aerobica lamezia terme

I benefici dell’allenamento aerobico e i meccanismi di utilizzo delle fonti energetiche.

Meccanismo Di Utilizzo Delle Fonti Energetiche

L’adenosina trifosfato, o ATP, è costituita da una molecola di adenina e una di ribosio (uno zucchero a 5 atomi di carbonio) a cui sono legati tre gruppi fosforici, uniti mediante due legami ad alta energia. L’energia immagazzinata nell’ATP deriva dalla degradazione di composti denominati carboidrati, proteine e lipidi, attraverso reazioni metaboliche che avvengono in assenza o in presenza di energia. I legami ad alta energia dell’ATP sono quelli che legano fra loro i tre gruppi fosfato. Tali legami possono venire scissi per mezzo di una reazione di idrolisi (reazione chimica in cui le molecole sono scisse in più parti per effetto dell’acqua): dopo la reazione di idrolisi e la rottura del legame, i tre singoli gruppi fosfato liberano una grande quantità di energia.

Oltre alla liberazione dell’energia, l’idrolisi parziale dell’ATP porta alla formazione di una molecola di adenosina difosfato (ADP) e di un gruppo fosfato.
Quasi tutte le reazioni cellulari e i processi dell’organismo che richiedono energia vengono alimentati dalla conversione di ATP in ADP; tra di esse vi sono, ad esempio, la trasmissione degli impulsi nervosi e la contrazione muscolare.

Qual è il processo che porta alla formazione delle molecole di ATP?

La respirazione cellulare.

Questa avviene nelle cellule in presenza di ossigeno (aerobiosi), attraverso il quale le sostanze nutritive derivanti dalla digestione (negli animali) o dalla fotosintesi (nei vegetali) vengono ossidate allo scopo di produrre l’energia necessaria al metabolismo. In particolare, la principale molecola che agisce da substrato per la respirazione cellulare è il glucosio; l’energia che si ottiene viene immagazzinata nei legami ad alta energia contenuti nell’ATP.
La respirazione cellulare porta complessivamente alla formazione netta di 38 molecole di ATP per ogni molecola di glucosio coinvolta nella reazione.
Il primo step di questo lungo meccanismo è la glicolisi.
Negli esseri viventi la glicolisi costituisce il primo stadio delle vie metaboliche di produzione di energia; essa permette l’utilizzazione del glucosio e di altri zuccheri semplici, come il fruttosio e il galattosio (zucchero semplice -monosaccaride- simile nella sua struttura al glucosio).

La glicolisi è un processo chimico in base al quale una molecola di glucosio viene scissa in due molecole di acido piruvico e tale reazione porta alla produzione di energia, immagazzinata in 2 molecole di ATP. Questa può avvenire tanto in presenza di ossigeno quanto in assenza:

• In condizioni aerobiche, le molecole di acido piruvico possono entrare nel ciclo di Krebs e subire una serie di reazioni che ne determinano la completa degradazione ad anidride carbonica e acqua
• In condizioni anaerobiche, invece, le molecole di acido piruvico vengono degradate in altri composti organici, come l’acido lattico o l’acido acetico, mediante il processo di fermentazione.

Gli eventi principali che caratterizzano il processo di glicolisi sono:

  • fosforilazione del glucosio, meccanismo in cui alla molecola di glucosio vengono aggiunti due gruppi fosfato, forniti da due molecole di ATP che a loro volta diventano ADP;
  • trasformazione in fruttosio del glucosio appena formatosi. Il fruttosio è un composto intermedio a sei atomi di carbonio, il quale viene a sua volta scisso in due composti più semplici, contenenti ciascuno tre atomi di carbonio;
  • formazione di acido piruvico. I due composti a tre atomi di carbonio, dopo un processo di tre reazioni, vengono trasformati in due molecole di acido piruvico. L’acido piruvico è il prodotto di una reazione metabolica di grandissima importanza poiché coinvolto, a sua volta, in vie di collegamento tra carboidrati, grassi e amminoacidi (unità costitutive delle proteine).

Partendo da una sola molecola di glucosio, questo processo porta:

– la formazione netta di 2 molecole di ATP ;
– due molecole di acido piruvico, pronte ad iniziare il proprio “viaggio” attraverso il ciclo di Krebs.

Il ciclo di Krebs costituisce il secondo passaggio della respirazione cellulare e parte proprio dalla trasformazione delle due molecole di acido piruvico in gruppi acetilici (gruppi “funzionali” poiché si legano agli enzimi, piccole proteine importantissime poiché “acceleratrici” di reazioni). Questo processo avviene nei mitocondri, organelli contenuti in ciascuna delle nostre cellule fondamentali poiché costituiscono la “centrale operativa” delle cellule stesse.

