La Forza Muscolare: Le nuove specificità, dall`alta

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La Forza Muscolare: Le nuove specificità, dall’alta prestazione alla prevenzione
di Renato Manno
introduzione
Negli ultimi decenni la forza è diventata un oggetto di studio pressoché primario non solo nelle
scienze dello sport, ma anche nell’ambito della crescita, della prevenzione e della riabilitazione.
Progressivamente le pubblicazioni scientifiche sulla forza, di pari passo con l’interesse dei governi e
dei relativi finanziamenti, hanno raggiunto e forse superato gli studi sulla resistenza, effetti sul
sistema cardiovascolare e metabolico. Ovviamente la forza muscolare di cui si parla non coincide
con la forza massima, il cui rilievo è solo un test, peraltro non sempre applicabile o utile in tutti i
vasti ambienti in cui l’allenamento della forza si sta rendendo necessaria, come ad esempio i
bambini o gli anziani o i soggetti affetti da patologie compatibili con una certa attività fisica.
E’ noto che la forza del muscolo rispetta l’equazione;”più spessore = più forza”; gli studi classici
lo hanno da tempo provato questo anche se Hakkinen Keskinen (1989) hanno dimostrato che
gruppi di atleti con caratteristiche omogenee, come sprinters, saltatori, lanciatori e fondisti, non
rispondevano a questa equipollenza. La forza quindi ha un’influenza non solo meccanico strutturale
(numero di miofibrille, angolo di pennazione, lunghezza muscolare etc:) ma, anche di funzionalità
neuromuscolare.
Sinteticamente possiamo definire alcune caratteristiche della forza:
La forza è la capacità del sistema motorio di produrre tensioni elevate (>30% 1 RM).
La forza è una funzione regolata dal sistema nervoso.
Le tensioni elevate di un singolo distretto necessitano di un supporto specifico dell’insieme del
sistema, con grande sollecitazione del “core”
Le tensioni muscolari massimali hanno almeno due modalità fondamentali di estrinsecazione:
•
•
Con reclutamento progressivo (ramp)
Con reclutamento esplosivo (che secondo Duchateau (1977) non rispetta la legge di
Hoffman
Tenuto presenti alcuni meccanismi di base descritti descriviamo qui si seguito s alcuni
orientamenti dell’allenamento della forza per lo sviluppo di qualità in modo relativamente
inconsueto che hanno caratterizzato la pratica di questi ultimi tempi .
L’allenamento della forza nelle attività di resistenza
Sono introdotte da tempo pratiche di sviluppo della forza nelle attività di resistenza con buoni
risultati; tali pratiche sono sostenute da una ricca ricerca scientifica e gli studi hanno
evidenziato fenomeni sorprendenti e di segno diverso rispetto allo stesso principio della
specificità, che sottolinea come nell’allenamento per le prestazioni di elevato livello sia
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efficace solo il lavoro altamente specifico (Hawley 2008). In particolare si era già segnalata
una ipotesi importante: la caduta di forza con la fatica porta ad una alterazione biomeccanica
specifica della esecuzione della propulsione: corsa, ciclismo, sci di fondo etc (Nicol e coll
1991), tale ipotesi èconfermata dallo studio di Paavolainen che aveva evidenziato una modifica
importante dell’allenamento con forza esplosiva nel costo energetico , quindi nella economia e
conseguente diminuzione del Max V02 a velocità prefissata (fig 1)
Fig. 1. Average ({+/-}SD) ground contact times of constant-velocity laps in E and C groups during course
of 9-wk simultaneous explosive-type strength and endurance training
Paavolainen, L. et al. J Appl Physiol 86: 1527-1533 1999
Copyright ©1999 American Physiological Society
Con la sostituzione 30% del tempo di allenamento per la resistenza con lavoro di forza
esplosivo i soggetti che si erano sottoposti a tale allenamento, avevano una diminuzione del
tempo di percorrenza sui 5 km, la diminuzione del tempo di appoggio senza diminuire il max
V02. Anche Mikkola e coll (2007) avevano confermato gli stessi benefici dell’allenamento
della forza nello sci di fondo, oltre alla diminuzione di produzione di lattato a pari velocità. Una
rassegna di Aagard e coll (2010) citava un lavoro di Ronnestad e al (2010) che nei ciclisti
descriveva un forte miglioramento della potenza totale prodotta su 45 min, ma anche sui 5 min
al massimo di intensità possibile, “all out” (fig 2), dopo 185 minuti di prova ciclistica
prolungata al 44% della potenza massima.
