei casi non è strettamente proporzionale alla percentuale della FCmax, e, sebbene esistano delletabelle che indicano in maniera approssimativa la corrispondenza tra i valori dei due parametri (ad esempio: 80%FCmax = 70% VO2max), in realtà queste corrispondenze sono indicative e variano largamente in base agli autoriche le riportano e in base al macchinario o all'esercizio svolto. Poiché per stabilire la percentuale del VO2max sononecessari dei test e dei macchinari specifici, più spesso viene utilizzata la percentuale della FCmax, più facilmentemisurabile e monitorabile con cardiofrequenzimetro, la quale può essere individuata con formule più o meno precise(Cooper, Tanaka, Karvonen, ecc). In conclusione, anche se alcune fonti potrebbero dare dei riferimenti sulla Zonalipolitica basati sulla percentuale del VO2max, è necessario considerare che questi valori molto probabilmente noncorrispondono a quelli della percentuale della FCmax, più comunemente usata dagli sportivi.La correlazione tra le percentuali del VO2max e della FCmax è stata spesso comparata, tuttavia rimane una mediadei valori, di carattere approssimativo e indicativo, e varia da parte di diverse fonti. Si precisa comunque che questecorrelazioni avrebbero una validità solo adoperando la formula di Karvonen (FCris), e quindi valutando la frequenzacardiaca a riposo della persona. Inoltre queste correlazioni hanno un valore relativo poiché si relazionano ad undeterminato esercizio, ma subiscono una variazione in base al tipo di sforzo aerobico o al tipo di macchina aerobica:sulla ciclette (o cicloergometro) la percentuale di FCris risulta più bassa della percentuale del VO2max; sul treadmill(tapis roulant) e sullo stepper c'è invece una correlazione molto stretta tra i 2 parametri (60% FCris = 60% VO2max);sul vogatore (o remoergometro) la FCris risulta più alta della percentuale rispettiva del VO2max, ecc.[17]

Alcuni esempi:

25.1.3 Lipolisi e stato di allenamento

L'allenamento di endurance incide sull'utilizzo di substrati e sulla capacità di dare luogo ad uno shift metabolicoche porta ad una maggiore ossidazione di lipidi riducendo il catabolismo del glicogeno durante l'esercizio[27]. Gliatleti allenati sono capaci di bruciare più lipidi ad alte intensità rispetto ai soggetti non allenati per via di adattamentimuscolari e ormonali alla regolare attività fisica. I soggetti allenati secernono minori quantità di catecolammine epresentano un'inferiore concentrazione di FFA ematici, permettendo agli atleti di sfruttare maggiormente i depo-siti di trigliceridi intramuscolari, che aumentano di dimensioni per risultato dell'esercizio di endurance. Inoltre, gliadattamenti muscolari contribuiscono ad un maggiore stimolo sull'ossidazione di grassi negli atleti allenati:

• aumentata densità mitocondriale;

• aumentato numero di enzimi ossidativi;

• aumento della densità capillare;

• aumento della concentrazione di proteine leganti degli FFA;

• aumento della concentrazione degli enzimi carnitina palmitoil transferasi 1 e 2;

L'incremento della densità capillare e del numero di enzimi ossidativi nel muscolo allenato aumenta la capacità diossidare grasso e di sintetizzare ATP mediante fosforilazione ossidativa. L'aumento della densità capillare migliora iltrasporto di acidi grassi al muscolo, e aumenta la concentrazione di proteine leganti per facilitare la maggiore richie-sta di acidi grassi trasportati nel sarcolemma. Quando il muscolo scheletrico presenta una maggiore concentrazioneenzimatica di carnitina palmitoil transferasi, più acidi grassi possono essere trasportati alla membrana mitocondria-le per essere ossidati e usati come combustibile. Una fattore che sembra non essere influenzato dall'endurance è lalipolisi nel tessuto adiposo, come mostrati da tassi lipolitici simili alla stessa intensità assoluta a seguito dell'attivitàdi endurance[27][28].

230 CAPITOLO 25. ZONA LIPOLITICA

25.2 Zona lipolitica e il mito

Molto comunemente viene ritenuto che per bruciare grassi con l'attività aerobica si debba perforzamantenere l'intensità,riconoscibile con la percentuale dei parametri frequenza cardiaca massima (FCmax) o massimo consumo di ossigeno(VO2max), entro certi range definiti. Molte macchine cardiovascolari segnano nelle loro opzioni di allenamento lacosiddetta Fat-burning zone (in italiano: la zona o la fascia lipolitica), cioè la zona di quello specifico range in cui èstato riconosciuto un maggior dispendio lipidico. Spesso diversi autori hanno segnalato, avvalendosi del supporto didati scientifici, che la Fat-burning zone sia da ritenere come un mito[29][30][31].Durante l'esercizio aerobico vengono impiegati sia lipidi che glucidi in quantità variabile. Durante l'esercizio ad inten-sità molto bassa (camminata), i grassi coprono la maggior parte della domanda energetica. Con l'aumento dell'intensitàfino alla soglia anaerobica (l'intensità che segna la transizione dal metabolismo prevalentemente aerobico al metabo-lismo in cui la componente anaerobica diventa prevalente), il contributo dei grassi in percentuale decrementa, mentreaumenta quello dei carboidrati. Una volta che l'intensità supera la soglia anaerobica, i carboidrati diventano l'unicafonte energetica.Il primo fraintendimento può nascere da questi dati, in quanto viene confuso il consumo dei grassi in percentualesui glucidi, con il consumo dei grassi totale indotto dall'allenamento. Sono effettivamente due dati diversi. A bassaintensità il corpo ossida una maggiore percentuale di grassi e meno di carboidrati rispetto a intensità più elevate, maa intensità più elevate (comunque inferiori al livello della soglia anaerobica) si consumano più calorie totali, tra cuianche più calorie totali derivanti dai grassi rispetto alla bassa intensità[32].Uno studio molto importante (Romijn, 1993) condotto su ciclisti professionisti ha cercato di determinare più preci-samente il grado di impiego dei diversi substrati a diverse intensità. In questa ricerca si concludeva sinteticamente chel'impiego di glucosio e l'ossidazione di glicogeno incrementano di pari passo con l'intensità dell'esercizio aerobicoassieme ad una progressiva riduzione del rilascio degli acidi grassi nel plasma; mentre la lipolisi periferica (l'impiegodi grassi) viene stimolata al massimo con l'esercizio a basse intensità:[33]

• al 25% del VO2max, l'80% del combustibile impiegato è rappresentato dai lipidi plasmatici provenienti daltessuto adiposo;

• al 65% del VO2max, il glicogeno muscolare copre la maggior parte della richiesta energetica, ma il 50%dell'energia proviene dagli acidi grassi plasmatici e dai trigliceridi intramuscolari;

• all'85% del VO2max, oltre il 60% della richiesta energetica proviene dal glicogeno muscolare, mentre solo il28% è coperto dagli acidi grassi.