Ciascun gruppo acetilico, contenente due atomi di carbonio, si lega a un coenzima (i coenzimi sono responsabili della formazione di enzimi tramite il loro legame con proteine) formando un composto denominato acetilcoenzima A (molecola fondamentale per proseguire nel processo metabolico).

Questo, a sua volta, si combina con una molecola a quattro atomi di carbonio, l’ossalacetato, per formare un composto a sei atomi di carbonio, l’acido citrico. Nei successivi passaggi del ciclo, la molecola di acido citrico viene gradualmente rielaborata, perdendo così due atomi di carbonio che vengono eliminati sotto forma di anidride carbonica.

Ha così inizio il terzo ed ultimo passaggio della respirazione cellulare: la fosforilazione ossidativa. Questa terza fase avviene a livello delle creste mitocondriali (ripiegamenti della membrana interna dei mitocondri). Grazie ad una catena di trasporto di elettroni (particelle cariche negativamente) viene liberata tanta energia immagazzinata dall’ADP, con successiva formazione di 36 molecole di ATP.

benefici aerobica lamezia terme

Benefici (effetti) dell’allenamento aerobico.

Prima di entrare nello specifico, appare opportuno un breve riepilogo di quanto già esplicato:

a. L’allenamento induce modificazioni fisiologiche (adattamenti) in quasi tutti i sistemi dell’organismo, particolarmente nei muscoli scheletrici e nel sistema cardiorespiratorio;
b. Le modificazioni indotte dall’allenamento sono influenzate da alcuni fattori, quali la frequenza, la durata, e soprattutto l’intensità del programma di allenamento, nonché anche dell’ereditarietà;
c. Gli effetti allenanti si perdono dopo alcune settimane di sospensione di esso.

Gli effetti dell’allenamento aerobico, e quindi dei connessi benefici possono essere meglio compresi procedendo ad una preliminare classificazione degli stessi, ovvero

a. Modificazioni che intervengono a livello dei tessuti (modificazioni biochimiche);
b. Modificazioni a livello sistemico (sistema cardiocircolatorio e respiratorio);
c. Altre modificazioni indotte, ad esempio quelle connesse alla composizione corporea, ai livelli di colesterolo e trigliceridi nel plasma, ai valori della pressione del sangue o addirittura l’acclimatazione al calore.

a. Modificazioni Biochimiche nell’allenamento aerobico.

Sono tre i principali adattamenti aerobici che intervengono nel muscolo scheletrico in seguito a programmi di allenamento alla resistenza:

a.1. Aumento del contenuto di mioglobina.

La mioglobina è una cromoproteina capace di legare l’ossigeno. Sotto questo aspetto agisce come deposito per quest’ultimo. Tuttavia questa non è che una funzione secondaria nell’ambito del contributo che la mioglobina può dare al miglioramento del sistema aerobico. La sua funzione principale è quella infatti di favorire la cessione di ossigeno a partire dalla membrana cellulare fino ai mitocondri, dove quest’ultimo viene utilizzato.

a.2. Aumentata ossidazione di carboidrati.

L’allenamento aerobico determina un incremento delle capacità che ha il muscolo scheletrico di demolire il glicogeno, in presenza di ossigeno, con produzione di ATP. In altre parole, viene migliorata la capacità del muscolo scheletrico di ottenere energia per via aerobica, dimostrato da un incremento della massima potenza aerobica (VO2 Max) del soggetto. Strettamente collegato vi è infatti da un lato un sostanziale aumento del numero e delle dimensioni dei mitocondri, dall’altro un incremento delle attività di concentrazione degli enzimi implicati nel ciclo di Krebs e nel sistema di trasporto degli elettroni e conseguente maggiore produzione di ATP in presenza di ossigeno. Oltre all’accresciuta capacità del muscolo di ossidare glicogeno, si osserva anche un considerevole aumento della quantità di questo immagazzinata in esso.

a.3. Aumentata ossidazione dei grassi.

Così come per il glicogeno la scomposizione dei grassi, con produzione di ATP, in presenza di ossigeno, aumenta a seguito di allenamenti aerobici. Si rammenta che i grassi possono servire quali combustibili per i muscoli scheletrici durante gli allenamenti di resistenza. Di conseguenza una migliorata capacità di ossidazione di questi si correla con una accresciuto vantaggio per migliorare la prestazione in attività aerobiche. In effetti ad un dato lavoro submassimale, il soggetto allenato ossida una maggiore quantità di grassi ed una minore quantità di carboidrati rispetto ad un soggetto non allenato. Tale caratteristica si ricollega a tre fattori: 1) incremento dei depositi intramuscolari di trigliceridi; 2) maggiore cessione di acidi grassi liberi da parte dei tessuti adiposi (aumenta la quantità di grassi utilizzabili); 3) accresciuta attività degli enzimi implicabili nell’attivazione e nel trasporto e nella scissione degli acidi grassi.

b. Modificazioni sistemiche.

b.1 Modificazioni cardiorespiratorie.