Figura 2
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lo stesso autore Aagard (2011) ha dimostrato un incremento della potenza di 8% prodotta sui
45 km, senza modificare la superficie trasversa di muscolo, ne modificare la capillarizzazione.
Lo studio ha confermato l’incremento delle fibre di tipo IIa ( più resistenti) e una ridotta
diminuzione del tipo IIx (più veloci). Uno studio recentissimo di Taipale e coll (2014 ha
verificato una maggiore efficacia dell’allenamento tradizionale di forza rispetto al circuit
training, metodica di allenamento che spesso è impiegata come allenamento della forza negli
specialisti resistenza. I migliori effetti si sono realizzati perdita degli atleti adattamenti tipici
della resistenza, verificato attraverso il rilievo della frequenza cardiaca: a parità di lavoro,nei
sedentari attivi. l’andamento della FC non si alterava, a parità di impegno, come un lavoro
cosi intenso e concentrato avrebbe supposto.
L’elemento più sorprendente è senza dubbio la diminuzione del costo energetico quale risultato
dell’adattamento; il risparmio energetico è ottenuto dopo un ciclo di allenamenti di forza
massima e pliometrici, confermati sia dal lavoro di Paavolainen, che di Mikkola.
Aagard e coll. (2011) ha evidenziato che nelle prove oltre l’ora di durata le basse intensità di
allenamento della forza sono state meno capaci di incrementare la prestazione rispetto agli
allenamenti di forza alle alte intensità. Gli adattamenti che si producono sono descritti
nell’elenco a seguire sintetizzate nella review di Aagard e Andersen (2010)
•
Incremento delle fibre II A, lieve decremento delle IIx
•
L’incremento di forza massima ha ridotto la percentuale di forza adoperata in ogni singola
propulsione
•
L’aumento della capacità di forza reclutata rapidamente riduce il tempo di propulsione
aumentando il tempo di recupero e riducendo il tempo di occlusione, favorendo l’aumento
del tempo di perfusione
•
Allungando la fase di perfusione si possono usare maggiormente gli acidi grassi,
dilazionando l’esaurimento delle riserve di glicogeno e la glicolisi, ritardando l’arrivo della
fatica.
•
La stessa fase può facilitare la rimozione più veloce dei cataboliti della contrazione.
•
Per ottenere significative modifiche neuromuscolari utili alla resistenza è necessario un
volume importante di lavoro di forza.
•
Raastad e coll (2010) hanno dimostrato una diminuzione del costo energetico negli ultimi
60’ di 185’ di una corsa ciclistica, insieme ad una riduzione della FC e del lattato
(Ronnestad e al 2010).
•
Nel lavoro concorrente endurance-forza la crescita delle fibre IIA sembra essere a scapito
delle II X, cioè non si produce ipertrofia, ma si evita la ipotrofia che può insorgere in
soggetti che praticano solo allenamento di resistenza.
•
Non vi sono modifiche nella capillarizzazione.