Dunque, da quanto riscontrato anche da studi successivi (Thompson, 1998), l'attività aerobica di bassa intensità (33%VO2max) e di lunga durata o alto volume (90 min), risultano in una maggiore ossidazione totale di grassi rispettoall'attività fisica di intensitàmoderata (66%VO2max) e durata più ridotta (45min), ma dal simile dispendio calorico[6].Friedlander et al. (1999) segnalano però che nonostante avvenga una variazione di FFA nel flusso ematico a diverseintensità, la loro ossidazione non sembra differire rilevantemente tra prestazioni al 45% e al 65% del VO2max[34].In base a questi dati si può concludere che nella cosiddetta Zona lipolitica (60-65% VO2max):

• visto che il consumo di carboidrati è proporzionale all'intensità, la percentuale di ossidazione di lipidi sui glucidiè comunque inferiore rispetto a intensità più basse della Zona lipolitica;[6][33]

• nella Zona lipolitica comunque il glicogeno muscolare copre circa metà della richiesta energetica, cioè uncontributo maggiore rispetto ad intensità inferiori;[6][33]

• nella Zona lipoltica il contributo dei trigliceridi intramuscolari copre parte della richiesta lipidica a scapito deitrigliceridi adiposi rispetto ad intensità minori;[33]

• i trigliceridi intramuscolari possono coprire dal 20 al 40% della richiesta da substrati;[28]

• il contributo da parte dei trigliceridi intramuscolari aumenta con l'allenamento;[35]

• la richiesta lipidica aumenta con la durata dell'esercizio, quindi nelle prime fasi dell'esercizio in Zona lipoliticail contributo del glicogeno muscolare è maggiore;[36]

• la Zona lipolitica quindi rappresenta il range in cui la spesa a carico dei lipidi può essere potenzialmen-te massimizzata, nonostante la percentuale sia inferiore sulla richiesta energetica totale rispetto ad intensitàinferiori;[6][33]

25.2. ZONA LIPOLITICA E IL MITO 231

• la Zona lipolitica viene raggiunta ad intensità superiori per i soggetti allenati;[1]

• i soggetti allenati riescono ad ossidare più lipidi a parità di intensità e di ossidazione di glucidi;[21][22]

• i soggetti allenati ossidano più lipidi rispetto ai non allenati;[27]

• l'aumento dell'ossidazione lipidica nei soggetti allenati può essere dovuto ad un maggiore impiego di IMTGpiuttosto che una maggiore lipolisi del tessuto adiposo;[27]

• a parità di intensità alcuni macchinari consentono una maggiore ossidazione di grasso rispetto ad altri;[14][23]

• perde senso allenarsi all'interno della Zona lipolitica per ossidare lipidi durante l'esercizio senza le adegua-te scelte alimentari: i carboidrati alimentari sopprimono l'ossidazione di lipidi, mentre i lipidi alimentari nefavoriscono l'ossidazione;[37][38]

• basse scorte di glicogeno (connesse con un basso apporto di glucidi) incrementano l'ossidazione di lipidi;[39][40]

• anche se la lipolisi aumenta con la durata dell'esercizio, aumenta anche il rischio del catabolismo muscolare dacui derivano gli amminoacidi che vengono utilizzati come substrato energetico;[41][42][43]

• la potenziale riduzione dellamassamuscolaremediante questo processo porta ad una riduzione delmetabolismobasale e della capacità di ossidazione lipidica basale (sul lungo termine);[44]

• la probabilità di catabolismo proteico del muscolo scheletrico è maggiore nei soggetti non allenati;[25]

25.2.1 La differenza tra usare grasso durante l'esercizio e perdere grasso

Dal momento che l'impiego di grasso è inversamente proporzionale all'intensità dell'esercizio, e che quindi a basseintensità è usata unamaggiore percentuale di grasso, mentre nell'esercizio cardiovascolare ad alta intensità si utilizzanosolo carboidrati, è stato spesso giudicato scontato che l'esercizio aerobico a basse intensità sia migliore per bruciaregrassi rispetto all'esercizio ad intensità superiori[45], o addirittura che lo svolgimento di una prestazione anaerobica adalta intensità non serva a ridurre il grasso corporeo. Ciò ha fatto in modo che venisse coniato il termine Fat-burningzone, o Zona brucia grassi, deducendo che solo l'esercizio cardiovascolare svolto in determinate fasce di intensitàpossa essere effettivamente utile per dimagrire. La fisiologia dell'utilizzo di substrati ignora un dato importante efondamentale: l'utilizzo di grasso durante l'esercizio ha poco a che vedere con la perdita di grasso corporeo[11]. Lateoria sopra accennata, oltre a non essere supportata da alcuna ricerca scientifica diretta ed evidenza empirica, nonconsidera che a basse intensità anche il dispendio energetico totale per unità di tempo è più basso, di conseguenza ildispendio stesso di grassi è molto basso[32], e anche l'incremento del metabolismo e della termogenesi durante (EAT)e dopo (EPOC) l'allenamento sono minimizzati. Con l'aumentare dell'intensità (attorno a valori medi del 65% delVO2max, cioè moderata intensità), mentre la percentuale di energia ricavata dai grassi è minore, la quantità totale digrassi impiegati è superiore[33][32]. Mentre l'esercizio aerobico ad intensità moderata (60-75% del VO2max) richiedeuna maggiore percentuale energetica/calorica da fonti glucidiche, l'ammontare delle calorie totali, e delle calorie dafonti lipidiche, è maggiore rispetto all'esercizio ad intensità inferiori. Questa zona di intensità è stata denominata daalcuni ricercatori come “Fat(max) zone”[1][2][3] (termine scientifico per identificare la zona lipolitica), cioè alla zonadi intensità in cui il dispendio lipidico per unità di tempo è massimizzato. Tuttavia, anche questo dato ha portatoall'equivoco a sostegno del fatto che le zone moderate dell'intensità, a causa del maggiore dispendio di grassi perunità di tempo, fossero più efficaci per ridurre il grasso corporeo. Anche questa teoria tuttavia non trova delle basiscientifiche, perché l'esercizio cardiovascolare ad alta intensità (cioè a valori anaerobici) accelera il metabolismodei grassi e il metabolismo basale potenzialmente per 24 ore più dell'esercizio a intensità moderate o basse[46][47].Questo incremento acuto del metabolismo e del metabolismo dei grassi, e quindi del dispendio lipidico a scapito deicarboidrati, ha un effetto positivo sulla perdita di grasso. Diversi studi hanno inoltre paragonato l'effetto dell'eserciziocardiovascolare a differenti intensità per la perdita di grasso, notando che fintanto che il dispendio calorico rimanesseidentico, anche la perdita di grasso a lungo termine fosse analoga, sia che l'esercizio fosse svolto a bassa o ad altaintensità[42][48][49]. In altri casi fu addirittura notato che a parità di dispendio calorico, l'esercizio ad alta intensità avesseprodotto un effettivo o superiore dimagrimento rispetto all'esercizio a bassa o moderata intensità[50][51][52], rimettendoin discussione anche la teoria del deficit calorico per il dimagrimento. Nonostante i diversi equivoci e luoghi comunisu questo tema, ciò che la ricerca ha evidenziato negli ultimi decenni è che in realtà non c'è la necessità di impiegarei grassi durante l'attività per perdere efficacemente grasso corporeo[11][4]. Ciò può essere dimostrato ad esempio daivelocisti, i quali si allenano i modalità anaerobica, per definizione caratterizzata dall'utilizzo esclusivo di carboidraticome carburante energetico, pur presentando una percentuale di grasso corporeo molto bassa. Di conseguenza, isubstrati energetici usati durante l'esercizio sono di secondaria importanza rispetto al altri fattori.