Le modificazioni indotte dall’allenamento aerobico nel sistema cardiocircolatorio e respiratorio consistono soprattutto in quelle che interessano il sistema di trasposto dell’ossigeno. Occorre però precisare che si tratterà tale argomento attenzionando le modificazioni sia in condizioni di riposo che in condizioni di attività submassimale.

In condizione di riposo, le principali modificazioni indotte dall’allenamento aerobico possono così elencarsi:

1) Modificazione delle dimensioni del cuore;
2) Diminuzione della frequenza cardiaca;
3) Aumento del volume di scarica sistolica;
4) Modificazione dei muscoli scheletrici.

In merito al primo punto, è noto che le dimensioni del cuore sono maggiori negli atleti rispetto agli individui sedentari. L’ipertrofia in atleti di resistenza è caratterizzata da un grande cavità ventricolare e normale spessore della parete ventricolare. Ciò comporta che il il volume di sangue che va a riempire il ventricolo durante la fase di diastole sia maggiore con conseguente maggiore volume di scarico sistolico che aumenta le capacità di resistenza agli sforzi.

La diminuzione della frequenza cardiaca (bradicardia) a riposo, è collegata sia all’intensità che alla durata degli allenamenti nel tempo (anni); non è influenzata in modo significativo dal tipo di allenamento né dai diversi programmi di allenamento. Circa la causa della bradicardia in chi pratica attività aerobica, questa è collegata al sistema di innervazioni del cuore collegati al sistema nervoso autonomo. Uno di questi è costituito dai cd “nervi simpatici” i quali quando stimolati, provocano un aumento della frequenza cardiaca. Gli altri sono i cd. Nervi parasimpatici, i quali se stimolati la fanno diminuire. Appare chiaro che un maggiore intervento di questi e una diminuzione di quelli simpatici, seguente ad allenamenti di resistenza, porti come conseguenza una evidente diminuzione della frequenza cardiaca a riposo.

Partendo dal presupposto che il volume di scarico sistolico è dato dal volume di sangue scaricato nell’unità di tempo per la frequenza cardiaca (Q= Volume sistolico x Frequenza cardiaca) a parità di frequenza cardiaca, un atleta (soprattutto di resistenza) disporrà di un notevole incremento della quantità di sangue scaricato nel sistema circolatorio. Non è tutto. Un altro dei fattori che va a migliorare lo “scarico sistolico” è infatti collegato anche ad una maggiore contrattilità del miocardio legato appunto all’attività di allenamento praticata.

L’ipertrofia muscolare indotta da un programma di allenamento, si accompagna normalmente ad un incremento della densità dei vasi capillari. Sia il rifornimento di ossigeno che quello di altri nutrienti al muscolo, che la rimozione di prodotti di rifiuto prodotti, risultano incrementati dacché sono presenti un maggior numero di capillari per fibra.

Detto delle modifiche in condizioni di riposo, si tratterà adesso di quello in condizioni di esercizio submassimale:

1) Nessuna variazione o lieve diminuzione del consumo di ossigeno.

Il consumo di ossigeno durante un esercizio con carico di lavoro submassimale rimane invariato o addirittura diminuisce leggermente dopo l’allenamento rispetto alle condizioni precedenti quest’ultimo. Ciò è dovuto ad un aumento del rendimento meccanico per incremento delle abilità tecniche.

2) Diminuita utilizzazione di glicogeno muscolare.

Durante un esercizio prolungato submassimale, la quantità di glicogeno muscolare utilizzato risulta essere inferiore in seguito ad allenamento. Tale risparmio di glicogeno, si ricollega all’accresciuta capacità del muscolo di utilizzare gli acidi grassi liberi come combustibile metabolico, riducendo di conseguenza, a seguito di complesse reazioni biochimiche, anche la produzione di acido lattico(sottoprodotto della scissione del glicogeno). L’utilizzazione delle scorte di glicogeno muscolare è stata messa in diretta relazione con la fatica muscolare, di conseguenza, l’effetto di risparmio di glicogeno risulta essere un fattore importante per ritardare l’insorgere della fatica e per migliorare le prestazioni di resistenza.

3) Diminuzione della produzione di acido lattico.

La diminuzione della produzione di acido lattico durante un allenamento submassimale, è una importante modificazione indotta da un programma di allenamento alla resistenza, poiché consente di potere sostenere sforzi anche per prolungati periodi di tempo senza andare incontro a fatica anzi tempo pur mantenendo frequenze cardiache elevate, e con accumulo di acido lattico ridotto. Un minore accumulo di tale prodotto di scarto, porta come ulteriore conseguenza anche l’innalzamento della soglia anaerobica.

4) Maggiore volume di scarica sistolica.