Negli sport di resistenza compreso il canottaggio per pesi leggeri e negli sport di
combattimento non si può, ne deve aumentare il trofismo (peso). A tale scopo basta evitare
un’integrazione proteica prima durante e dopo l’allenamento di forza
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•
Per ridurre il rischio di ipertrofia è opportuno allenare la forza con ridotte riserve di
glicogeno (Gollnick e a1 (1974) in Wackehage e coll 2011) cioè svolgere gli allenamenti di
forza immediatamente dopo l’allenamento di resistenza
L’allenamento della forza nella puberale e prepuberale,
La necessità dell’allenamento della forza in età adolescenziale, è, sul piano scientifico, oramai
condiviso dalla maggior parte delle associazioni di esperti quali la Società di Pediatria
Americana, L’ACSM, il BASES, la NSCA. E particolarmente importante conoscere i rapporti
della forza con la crescita e le relazioni con le altre capacità motorie ciò sottolinea al meglio la
formazione della capacità forza come un requisito indispensabile per un corretto sviluppo anche
della motricità in generale. In un recente studio si sottolinea il ruolo della forza come
prevenzione dei rischi di infortuni (Clark e coll 2011), si è infatti evidenziato come una
carenza dello sviluppo della forza aumenta il rischio di incidenti in soggetti di medio alto
livello praticanti discipline di resistenza, mentre Waugh (2014) ha dimostrato un aumento della
stiffness tendinea in soggetti che praticavano 9 settimane di allenamento di forza, qualità che
protegge l’insieme del sistema locomotore nelle sollecitazioni di tipo pliometrico e simili.. Non
si è ancora riusciti a provare una modifica strutturale tendinea nel lungo termine, nel breve
termine però è chiaro una forte dinamica plastica che fa pensare ad un rimodellamento del
tendine e quindi ad una modificazione della composizione strutturale tendinea nel lungo
termine (Moganaris in Cardinale e al 2011).
La specificità delle ragazze
La necessità della preparazione della forza in età evolutiva in modo ricco e collegato a
coordinazione ed equilibrio è oramai ben documentata, (Meyer Faigenbaum 2011) ma all’interno di
queste acquisizioni esiste una specificità delle ragazze fra i 12 ed i 14 anni; nel 2008, nel congresso
CIO di Monaco si evidenziò una vera e propria “epidemia” di infortuni nelle ragazze, si
verificavano da 4 a 8 volte più incidenti al ginocchio rispetto ai maschi coetanei, in particolare al
legamento crociato anteriore.
Dall’analisi della frequenza degli infortuni e studiando l’effetto della crescita e della maturazione
sulla lassità articolare in soggetti di età evolutiva, precisamente dai 10 ai 18 anni in entrambi i sessi,
è emersa la specificità delle fase della maturazione sessuale nelle ragazze. La lassità articolare
agisce sulla stabilità delle articolazioni, quindi sulla stiffness generale e può ritardare l’attivazione
neuromuscolare che è alla base delle cocontrazioni protettive.
Tali coattivazioni sono alla base sia della velocità che della potenza del rimbalzo, in particolare
dell’atterraggio , e soprattutto agiscono anche a protezione delle articolazioni. I risultati evidenziano
che le ragazze, nella fase del menarca hanno, per diversi mesi, una fase di maggiore lassità
articolare rispetto all’età prepuberale e nettamente maggiore rispetto ai maschi, sia in prepubertà
che in pubertà. In diversi lavori è emerso che le strategie di atterraggio dal salto nelle donne sono
alterate sul piano frontale, mostrando differenze fra i sessi nell’allineamento degli arti inferiori al
ginocchio che facilitano gli infortuni. In particolare fra le bambine prepuberi e postpuberi, si ha una
differenza nel livello della flessione nel ginocchio, nelle postpuberi vi è un minor piegamento ed
una maggior adduzione. Con il tempo si è elaborato un protocollo di lavoro che ha l’obiettivo di
mettere le ragazze al sicuro dal rischio di incidenti al crociato, in particolar modo in fase di caduta
dal salto e senza contatto fisico.
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Il protocollo è descritto nella tabella I, si compone di 3 elementi principali:.



sviluppo della forza
allenamento dell’equilibrio
allenamento pliometrico
le fasi comportano una crescita di difficoltà, di intensità e complessità per un periodo che va da 22 a
44 settimane. Vari approfondimenti sono stati fatti su tali tecniche e protocolli in particolare nel
gruppo di Cincinnati, per quanto riguarda l’allenamento la proposta più recente e di Myer e
Faigenbaum (2011) fig 3, che è largamente descritta in una recente rassegna sulla forza nella
donna (Manno 2014). E’ un metodo di allenamento composto da tecniche definite di tipo
“neuromuscolare integrato”, caratterizzato da stimoli per la forza, insieme alla coordinazione anche
attraverso l’impiego delle forme pliometriche, riportando una proposta generale di allenamento
ricco, vario e finalizzato di molto simile a ciò che in Europa negli anni 80 veniva definita
multilateralità,.