232 CAPITOLO 25. ZONA LIPOLITICA

I carboidrati sono in realtà il combustibile preferito dei muscoli durante l'esercizio. A moderata intensità nella zonalipolitica, una buona parte del grasso che viene utilizzato in combinazione con i carboidrati proviene dalle scorte ditrigliceridi intramuscolari o IMTG (fino al 40%) e non completamente da quelli del tessuto adiposo[27][28]. Si è addirit-tura evidenziata la possibilità che l'aumento della capacità di ossidazione lipidica nei soggetti allenati sia dovuto ad unmaggiore impiego di trigliceridi intramuscolari piuttosto che ad una maggiore lipolisi del tessuto adiposo[27]. Questoperché durante l'esercizio fisico, quando si necessita di rigenerare rapidamente l'ATP per la contrazione muscolare,è conveniente utilizzare il grasso fisicamente più vicino ai mitocondri. Mentre per utilizzare il grasso depositato neltessuto adiposo, gli acidi grassi liberi, pur essendo effettivamente sfruttati, devono appena attraversare il circolo ema-tico per essere trasportati all'interno dei mitocondri muscolari dove possono essere ossidati. Il grasso adiposo inoltreè altamente ossidato durante le ore post-allenamento, e questo processo viene enfatizzato in proporzione all'intensitàdell'esercizio.L'allenamento di endurance non porta necessariamente al dimagrimento mediante un dispendio di lipidi durantel'allenamento, ma portando ad un miglioramento degli adattamenti muscolari che favoriscono cronicamente unamaggiore efficienza nell'ossidazione dei grassi:[53]

• aumentando le proteine di trasporto degli acidi grassi (FABP), che regolano il trasporto degli acidi grassi;

• aumentando i livelli dell'enzima carnitina transferasi, che facilita il trasporto degli acidi grassi attraverso lamembrana mitocondriale;

• aumentando la densità e il numero di capillari nel muscolo scheletrico, che aumenta il trasporto di acidi grassiai muscoli;

• aumentando la densità di mitocondri nei muscolo scheletrico, che aumentano la capacità di ossidazione deigrassi;

Uno degli adattamenti più distintivi dell'allenamento di endurance è che il metabolismo nel tempo si adatta ad unmaggiore impiego di lipidi e meno di carboidrati alla stessa intensità di allenamento.In conclusione, ciò che è emerso dalla ricerca scientifica, è che non c'è necessariamente una correlazione tra il di-magrimento e la prevalenza di grassi come combustibile durante l'attività cardio ad intensità bassa o moderata, inquanto devono essere previste molte più variabili ed è necessario considerare la spesa lipidica sul breve, medio elungo termine per poter stabilire l'effettiva validità di un protocollo di allenamento. Stando ai risultati diretti effet-tuati da parte delle varie ricerche, lo Steady State Training ad alta intensità (HIET)[50] e l'Interval training ad altaintensità (HIIT)[52], ovvero due modalità cardiovascolari in cui viene intensificata la spesa di glucidi durante l'attivitàa scapito dei lipidi, hanno mostrato di riuscire a favorire una perdita di grasso molto spesso in maniera superiorerispetto alla classica aerobica ad andamento costante (Steady State) a moderata intensità (LISS training) a parità didispendio calorico e di frequenza di allenamento. I ricercatori hanno supposto che l'esercizio di endurance ad altaintensità possa indurre a un maggiore dimagrimento, in particolare del grasso viscerale, per diverse ragioni: 1) essoinduce ad una maggiore secrezione di ormoni lipolitici tra cui GH e catecolammine[54][55], che possono facilitareun maggiore dispendio energetico post-allenamento, 2) è stato riportato che ad un livello equivalente di dispendioenergetico, l'esercizio ad alta intensità favorisse un maggiore bilancio energetico negativo (mediante una minore as-sunzione calorica) rispetto all'esercizio a bassa intensità[56]. Quindi, come sarà possibile approfondire in seguito, laspesa lipidica e calorica durante l'attività non sono degli indicatori dell'efficacia dell'esercizio cardiovascolare per ildimagrimento sul lungo termine.

25.2.2 Regime alimentare

È bene riconoscere che per enfatizzare la perdita di grasso corporeo non possono essere valutate solo le modalità diallenamento fisico, in quanto anche l'impostazione alimentare è in grado di enfatizzare, oppure ostacolare o inibiretali processi, ad esempio, in base alla natura dei macronutrienti, o al timing (la tempistica) di assunzione di alimentio integratori. Anche se un allenamento venisse svolto nelle zone di intensità in cui avviene un maggiore dispendio digrassi totale o in percentuale, l'eventuale ossidazione di lipidi viene compromessa dall'assunzione di glucidi prima odurante l'attività stessa, spostando il metabolismo verso l'ossidazione di glucidi e inibiendo l'ossidazione di lipidi inbuona parte dei casi.Per tanto, tra due soggetti che svolgono un'attività aerobica nella loro zona lipolitica individuale, l'atleta che segueuna dieta ricca di carboidrati, o che prima e/o durante l'attività assume un integratore o un cibo ricco di carboidrati,probabilmente subirà una significativa inibizione dell'ossidazione di lipidi durante l'attività a favore dell'impiego di

25.2. ZONA LIPOLITICA E IL MITO 233

carboidrati, al contrario dell'atleta che non segue una dieta ricca di carboidrati, o che non li assume in prossimitàdell'attività stessa. L'effetto inibitorio dei carboidrati assunti in prossimità dell'esercizio aerobico sulla soppressione dellamobilizzazione e impiego di grassi durante l'esercizio è maggiore nei soggetti non allenati o moderatamente allenatirispetto ai soggetti allenati durante l'esercizio a moderata intensità, ma è analogo tra le due categorie durante l'esercizioa bassa intensità.