Valgono le stesso considerazioni già espresse in precedenza laddove si è trattato del volume di scarica sistolica in condizioni di riposo.

5) Diminuzione della frequenza cardiaca.

E’ questa probabilmente la più rilevante modificazione tra quelle che conseguono ad un allenamento submassimale, sottolineando che un cuore che batte più lentamente è più efficiente perché richiede meno ossigeno rispetto ad uno che batte con maggiore frequenza a parità di gittata cardiaca. Tali modificazioni sono causate da modificazioni che si producono in seno al muscolo cardiaco stesso e al sistema nervoso autonomo. La diminuzione della frequenza cardiaca ad esempio è posta in stretta correlazione con alla diminuzione dei valori plasmatici di noradrenalina e di adrenalina, che però con il progredire dei livelli allenanti restano poi costanti, malgrado la frequenza cardiaca tenda a diminuire comunque.

6) Modificazioni del flusso ematico.

Contrariamente a quanto si potrebbe pensare, la quantità di flusso ematico muscolare durante lavori submassimali, nei soggetti allenati è inferiore rispetto a soggetti sedentari. Ciò è dovuto al fatto che i muscoli allenati compensano la riduzione del flusso di sangue estraendo da questo una quantità maggiore di ossigeno. Ciò costituisce un indubbio vantaggio soprattutto in ambienti caldi, favorendo l’eliminazione del calore.

Tutte le modificazioni sopra riepilogate, che intervengono nel corso di allenamento submassimali, tendono a ridurre l’impegno relativo al quale sono sottoposti il sistema di trasporto dell’ossigeno e degli altri sistemi con esso correlati. In altre parole, una data quantità di esercizio submassimale diventa più submassimale per effetto dell’allenamento fisico aerobico svolto.

Qualche cenno meritano anche le modificazioni “respiratorie” quali: 1) aumento della ventilazione per minuto 2) incremento dell’efficienza ventilatoria 3) elevati valori polmonari 4) maggiore capacità di diffusione polmonare.

Sono poi da evidenziare anche gli ulteriori, ma non per questo meno importanti benefici che conseguono ad un allenamento di tipo aerobico.

1. Modificazioni della composizione corporea.

a. Diminuzione del grasso corporeo;
b. Nessuna variazione o lieve aumento della massa corporea magra;
c. Diminuzione peso corporeo totale.

Occorre tenere presente che le modificazioni indotte nella composizione corporea, ed in particolare per diminuzione del grasso corporeo, dipendono dal bilancio che viene a crearsi tra le calorie assunte e quelle spese. A tal proposito il costo calorico di attività quali la corsa o il ciclismo è indipendente dal fattore velocità, mentre è strettamente connessa alla distanza percorsa. Inoltre: vengono spese un maggior numero di calorie quando si corre che non quando si cammina per una data distanza; le donne spendono un maggio numero di calorie per Kg di peso di quanto non facciano gli uomini.

2. Modificazioni dei livelli ematici.

Un regolare programma di esercizio provoca una riduzione dei livelli ematici di colesterolo e di trigliceridi. Ciò è stato stabilito attraverso la comparazione di tali livelli in soggetti che prima di iniziare un programma di allenamento, presentavano valori elevati.

3. Modificazioni della pressione del sangue.

Un’altra importante modificazione che consegue all’esercizio di programmi di allenamento aerobici, è quella strettamente connessa alla diminuzione della pressione arteriosa, la quale ad un dato carico di allenamento diminuisce rispetto ai valori precedenti tale pratica. Inoltre, negli individui ipertesi si osservano riduzioni significative della pressione arteriosa, sia sistolica che diastolica, anche allo stato di riposo.

4. Modificazioni dell’acclimatazione al caldo.

Il processo di acclimatazione al caldo comporta alcuni adattamenti fisiologici che ci consentono di esercitare allenamento in modo più confortevole qualora ci si trovi in ambiente caldo. L’allenamento in particolare di tipo aerobico favorisce tale processo di acclimatazione, attraverso la produzione di elevate quantità di calore prodotte durante l’allenamento, che determinano un aumento della temperatura cutanea e di quella corporea simile a quello che è dato riscontrare allorché ci si alleni in ambienti caldi.

5. Modificazione dei tessuti connettivi.

I tessuti connettivi comprendono le ossa, i legamenti ed i tendini, nonché le articolazioni e le cartilagini.

In merito la regolare attività aerobica, modifica sia le ossa aumentandone la lunghezza e la densità (in funzione del grado di intensità dell’allenamento esercitato) un aumento del carico di rottura ed un incremento delle attività enzimatiche di queste strutture.