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Fig. 3 Modello concettuale che confrronta gli effetti dell’allenamento integrativo neutomuscolare (INT) iniziato
in momenti diversi dell’età avolutiva. L’inizio di queste tecniche dell’allenamento integrativo durante la preadolescenza (*) e l’adolescenza (**) probabilemnte migliorerà le capacità motorie al di la del potenziale
naturale da adulto (senza tale allenamento) da Myer e Faigenbaum (2011)
La tecnica del BFR (Blood Flow Restriction)
Una crescente quantità di ricerche ha dimostrato l’efficacia di esercizi realizzati con carichi di
bassa intensità che provocano la riduzione del flusso ematico locale al fine di incrementare la forza
muscolare ed in particolare il trofismo. La riduzione del flusso ematico è possibile ottenerla sia con
costrizione degli arti, con specifici manicotti, sia respirando miscele ipossiche,ma tali pratiche sono
troppo artificiali, sia, ed è il caso che a noi interessa, con una esecuzione lenta di esercizi (Pope
2013). Mentre per i primi non si ha una convincente dimostrazione di una pratica senza rischi, il
secondo ricorre a tecnologie complesse e rischia di essere o sanzionato come le tende che
potrebbero simulare l’altura e che nel nostro paese sono considerati doping, la esecuzione lenta
delle ripetizioni con sovraccarichi bassi, porta ad una più naturale ischemia locale e quindi a
prolungate condizioni anaerobiche senza ricorrere ad attrezzature specifiche. Un intera monografia
è stata dedicata a questa opera (in Alberti e coll 2013 ). Molti studi hanno dimostrato che con la
BFR si hanno aumenti nella forza muscolare, un aumento dell’ ipertrofia, un aumento della
resistenza locale (Pope e coll, 9 2013
L’indicazione principale è quando vi sono controindicazioni ortopediche per i sovraccarichi
pesanti, ovviamente vi sono molte prudenze nell’indicare tale metodo come sistema principale per
incrementare la forza massimale e ancora meno la forza esplosiva negli atleti. L’ischemia che,
come descritto, si può provocare con contrazioni a basso carico (20-30%di 1 RM), produce molti
degli effetti utili in soggetti, compresi gli atleti, che hanno bisogno di recuperare o di stimolare
transitoriamente la forza senza stress meccanici da carichi elevati o esplosivi, in particolare si può
pensare che faciliti oltre alla ipertrofia, anche i processi riparativi:
in sintesi si possono ricapitolare gli effetti del BFR, in particolare degli aggiustamenti:
BFR: modalità ed effetti della restrizione
•
aumenta la frequenza cardiaca
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•
Diminuisce la gettata sistolica
•
incrementa del carico cardiaco
•
Attenzione per chi ha problemi cardiovascolari
•
Riduce l’ossigeno intramuscolare
•
Aumenta l’acido lattico e rende precoce la fatica periferica
•
dopo la BFR si ha aumento della perfusione
•
Aumento del gonfiore cellulare.
Secondo alcuni l’ultimo punto è causa importante di attivazione dell’ipertrofia, mediante
incremento della sintesi proteica e riduzione della proteolisi (Pope 2013)
Conclusioni
•
Il sistema muscolare alla base della forza e il più grande attivatore metabolico, energetico,
ormonale dell’organismo
•
È capace di sollecitare adattamenti importanti non solo nello sport ma anche nelle attività
fisiche di formazione, prevenzione e terapeutiche.
•
Grazie a ciò ha un ruolo centrale nei ragazzi e ragazze nella crescita, nello sviluppo e nel
consolidamento osteotendineo
•
E’ centrale nella prevenzione a lungo termine degli infortuni dell’apparato locomotore
•
Ha un ruolo importante nella durata delle azioni nella resistenza muscolare e cardiovascolare
•
È importante attivatore dell’anabolismo e del ricambio biologico grazie alla potente
•
E alla base di molte prestazioni sportive particolarmente se sollecitato adeguatamente
nell’età evolutiva
•
E importante nei maschi e forse anche di più nelle donne.
•
E ‘ uno dei presupposti più importanti per la prestazione sportiva in tutte le discipline, anche
nella Resistenza di lunga e lunghissima durata
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Allegati :
Sequenza di esercizi preventivi per la protezione del ginocchio nelle ragazze da Mothesole
(2014)
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