Il regime alimentare influisce sia sulla performance che sull'impiego dei substrati. Nonostante l'impiego di lipidi possaessere prevalente in un'attività aerobica, spesso non viene considerato che l'assunzione di alimenti calorici riesce adalterare significativamente questo risultato. È stato riscontrato che il massimo consumo di lipidi durante l'attivitàdi endurance è favorito da una dieta a basso tenore di carboidrati a favore di lipidi e proteine[36][37][57]. Questonaturalmente impone una riduzione dell'intensità e della durata dell'esercizio, oltre che a una riduzione delle riservedi glicogeno[36][37][57]. Al contrario, una dieta ad alto tenore di carboidrati impone un ridotto impiego di lipidi durantel'attività a favore dei glucidi, e incrementa le prestazioni e la durata, grazie alla maggiore disponibilità di glucosio eanche alle maggiori scorte di glicogeno. Un emblematico studio di Burke, ad esempio, constatò che 5 giorni di dietaricca di grassi più esercizio aerobico portarono i soggetti ad un aumento di più del doppio dell'ossidazione di gassidurante l'esercizio a moderata intensità rispetto ad una dieta ricca di carboidrati[58].Sebbene l'assunzione di carboidrati prima e durante l'esercizio aggiunga un substrato esogeno al corpo, è stato ampia-mente constatato che questa strategia sopprime lamobilitazione degli acidi grassi nel plasma e la loro ossidazione[37][38][59][60].Ad esempio, l'assunzione di bevande a base di glucidi durante l'attività aerobica, sebbene favorisca un miglioramen-to della prestazione[61], e una riduzione dell'utilizzo del glicogeno muscolare[62][63], determina anche una riduzionedell'ossidazione di lipidi. Infatti l'alta disponibilità di carboidrati prima dell'esercizio aerobico è associata ad un in-cremento del glucosio ematico e della concentrazione di insulina, che causa una soppressione della lipolisi del tessutoadiposo e quindi della disponibilità di FFA a favore della glicolisi. L'incremento delle concentrazioni di glucosio han-no mostrato ridurre l'ossidazione di lipidi inibendo direttamente il trasporto di FFA nelle membrane mitocondriali[19].Sembra che i carboidrati giochino un ruolo fortemente inibitorio sulla lipolisi: la mobilizzazione dei lipidi è menoinfluenzata dalla stimolazione catecolamine-dipendente dei recettori beta-adrenergici (data dall'attività fisica), chedalla diminuzione dell'insulina plasmatica (data dall'ingestione di carboidrati)[64].In conclusione, l'assunzione di cibi o integratori glucidici prima e/o durante l'esercizio tende ad inibire la mobiliz-zazione e l'impiego dei lipidi a favore dei glucidi[19][38][59]. Tuttavia, questo effetto può variare in base al grado diallenamento del soggetto. Il meccanismo inibitorio indotto dai carboidrati avviene sempre a basse intensità, ma senei soggetti non allenati e moderatamente allenati avviene anche a moderate intensità[65][66], questo tende a non ve-rificarsi nei soggetti ben allenati a moderate intensità[67][68]. L'ossidazione inoltre viene maggiormente ridotta conl'assunzione di carboidrati ad alto indice glicemico (IG), rispetto a carboidrati a basso indice glicemico[69][70][71].Queste conclusioni non sorprendono, in quanto è risaputo che anche in stato di riposo (assoluta prevalenza del me-tabolismo aerobico) e carenza di glucidi, il muscolo scheletrico e cardiaco possono arrivare ad utilizzare per l'80 %lipidi a scopo energetico. Tuttavia, in seguito all'elevato stimolo insulinico indotto dall'assunzione di carboidrati, ilmuscolo scheletrico e cardiaco esprimono una preferenza per l'utilizzo di glucosio piuttosto che degli acidi grassiall'interno dei processi aerobici, intensificando quindi la glicolisi[72]. L'insulina ha inoltre un ruolo nella soppressionedei processi lipolitici, inibendo quindi gli ormoni e gli enzimi deputati a questo compito.

25.2.3 L'origine del mito

A parte le rilevanti variabili dettate dall'alimentazione, il grado di impiego di lipidi durante l'esercizio è dipendentedall'intensità. Più bassa è l'intensità, maggiore è la percentuale di grasso depositato che viene utilizzato come com-bustibile. Maggiore è l'intensità, maggiore sarà in proporzione l'utilizzo di glicogeno e/o dei fosfati muscolari (ATP,CP). Proprio qui nasce il fraintendimento. Il buon senso dovrebbe rendere evidente che, anche se si sta ossidando unamaggiore percentuale di grasso accumulato, gli sprint avrebbero un maggiore impatto sulla riduzione del grasso no-nostante il minore utilizzo proporzionale di grasso per sostenere la maggiore intensità. Sono state condotte sufficientiindagini sulla soglia di intensità massima in cui viene massimizzata l'ossidazione di lipidi. Una ricerca emblematicadi Achten e Jeukendrup (2004) trovò che il picco di ossidazione di lipidi avviene ad un'intensità di circa il 63%del VO2max. Questo livello di picco viene progressivamente ridotto oltre tale soglia, trovando valori minimi attornoall'82% del VO2max, vicino la soglia anaerobica, all'87%[73]

In base a questo principio metabolico, è venuto a crearsi un grande fraintendimento nell'ambiente fitness. Secondo unacerta interpretazione, unamaggiore quantità netta di grasso viene ossidata grazie ad unaminore intensità dell'esercizio,indipendentemente dalla durata dello studio o delle conclusioni finali. Inoltre, è stata confusa o scambiata l'ossidazionenetta di lipidi indotta dall'allenamento con l'ossidazione strettamente durante l'allenamento, senza considerare quindi

234 CAPITOLO 25. ZONA LIPOLITICA

l'impatto sul dipendio lipidico dopo l'esercizio. Non è mai stata fatta una distinzione tra:

• l'ossidazione lipidica durante l'allenamento;

• l'ossidazione lipidica nel periodo di recupero;

• l'ossidazione totale di grassi durante un periodo di 24 ore post-esercizio;

• l'ossidazione di grassi su lungo termine, come alcune settimane;

Quindi, in base ad interpretazioni approssimative, la presunta superiorità dell'attività cardio a bassa intensità perossidare grassi continua ad essere promossa più di attività maggiormente intense che richiedono meno tempo, e chepotrebbero rivelarsi maggiormente efficaci.