Anche tendini e legamenti conseguono particolari benefici dall’esercizio di allenamento di natura prevalentemente aerobica. In particolare, aumenta considerevolmente il carico di rottura sia dei legamenti che dei tendini. Inoltre si riscontra un aumento anche la forza legamentosa tra tendini ed ossa, permettendo quindi stress maggiori con minori rischi di lesioni.

Modificazioni delle articolazioni e delle cartilagini, intervengono con l’ispessimento della cartilagine in tutte le strutture articolari.

Conclusioni

Dopo aver diffusamente parlato di questo fondamentale sistema energetico, sembrerebbe logico concludere la trattazione rimarcando gli effetti positivi che un programma allenante aerobico ha nella nostra fisiologia.

Ma, poiché ogni medaglia ha il proprio rovescio, appare opportuno prima, fornire anche un’altra visione dell’argomento: tutti gli argomenti trattati, ed in particolare l’elencazione dei benefici correlati all’esercizio di allenamenti di tipo aerobico necessitano di due condizioni fondamentali: costanza e metodologia.

I benefici evidenziati infatti non sono assolutamente raggiungibili pensando di limitare il proprio processo di adattamento fisico a qualche mese o a qualche settimana. I processi di adattamento così importanti necessitano infatti di tempi medio/lunghi, ed anzi aggiungo che, più lungo è il tempo dedicato alla propria preparazione fisica ed in particolare aerobica, più duraturi saranno poi i risultati conseguiti. Aggiungo poi che in caso di interruzione forzata del proprio programma di allenamento, il raggiungere nuovamente lo stato di forma ideale, sarà più veloce negli atleti maggiormente condizionati.

Ugualmente fondamentale appare poi l’utilizzo di una metodologia allenante secondo quelli che sono i più moderni parametri e teorie dell’allenamento. Queste, come molti altri aspetti della nostra vita quotidiana, sono in continua evoluzione perché cambiano le nostre capacità fisiche e perché aumentano le possibilità di studi, ricerche e comparazioni. Sembra banale, ma i migliori risultati si ottengono grazie all’applicazione di metodologie allenanti che evidentemente soltanto i centri sportivi che puntano esclusivamente alla qualità, possono offrire ai propri atleti.

Fatta tale doverosa premessa, è giusto fornire anche una serie di valutazioni che possono spingere ognuno di noi ad continuare o ad avvicinarsi a programmi di allenamento basati sullo sviluppo del sistema aerobico.

Due dei maggiori problemi di salute della società contemporanea (covid-19 a parte…) sono costituiti dalle malattie cardiovascolari e dalla obesità. Sono queste, infatti, le due maggiori cause di mortalità. Un regolare allenamento all’esercizio fisico può contribuire a ridurre tali fattori di rischio.

La più frequente causa di sofferenza cardiovascolare è rappresentata dalla cd. “arteriosclerosi”, ovverosia un restringimento del lume delle coronarie e delle altre arterie, con conseguente arresto dell’apporto di sangue e di ossigeno al tessuto miocardiaco. I tre maggiori fattori di rischio sono costituiti statisticamente dal fumo, dall’elevata pressione del sangue e dall’alto livello di colesterolo nel sangue.

Ci sono pochi dubbi (anche dal punto di vista medico) sul fatto che un appropriato e sistematico allenamento, soprattutto a livello aerobico, rappresenti un significativo fattore di riduzione della gravità delle malattie cardiovascolari ed anche di alcune di altra natura, considerazioni queste, suffragate da molteplici studi scientifici.

Strettamente collegato all’insorgere di malattie cardiovascolari è quello della obesità. È stato infatti constatato che gli individui obesi presentano una percentuale di mortalità 2,5 volte superiore rispetto a quella di individui di peso e composizione corporea nella media. Ciò ha correlazione in quanto i fattori che determinano obesità sono la sovralimentazione e l’inattività fisica.

I benefici dell’attività aerobica non possono limitarsi e correlare unicamente alle problematiche di tipo cardiocircolatorio, è infatti dimostrato che le persone dedite ad attività fisica hanno anche minore incidenza di ictus, malattie respiratorie, di tumori e di morte per altre cause, rispetto a chi non pratica nessuna attività fisica, peraltro, recenti studi indicano che la consuetudine all’esercizio fisico aumenta la durata e la qualità della vita.

Vascolarizzazione coronarica collaterale, maggiore calibro dei vasi, maggiore capacità di coagulazione del sangue, abbassamento dei livelli di colesterolo nel sangue, diminuzione della pressione del sangue, sono tutti benefici conseguenti ad un allenamento aerobico duraturo, che come detto deve essere progettato e programmato, in funzione di chi si ha di fronte (fanciullo, giovane, adulto, anziano) ed in termini di intensità, durata e frequenza delle sedute di allenamento e di obiettivi da raggiungere.