25.2.4 La ricerca

Analizzando tutte le ricerche sulla fisiologia applicata, vengono ottenuti una serie di risultati confusi a causa dellagrande varietà di protocolli testati come le caratteristiche dei soggetti esaminati, le manipolazioni dietetiche, il bilancioenergetico, e le intensità usate nell'esercizio.Tuttavia, la ricerca sull'ossidazione di grasso corporeo indotta dall'esercizio può essere facilmente interpretata da unadivisione degli studi in 3 sottogruppi:

• effetto acuto o a breve termine: durante l'esercizio fisico e immediatamente dopo;

• effetto a medio termine: durante 24 ore post esercizio;

• effetto cronico o a lungo termine: a distanza di diverse settimane;

25.2.5 Effetti acuti

Oltre a misurare l'ossidazione dei grassi durante l'esercizio fisico, gran parte delle analisi sugli effetti acuti valutanoanche l'ossidazione dei grassi entro 3-6 ore dal termine dell'allenamento fisico[6]

L'ossidazione dei grassi durante l'esercizio fisico tende ad essere più elevata nelle prestazioni a bassa intensità, mal'ossidazione di grassi post-esercizio tende ad essere più elevata nelle prestazioni ad alta intensità. Ad esempio, Sed-lock et al. (1989) osservarono che i triatleti durante una pedalata al 75% VO2max per 20 minuti bruciarono piùcalorie dopo l'allenamento rispetto alla pedalata al 50% VO2max per 30 o 60 minuti[74]. In uno studio simile, Phe-lain et al. (1997) confrontarono l'ossidazione dei grassi a 3 ore post-esercizio da una prestazione al 75% VO2maxrispetto alle stesse calorie bruciate nella prestazione al 50% del VO2max. L'ossidazione dei grassi durante l'esercizioè risultata leggermente superiore nel gruppo che si allenava al 50%, ma era significativamente più alto per il grup-po che si allenava al 75% nelle 3 ore post-esercizio[75]. Lee et al. (1991) analizzando soggetti maschi del college,compararono gli effetti termogenici e lipolitici dell'esercizio somministrando prima della prestazione una bevanda abase di latte e glucosio, valutando gli effetti che questa aveva sull'esercizio ad alta intensità o bassa intensità. Prevedi-bilmente, l'assunzione della bevanda aumentò l'entità del EPOC (connesso con la termogenesi misurata) in manierasignificativamente maggiore rispetto ai gruppi che non avevano assunto la bevanda in entrambi i casi. Altrettantoprevedibilmente, il protocollo ad alta intensità aveva provocato la maggiore ossidazione di lipidi durante il periododi recupero rispetto al protocollo a bassa intensità[76].

25.2.6 Effetti a 24 ore

È stato riscontrato che la maggiore ossidazione dei grassi durante e nei primi periodi post-esercizio cardio a bassaintensità è irrilevante quando gli effetti sono misurati nell'arco di 24 ore. Lo studio di Melanson et al. (2002) fuforse il primo ad analizzare gli effetti sull'ossidazione lipidica sul medio termine, contrariamente alla maggior partedelle ricerche che la misuravano durante l'esercizio, o solo a distanza di poche ore. La ricerca coinvolse un gruppomisto di uomini e donne magri e sani di età compresa tra i 20 e i 45 anni. Questi vennero suddivisi in gruppi che siallenavano rispettivamente al 40 e al 70% del VO2 max. Non venne rilevata nessuna differenza nell'ossidazione totaledi grassi tra i gruppi a bassa e ad alta intensità entro 24 dal termine[77]. Treuth et al. (1996)[47] trovarono che non

25.2. ZONA LIPOLITICA E IL MITO 235

solo i soggetti spendevano più calorie durante la pedalata in High Intensity Interval Training (HIIT) (15 x 2 minutia 100% VO2max con 2 minuti di riposo) rispetto allo Steady State Training (SST) (60 minuti a 50% VO2max), maspendevano anche più calorie durante le 24 ore successive all'allenamento. Saris e Schrauwen (2004) condussero unostudio simile su maschi obesi paragonando un protocollo HIIT rispetto ad una normale attività aerobica in SteadyState Training. Anche in questo caso non venne rilevata alcuna differenza nell'ossidazione dei grassi tra i trattamentiHIIT e SST entro 24 ore. Inoltre, il gruppo ad alta intensità aveva effettivamente mantenuto un quoziente respiratoriopost-esercizio inferiore. Questo significa che la loro ossidazione dei grassi era superiore rispetto al gruppo SST per ilresto della giornata successiva all'allenamento[78].

25.2.7 Effetti cronici

Gli effetti cronici o sul lungo termine sarebbero le reali prove al di là di qualunque dato che si può ottenere sul brevetermine. I risultati delle analisi effettuate per diverse settimane presentano evidenti vantaggi rispetto a quelle ottenutesul breve termine. Gli effetti cronici possono anche consentire di misurare i cambiamenti sulla composizione corporeaal contrario degli effetti acuti. Il filo conduttore tra queste ricerche è che quando le attività vengono paragonate a paritàdi dispendio calorico, sono state notate trascurabili differenze sulla perdita di grasso corporeo.Il fatto rilevante sulla questione della composizione corporea, è che i gruppi che si allenano ad alta intensità gua-dagnano o mantengono la massa magra, mentre i gruppi che si allenano a bassa intensità tendono a perdere massamagra, quindi i gruppi ad alta intensità subiscono una perdita di peso inferiore a parità di perdita di grasso[41][48]. Lamole di ricerche in esame è fortemente a favore del High Intensity Interval Training (HIIT), sia per quanto riguardala perdita di grasso che per l'aumento o il mantenimento della massa magra, come può dimostrare una lunga serie distudi[41][79].Un esempio rappresentativo fu il lavoro di Tremblay et al. (1994), i quali paragonarono gli effetti del HIIT con lanormale attività aerobica (SST) durante un periodo di 20 settimane su giovani adulti. Nonostante il gruppo HIIT siallenasse complessivamente per solo un'ora a settimana comparato alle 3.75 ore a settimana del gruppo steady state,spendendo solo la metà delle calorie durante l'HIIT, quando il dispendio energetico tra i gruppi è stato corretto, laperdita di grasso comemisurata dalle pliche risultò 9 volte superiore. Anche se lo scopo dello studio non era analizzarela perdita di grasso, lo era la perdita di peso. Entrmbi i gruppi mantennero lo stesso peso, e questo suggerì che il gruppoHIIT guadagnò più muscolo e perse più grasso. Nel gruppo HIIT, le biopsie mostrarono inoltre un aumento deglienzimi glicolitici, nonché un aumento di 3-idrossiacil coenzimaA (HADH) deidrogenasi, unmarker di ossidazione deigrassi. I ricercatori conclusero che gli adattamenti metabolici nei muscoli in risposta al HIIT favoriscono il processo diossidazione dei grassi. I meccanismi di questi risultati si sono concentrati sugli effetti termici e lipolitici residui mediatidagli adattamenti enzimatici, morfologici e beta-adrenergici nel muscolo. Il confronto tra i 2 tipi di allenamento tendea non trovare alcuna differenza, tranne che per un maggior miglioramento della prestazione cardiovascolare nei gruppiad alta intensità[52].Quello di Tremblay fu il primo di una lunga serie di studi sull’Interval training ad alta intensità (HIIT) in cui ne vennericonosciuta una certa superiorità rispetto all'aerobica ad intensità moderata, non solo in termini di dimagrimento,ma anche di adattamenti fisiologici[80][81].Ciò nonostante, non solo l'HIIT è stato giudicato spesso superiore all'aerobica in Zona lipolica per il dimagrimento,ma anche l'esercizio aerobico ad alta intensità (High Intensity Endurance Training) e l'allenamento a circuito aerobicoad alta intensità (High Intensity Aerobic Circuit Training).Ballor et al. (1990) presero come oggetto del loro studio 27 donne obese sotto regime ipocalorico (1200 kcal). Questevennero distribuite in due gruppi: un gruppo si allenava ad alta intensità (80-90% VO2max) per 25 minuti; l'altrogruppo si allenava a bassa intensità (40-50% VO2max) per 50 minuti. Entrambi i gruppo si allenarono 3 giorni asettimana per 8 settimane. Al termine del periodo di studio, non vennero rilevate differenze nella perdita di grassocorporeo tra i due gruppi[82].Grediagin et al. (1995) assegnarono a due gruppi di donne moderatamente sovrappeso due differenti protocolli car-diovascolari da svolgere 4 volte a settimana per 12 settimane. Il primo gruppo si allenava ad alta intensità (80%VO2max) e l'altro a bassa intensità (50% VO2max). Entrambi i protocolli vennero impostati in modo da creare lostesso dispendio calorico di 300 kcal. Durante lo studio, i soggetti vennero invitati a mantenere le loro abitudini ali-mentari e di attività. Le analisi al termine del periodo di studio rivelarono che non ci furono differenze significativein termini di peso, massa grassa, massa magra, e misurazioni antropometriche. Le analisi trovarono che entrambi igruppi avevano perso la stessa quantità di massa grassa, con la differenza che il gruppo ad alta intensità aveva gua-dagnato più del doppio di massa magra, e ciò spiega perché il gruppo a bassa intensità aveva ridotto maggiormente ilpeso corporeo totale[48].