Sull’intensità come detto, l’esercizio deve provocare risposta dell’organismo alla sollecitazione esterna, che deve essere tale da indurre una frequenza cardiaca mirata o Target Heart Rate, compresa tra il 60 e l’88% della frequenza massima (se il livello di fitness è elevato tale soglia massima può raggiungere anche il 90%).

La frequenza ottimale va da 3 a 5 giorni per settimana. Infatti, si osserva che se da un lato il livello prestazionale aumenta anche con un solo giorno a settimana di allenamento aerobico, tale miglioramento diventa marcato con 3 o 5 giorni settimanali. Aumentare i giorni significa tenere conto nella periodizzazione di sedute di “scarico” in modo da evitare il rischio di sovrallenamento. La durata consigliabile per allenamenti di questa tipologia va dai 15 ai 60 e più minuti, laddove la durata è correlata all’intensità dell’attività. L’allenamento aerobico di bassa o moderata intensità, anche per lunga durata, è raccomandabile per adulti non sportivi (effetto fitness totale).

Circa gli obiettivi, il tipo di esercizio allenante aerobico svolto deve presentare determinate caratteristiche:

– impegnare grandi gruppi muscolari (es. gli arti inferiori);
– lo si deve eseguire in maniera continua.

Una ultima indicazione. Prima di addentrarsi nella main part di un allenamento aerobico, è necessario eseguire esercizi di preriscaldamento (warm up) e al termine dell’attività, esercizi che agevolino il defaticamento (cool down). Esercizi di stiramento e di breve attività specifica del programma che si sta per iniziare, devono essere considerate ugualmente importanti rispetto al programma seguito. Occorre svolgere esercizi che coinvolgano i gruppi muscolari sollecitati, i muscoli del collo, degli arti superiori e inferiori, della colonna vertebrale e delle spalle, mantenendo la posizione per almeno 20 secondi.
Gli esercizi di stiramento e di attività specifica, sia in fase di warm up che in fase di cool down, prevengono l’insorgenza di dolori muscolari post allenamento.


Ti potrebbero piacere anche:

ginnastica aerobica

ginnastica aerobica

Lavoro aerobico in palestra

Principi fondamentali

Prima di addentrarci in quelli che sono i principi specifici che regolano l’allenamento di tipo aerobico, appare opportuna una panoramica sulle considerazioni di ordine generale che rivestono importanza in tutti i programmi di allenamento.

Per sviluppare forza e resistenza il muscolo deve essere impegnato a lavorare sopportando carichi via via crescenti. Intervengono numerosi adattamenti fisiologici che determinano un potenziale energetico più elevato all’interno di ogni cellula muscolare. I principi fondamentali per ogni programma di allenamento sono:

    1. Individuare il sistema energetico principalmente utilizzato nell’esecuzione di una data attività;
    2. Attraverso il principio del sovraccarico costruire un programma di allenamento che sia in grado di sviluppare quella specifica fonte energetica più di ogni altra.

Il primo dei due princìpi enunciati è strettamente collegato alla specificità dell’allenamento, poiché è essenziale sottolineare come tutti i programmi di allenamento devono essere specifici al fine di sviluppare il sistema o i sistemi energetici utilizzati in modo prevalente durante la particolare attività sportiva.

Tale concetto vale anche per i programmi di allenamento di condizionamento generale, finalizzati semplicemente a migliorare l’efficienza fisica e non la mera prestazione sportiva. In tale caso, trattandosi di miglioramento generale, saranno interessati tutti e tre i sistemi energetici, a differenza dei programmi specifici che prevedono, di norma, la programmazione dell’allenamento finalizzato al miglioramento di uno o due sistemi energetici.

Come possiamo riconoscere qual è, o quali sono i sistemi energetici predominanti per ogni attività o disciplina sportiva?

ciclismo

Una delle metodologie maggiormente utilizzate prevede la ripartizione delle diverse discipline sportive, in base all’impegno “fisiologico”, ripartendo le diverse attività a seconda del tipo di sistema energetico impiegato e/o della durata in termini di tempo.

Secondo tale classificazione, ad esempio, vengono considerate attività sportive a carattere prevalentemente aerobico di durata superiore a 4-5 minuti: la marcia, il nuoto nella distanza 400, 800 e 1500 metri, la corsa piana sui 5000 e 10000, il ciclismo ed il canottaggio.

Di contro, vengono classificate come ad impegno prevalentemente anaerobico della durata da 20 a 40 secondi: i 200 metri piani, il pattinaggio di velocità.

Esistono anche tipologie di sport ad impegno “misto” aerobico anaerobico della durata compresa tra i 40 secondi ed i 4-5 minuti come ad esempio: il Km da fermo nel ciclismo e i 100 e 200 metri nel nuoto, i 400 ostacoli o gli 800 metri piani e l’inseguimento su pista nel ciclismo.