236 CAPITOLO 25. ZONA LIPOLITICA

Un paio di anni più tardi, Bryner et al. (1997) valutarono le differenze in termini di dimagrimento e variazioni dellacomposizione corporea su 15 donne normopeso tra i 18 e i 34 anni. Queste vennero distribuite a random in duegruppi: un gruppo eseguiva un protocollo aerobico a bassa frequenza cardiaca (media 132 bpm) mediamente per 4giorni a settimana per 40-45 minuti; l'altro gruppo eseguiva un protocollo cardio ad alta intensità (media 163 bpm)mediamente per 4 giorni a settimana per 40-45minuti. La durata dei rispettivi protocolli era di 11 settimane, durante ilquale non vennero imposte alcune manipolazioni dietetiche. Al termine del periodo di studio, i ricercatori concluseroche il protocollo ad alta intensità risultò in un decremento della massa grassa, ma non del peso corporeo, mentrequesti stessi cambiamenti non vennero osservati nel protocollo a bassa intensità. Quest'ultima modalità non produssealcuna riduzione della massa grassa[51].Irving et al. (2008) esaminarono gli effetti della variazione dell'intensità nell'esercizio sulla riduzione del grasso visce-rale su donne obese affette da sindrome metabolica. I soggetti vennero divisi in due gruppi: uno ad intensità bassa, aldi sotto della soglia anaerobica, e l'altro ad intensità alta, con picchi sopra la soglia anaerobica. Entrambi i protocollivennero impostati in modo da creare lo stesso dispendio calorico (400 kcal). Il protocollo ad alta intensità favorì unanetta riduzione del grasso addominale, sia sottocutaneo che viscerale, mentre non vennero osservati cambiamenti si-gnificativi in alcuno di questi parametri tra il gruppo a bassa intensità e il gruppo di controllo (cioè il gruppo che noneseguiva l'esercizio fisico). I ricercatori conclusero che i cambiamenti nella composizione corporea sono influenzatidall'intensità dell'esercizio, e i protocolli ad alta intensità sono più efficaci per la riduzione del grasso addominalenelle donne obese affette da sindrome metabolica[50].Paoli et al. (2010) paragonarono gli effetti del Aerobic Circuit Training (ACT) tradizionale, dell’Aerobic Circuit Trai-ning ad alta intensità e del tradizionale esercizio aerobico di endurance (Steady State Training) sulla composizionecorporea, sulla riduzione della massa grassa, sulla forza muscolare. Quaranta partecipanti vennero divisi nei tre grup-pi, allenandosi ciascuno per 3 volte per settimana per 50 minuti in un programma di 12 settimane. L’Aerobic CircuitTraining (nello studio chiamato semplicemente circuit training) differiva dalla variante classica per le stazioni cardiosvolte ad alta intensità, cioè poco al di sotto della soglia anaerobica. Tra i tre gruppi, il gruppo che testava il circuitoaerobico ad alta intensità mostrò una maggiore riduzione del peso corporeo, una maggiore riduzione della massagrassa, un generale miglioramento della composizione corporea e un maggiore sviluppo della forza. Da segnalare chenello studio gli esercizi con i pesi applicavano la tecnica del rest-pause. In conclusione anche l'ACT, cioè una formadi allenamento mista anaerobica e aerobica ad alta intensità, ha dimostrato di ridurre maggiormente la massa grassarispetto all'aerobica[83].

25.2.8 Sintesi

Riassumendo i risultati della ricerca:

• Negli studi sugli effetti acuti, l'ossidazione dei grassi durante l'esercizio fisico tende ad essere più elevata neitrattamenti a bassa intensità, ma l'ossidazione dei grassi e/o la spesa energetica post-esercizio tende ad esserepiù elevata nei trattamenti ad alta intensità;

• I soggetti che assumono un integratore calorico pre-esercizio manifestano un maggiore effetto termogenico euna maggiore spesa lipidica post-esercizio in proporzione all'intensità;

• L'assunzione di glucidi prima o durante l'attività fisica porta ad inibire o ridurre l'eventuale ossidazione di lipidifacendo prevalere l'ossidazione di glucidi anche in Zona lipolitica;

• Una dieta ad alto apporto di glucidi tende a ridurre la spesa lipidica anche durante l'attività aerobica in zonalipolitica;

• Il grado di inibizione della lipolisi indotta dai glucidi assunti prima e durante l'attività aerobica può esserecondizionato in proporzione al valore del loro indice glicemico;

• Il dispendio lipidico e calorico durante l'allenamento non sono degli indicatori dell'efficacia di un allenamentonella perdita di grasso nei risultati a lungo termine;

• Negli studi sugli effetti a medio termine dopo 24 ore, non vi è alcuna differenza nell'ossidazione di grassi tragli allenamenti a diverse intensità, indicando un ritardato aumento nell'ossidazione del grasso nei gruppi ad altaintensità.;

• Negli studi a lungo termine, sia l'attività aerobica a frequenza costante ad alta intensità (High Intensity Enduran-ce Training) che l'Interval training ad alta intensità (High Intensity Interval Training, HIIT) si sono dimostrati

25.3. VOCI CORRELATE 237

superiori al SST a bassa intensità (Low Intensity Steady State (LISS) training), nel complesso, per il manteni-mento e/o il miglioramento del fitness cardiovascolare e della massa magra, e si rivelano, se non altrettantoefficaci, secondo alcune ricerche, di gran lunga superiori per la riduzione del grasso corporeo;

25.2.9 Conclusioni

In conclusione, prescrivere la Zona lipolitica standard (60-65% VO2max) con l'intento di ridurre maggiormente lamassa grassa non trova delle motivazioni concrete rivelandosi un dato molto indicativo, in quanto:

• la Zona lipolitica varia anche di molto in base ai soggetti (dal 47 al 75% VO2max);

• il range standard spesso segnalato rappresenta quindi una media molto approssimativa dei valori;

• il metodo più utilizzato per misurare l'intensità da parte degli atleti è la FCmax, che non trova una precisacorrelazione con il VO2max;

• risulta piuttosto difficile risalire ai valori del VO2max tramite la frequenza cardiaca;

• la correlazione tra VO2max e FCmax varia in maniera consistente in base al tipo di macchinario;

• esistono diversi metodi più o meno precisi per stabilire la percentuale della FCmax, e questo rende ancora piùdifficile trovare la correlazione con i valori del VO2max;

• alcuni macchinari cardio hanno dimostrato di riuscire a ridurre maggiormente la massa grassa a parità diintensità;

• la natura del cibo può sopprimere o esaltare i processi lipolitici durante l'attività, indipendentemente dallosvolgimento in Zona lipolitica;

• l'intensità non segnala con precisione il substrato prevalentemente impiegato durante l'attività;

• è stato dimostrato che non ci siano significative differenze tra il cardio in Zona lipolitica e al di sopra di talivalori in termini di riduzione della massa grassa sul lungo termine;

25.3 Voci correlate• Fisiologia

• Medicina dello sport

• Sport

• Esercizio fisico a digiuno

• Fitness (sport)

• Wellness

• Body building

• Sistema aerobico

• Sistema anaerobico lattacido

• Sistema anaerobico alattacido

• EPOC (metabolismo)

• DOMS

• Time Under Tension (TUT)

• Frequenza cardiaca

238 CAPITOLO 25. ZONA LIPOLITICA

• VO2max (massimo consumo di ossigeno)

• Soglia anaerobica

• Soglia aerobica

• Concetto di crossover

• Massa grassa

• Massa magra

• Grasso essenziale

• Sovrappeso

• Obesità

• Indice di massa corporea (BMI)

• Adipocita

• Lipolisi

• Lipogenesi

• Ginnastica

• Ginnastica aerobica

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25.5 Bibliografia• Livio Luzi. Biologia cellulare nell'esercizio fisico. Springer, 2009. ISBN 88-470-1534-0.

• Antonio Paoli, Marco Neri. Principi di metodologia del fitness. Elika, 2010. ISBN 88-95197-35-6

• ChadM.Kerksick.Nutrient Timing: Metabolic Optimization for Health, Performance, and Recovery. CRCPress,2011. ISBN 1-4398-3889-5

25.6 Collegamenti esterni• ideafit.com - The Fat-Burning Zone di Jason Karp, PhD

242 CAPITOLO 25. ZONA LIPOLITICA

25.7 Fonti per testo e immagini; autori; licenze

25.7.1 Testo• Cedimento muscolare Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Cedimento%20muscolare?oldid=68932353 Contributori: Eumolpo, Vituzzu,

FrescoBot, ArtAttack, AttoBot, Doc.mari, Massimiliano Panu, Aplasia, Truthful eye, AlessioBot, ValterVBot e Anonimo: 2• Deallenamento Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Deallenamento?oldid=67979291 Contributori: FrescoBot, Massimiliano Panu, Truth-

ful eye e РобоСтася• Densità (esercizio coi pesi) Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Densit%C3%A0%20(esercizio%20coi%20pesi)?oldid=68573135 Con-

tributori: Eumolpo, FrescoBot e Truthful eye• EPOC (metabolismo)Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/EPOC%20(metabolismo)?oldid=67816862Contributori:Eumolpo, Rollopack,

WikiGian, RolloBot, Jacopo Werther, NaBUru38, FrescoBot, Massimiliano Panu, Truthful eye, Florian Jesse, ValterVBot e Anonimo: 4• Esercizio fisico a digiuno Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Esercizio%20fisico%20a%20digiuno?oldid=68933636 Contributori: Eu-

molpo, Pracchia-78, FrescoBot, Dre Rock, Er Cicero, AttoBot, Gambo7, Massimiliano Panu, Truthful eye, Botcrux, Napy65 e Anonimo:1

• Frequenza (esercizio coi pesi) Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Frequenza%20(esercizio%20coi%20pesi)?oldid=65744665 Contri-butori: FrescoBot, Massimiliano Panu e Truthful eye

• Indolenzimentomuscolare a insorgenza ritardataFonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Indolenzimento%20muscolare%20a%20insorgenza%20ritardata?oldid=68956497 Contributori: Patrus, Rago, Eumolpo, Bultro, Blaisorblade, Larry Yuma, .snoopybot., LucaLuca, RolloBot,Gliu, Avlavolde, Radio89, Pracchia-78, Palma Demis, No2, LaurusLonewolf, Jacopo Werther, SilvonenBot, DumZiBoT, Goemon, Laa-knorBot, RamboT, Luckas-bot, Etrusko25, MystBot, FrescoBot, Ptbotgourou, Giaco doc, DSisyphBot, Xqbot, AushulzBot, ZéroBot,Massimiliano Panu, EHeinrichS, Truthful eye, Makecat-bot, Botcrux, ValterVBot, STS Discovery, Peppelauro e Anonimo: 42

• Intensità (esercizio coi pesi)Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Intensit%C3%A0%20(esercizio%20coi%20pesi)?oldid=68932457Con-tributori: Eumolpo, FrescoBot, ArtAttack, AttoBot, Massimiliano Panu, Aplasia, Truthful eye, IPC, AlessioBot e Anonimo: 1