Partendo da tali presupposti, un maratoneta, ad esempio, dovrebbe dedicare il 5% del regime di allenamento allo sviluppo del sistema ATP-PCr (sistema misto aerobico/anaerobico fosfageno), mentre il 95% della durata dell’allenamento dovrebbe essere dedicato allo sviluppo del sistema aerobico.

Appare pertanto evidente come il tempo della prestazione sia strettamente correlato con i sistemi di fornitura dell’energia, le fonti di energia sono cioè tempo-dipendenti. Qualsiasi sia l’attività fisica per un periodo di tempo prolungato, la fonte primaria di energia dipenderà dal tempo di esecuzione.

A tal proposito esistono delle tabelle appositamente formulate, le quali per diverse le discipline sportive, attribuiscono le percentuali di incidenza dei sistemi energetici utilizzati.

Ad esempio: un portiere di una squadra di calcio utilizza per l’80% il sistema aerobico- e anaerobico ATP PCr, un maratoneta per il 95% utilizza il sistema aerobico e per il 5% quello AL-aerobico, mentre un nuotatore che copra la distanza dei 100 mt, utilizza per l’80% il sistema anaerobico lattacido e per il restante 15% quello misto aerobico-anaerobico alattacido.

In ordine al secondo principio (sovraccarico), questo implica che il carico dell’esercizio sia quasi massimale, e che esse venga gradualmente accresciuto, a misura che aumenti la capacità fisica del soggetto durante l’intero corso del programma di allenamento. Ad esempio, nel programma di allenamento con pesi, questo viene applicato stabilendo il numero massimo per un dato numero di ripetizioni. Mentre in attività costituite da corsa ciclismo o nuoto, la progressione del carico viene realizzata in base all’intensità, alla frequenza cardiaca e alla durata del programma.

Per intensità si intende il livello di impegno richiesto al soggetto rispetto alle sue capacità massimali. Tale concetto appare fondamentale in quanto esiste una intensità “soglia” che bisogna individuare per provocare la reazione adattiva evitando di disperdere gli sforzi compiuti, ad esempio lavorando ad intensità troppo basse o con carichi troppo elevati, non assecondando pertanto le reazioni adattive.

Dei principi del sovraccarico, l’intensità è probabilmente quello più importante, in quanto direttamente correlato con il miglioramento della massima potenza aerobica espresso come VO2 massimo. Il metodo a tal proposito più utilizzato per determinare l’intensità di un programma di allenamento, è quello della frequenza cardiaca, poiché è stato accertato che l’entità della risposta della frequenza cardiaca ad un carico di lavoro può essere adottata come indice di sovraccarico imposto all’intero organismo e, in modo specifico, al sistema cardiorespiratorio.

Nella pratica, il punto essenziale è l’identificazione della dimensione ottimale dello stimolo che permetta il giusto grado di allenamento. Ad esempio: se uno specialista nel ciclismo, percorre 60-90 Km in una seduta non si può pensare che 20-30 Km alla stessa intensità possano sufficientemente allenarlo.

È chiaro che carichi sensibilmente inferiori in intensità e durata possono essere utilizzati per favorire l’adattamento attraverso una minore attività, ma è fondamentale capire che esercizi inferiori alla intensità soglia, dopo un certo periodo di tempo, fanno perdere progressivamente gli adattamenti acquisiti.

In merito, l’intensità dell’allenamento viene determinata in base al monitoraggio della frequenza cardiaca, significando che il motivo di questa scelta sta nel fatto che tale valutazione è un metodo indiretto di valutazione dell’utilizzo di ossigeno da parte dell’organismo, visto che consumo di ossigeno e frequenza cardiaca, risultano essere strettamente correlati. Più elevata è la risposta alla frequenza cardiaca, maggiore è l’intensità dell’esercizio.

Da ciò l’idea di determinare un valore di frequenza cardiaca mirata, ossia tale da doversi raggiungere durante le sedute di allenamento alla resistenza. Uno dei metodi più usati è quello della “massima frequenza cardiaca”, rapportando la percentuale target alla massima frequenza (100%).

In sostanza calcolo la mia cardiaca massima, ad esempio, con la formula di tanaka: 208 – (0,7 x l’età), dopo ciò, se questa è 200 battiti per minuto ed il mio obiettivo è quello di allenarmi alla soglia dell’80%, raggiungerò tale target di intensità allenandomi all’80% di 200, cioè 160 battiti per minuto.

Altro metodo mirato a determinare l’intensità di un allenamento è quello riferito al concetto di soglia anaerobica. Tale soglia è quella che prevede, a seguito dell’accresciuto consumo di ossigeno e quindi dell’innalzamento della frequenza cardiaca sopra certi limiti, interviene un’accelerazione del metabolismo anaerobico, durante il quale l’acido lattico inizia ad accumularsi rapidamente nel sangue e nei muscoli. Le più recenti teorie sull’allenamento sportivo hanno sostenuto la tesi e l’opportunità di imporre un’intensità di carico corrispondente alla soglia anaerobica per gli atleti di resistenza.