• Ipertrofia muscolare Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Ipertrofia%20muscolare?oldid=68933407 Contributori: Marko86, Eumolpo,RolloBot, Supernino, FrescoBot, AttoBot, Massimiliano Panu, Nescio vos, Truthful eye, Botcrux, РобоСтася, ArnautPejrol e Anonimo:3

• Massimo consumo di ossigeno Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Massimo%20consumo%20di%20ossigeno?oldid=66533316 Contri-butori: Hellis, Giamre, TXiKiBoT, Gliu, AnjaManix, RamboT, FrescoBot, Carlo.le.roi, SassoBot, ZéroBot, Massimiliano Panu, MerlIw-Bot, Lord Possum, Truthful eye, Cosmed, Addbot e Anonimo: 7

• One-repetition maximum Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/One-repetition%20maximum?oldid=68932989 Contributori: Eumolpo,Pracchia-78, Lorenzo RB, FrescoBot, AttoBot, Massimiliano Panu, Truthful eye, Addbot e Anonimo: 1

• Periodizzazione (esercizio coi pesi)Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Periodizzazione%20(esercizio%20coi%20pesi)?oldid=67950638Contributori: Eumolpo, AttoRenato, FrescoBot, Umberto NURS, Er Cicero, Massimiliano Panu, Truthful eye, Botcrux, Marcocicconetti,Euparkeria, Vitus Doerfler e Anonimo: 2

• Resistance training Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Resistance%20training?oldid=68994720 Contributori: Eumolpo, Marcuscalabre-sus, Pracchia-78, Quandary, FrescoBot, Er Cicero, AttoBot, Massimiliano Panu, Aplasia, Truthful eye, Botcrux, AlessioBot, Club2birree Anonimo: 1

• Sistema aerobicoFonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Sistema%20aerobico?oldid=69240325Contributori:Eumolpo, Sesquipedale, Pracchia-78, Buggia, FrescoBot, AttoBot, Bufo Bufo, ZimbuBot, Massimiliano Panu, Truthful eye e Anonimo: 6

• Sistema anaerobico alattacido Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Sistema%20anaerobico%20alattacido?oldid=67361657 Contributori:Retaggio, Mickey83, Eumolpo, Snow Blizzard, LukeWiller, MaEr, FixBot, FrescoBot, ZimbuBot, Massimiliano Panu, Truthful eye eAnonimo: 6

• Sistema anaerobico lattacido Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Sistema%20anaerobico%20lattacido?oldid=68608209 Contributori:Retaggio, Mickey83, LukeWiller, Radio89, Phantomas, Pracchia-78, Buggia, FixBot, FrescoBot, Umberto NURS, Frigotoni, ZimbuBot,Massimiliano Panu, Truthful eye, Botcrux e Anonimo: 10

• Soglia anaerobica Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Soglia%20anaerobica?oldid=67816809 Contributori: Ary29, Basilero, Ggg, Eu-molpo, DERVISCH, No2, FrescoBot, Cenzin, Pierpao, Horcrux92, GnuBotmarcoo, ZimbuBot, Massimiliano Panu, Aplasia, Truthfuleye e Anonimo: 3

• Sovraccarico progressivo Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Sovraccarico%20progressivo?oldid=67640765 Contributori: FrescoBot,Massimiliano Panu, Truthful eye e Botcrux

• SovrallenamentoFonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Sovrallenamento?oldid=67816793Contributori: Sbisolo, Carlomorino, Beta16, Sun-Bot, Vale maio, Mess, Mats 90, Phantomas, Soprano71, Buggia, No2, Tombot, Goro!, Baglio, FrescoBot, Sguccia, Der Schalk, BoncianiAndrea, Caig, Massimiliano Panu, MerlIwBot, Aplasia, Truthful eye, Botcrux, Addbot e Anonimo: 3

• Specificità (sport) Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Specificit%C3%A0%20(sport)?oldid=65747968 Contributori: FrescoBot, Er Ci-cero e Truthful eye

• Speed of movement Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Speed%20of%20movement?oldid=65744695 Contributori: Eumolpo, FrescoBote Truthful eye

• Tempo di recupero Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Tempo%20di%20recupero?oldid=67537264 Contributori: Eumolpo, Snow Bliz-zard, FrescoBot, AttoBot, Massimiliano Panu, Truthful eye, Botcrux e Anonimo: 2

• Time Under Tension Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Time%20Under%20Tension?oldid=67816849 Contributori: Eumolpo, Fresco-Bot, Massimiliano Panu, Truthful eye, Botcrux e Anonimo: 3

• Volume (esercizio coi pesi) Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Volume%20(esercizio%20coi%20pesi)?oldid=68932212 Contributori:Eumolpo, Sesquipedale, RolloBot, Alkalin, FrescoBot, AttoBot, Massimiliano Panu, Truthful eye, Pirrica e IndyJrBot

• Zona lipolitica Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Zona%20lipolitica?oldid=68933430 Contributori: Eumolpo, Rollopack, Pracchia-78,FrescoBot, AttoBot, Gambo7, Massimiliano Panu, Truthful eye, AlessioBot e Anonimo: 4

25.7. FONTI PER TESTO E IMMAGINI; AUTORI; LICENZE 243

25.7.2 Immagini• File:Asclepius_staff.svgFonte: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/19/Asclepius_staff.svgLicenza:Public domainCon-

tributori: Opera propria Artista originale: Lusanaherandraton• File:Cerebral_lobes.pngFonte: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/85/Cerebral_lobes.pngLicenza:CC-BY-SA-3.0Con-

tributori: derivative work of this - Gutenberg Encyclopedia Artista originale:

• File:DNA.png Fonte: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/47/DNA.png Licenza: Public domainContributori: Transferredfrom it.wikipedia; transfer was stated to be made by User:Jacopo Werther. Artista originale: Original uploader was Giac83 at it.wikipedia

• File:Ergospirometry_laboratory.jpgFonte: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/db/Ergospirometry_laboratory.jpgLi-cenza: CC-BY-SA-3.0 Contributori: Opera propria Artista originale: Cosmed

• File:Exquisite-kfind.png Fonte: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f1/Exquisite-kfind.png Licenza:GPLContributori:www.kde-look.org Artista originale: Guppetto

• File:Gnome-applications-science.svg Fonte: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2e/Gnome-applications-science.svgLicenza: GPL Contributori: GNOME download / GNOME FTP Artista originale: GNOME icon artists

• File:Nuvola_apps_important.svgFonte: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f7/Nuvola_apps_important.svgLicenza:LG-PL Contributori: gnome-themes-extras-0.9.0.tar.bz2 (specifically Nuvola/icons/scalable/emblems/emblem-important.svg) Artista origina-le: Bastique

• File:Stub_sport.png Fonte: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/it/8/87/Stub_sport.png Licenza: CC-BY-SA-2.5 Contributori: ? Ar-tista originale: ?

25.7.3 Licenza dell'opera• Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0