Trattasi del così detto lavoro “in soglia”, ovvero di quello posto tra la percentuale di frequenza aerobica e quella anaerobica, il quale favorisce, e anche di molto, il lavoro di resistenza aerobica.

Le differenze fisiologiche tra i due metodi (freq. massima e soglia anaerobica) risiedono nella diversità dei sistemi dell’uno e dell’altro. Con il metodo della frequenza cardiaca viene infatti misurato il grado di stress al quale viene sottoposto il sistema cardiorespiratorio, mentre con quello della soglia anaerobica, l’intensità viene determinata sul grado di stress al quale viene sottoposto il sistema metabolico nei muscoli scheletrici.

In merito, poiché l’esatta determinazione della soglia individuale appare più complessa da determinare (a seguito di analisi di laboratorio) studi recenti hanno statisticamente definito il fatto che:

  • il 55% della popolazione ha il valore di soglia all’80% della F. max;  
  • il 75% della popolazione ha tale valore in soglia all’85% della propria frequenza massima;
  • il 100% della popolazione ha il proprio valore di soglia ad una percentuale di frequenza cardiaca superiore al 90% della massima.

Più in generale, quanto maggiori saranno la frequenza delle sedute di allenamento e la durata di questo, tanto più grandi saranno i benefici sulla forma fisica.

Ciò è particolarmente valido nei riguardi dell’allenamento alla resistenza.

È stato infatti osservato che i programmi di allenamento con il metodo delle prove intervallate, caratterizzati da una maggiore frequenza di sedute (ad esempio 4 rispetto a 2 per settimana) e da una maggiore durata complessiva (13 rispetto a 7 settimane) inducono un minore stress cardiorespiratorio in corso di esercizio submassimale. Ne deriva che per gli allenamenti di resistenza, la frequenza sia compresa tra 3 e 5 giorni per settimana, e che invece per i programmi anaerobici o di velocità, sia di 3 giorni per settimana. In merito conviene senz’altro limitarsi ad una seduta di allenamento al giorno, giacchè non si ottengono maggiori miglioramenti del fitness e della prestazione strutturando la giornata con due o tre sedute.

In definitiva le linee guida per la determinazione dei fattori di intensità, frequenza e durata in programmi di allenamento possono così sintetizzarsi:

Fattore di allenamentoAerobicoAnaerobico
Intensità85-90% Freq.max>90% Freq. mass
Frequenza4-5 settimana3 settimana
Durata12-16 settimane8-10 settimane

Un ultimo concetto prima di addentrarci nello specifico sistema aerobico è quello della correlazione carico-recupero, i quali devono essere considerati e organizzati in diretto collegamento. Tale rapporto dinamico è una delle chiavi dell’intero processo di allenamento, ed il dosaggio del rapporto è fondamentale per indurre o allontanare lo stato massimo di forma. Il recupero ha una funzione chiave nel rendere l’atleta disponibile alle alte prestazioni sportive, attraverso uno stato di maggiore freschezza che segue ad uno spazio di tempo maggiore dedicato al riposo o alla diminuzione del carico e quindi nel favorire l’adattamento ai carichi maggiori.

Tipologie di lezioni indoor

Le attività aerobiche possono suddividersi in funzione della spesa energetica impiegata e dello stress muscolo-tendineo e articolare dell’atleta in allenamenti:

  • a bassa intensità;
  • misti;
  • ad alta intensità.

Prima di addentrarci nelle diverse tipologie, appare opportuno premettere che l’obiettivo dell’allenamento è quello di sviluppare “adattamenti” necessari all’organismo per renderlo capace di produrre uno sforzo adeguato all’attività o alle attività praticate. Tali adattamenti sono provocati da stimoli biologici che sollecitano una reazione organica, psichica ed anche affettiva, ed insorgono quando l’organismo non riesce a far fronte alle richieste con il potenziale esistente o ci riesce con difficoltà. E’ pertanto una risposta di autoregolazione dell’organismo che si modifica funzionalmente e anche morfologicamente (ipertrofia muscolare) reagendo cosi alle diverse sollecitazioni, ottimizzando i processi.

Nell’allenamento sportivo gli stimoli sono gli esercizi fisici realizzati nella pratica della disciplina esercitata, poiché questo non è generico né indifferenziato, ogni stimolo porta effetti specifici, ad esempio, un soggetto sedentario che si sottopone ad una seduta di corsa o ad esercizi fisici, per qualche giorno potrà avvertire indolenzimenti o comunque uno stato di fatica generale; questo è uno stato transitorio che non si produrrà in seguito con il crescere delle sedute di preparazione. Sarà infatti progressivamente più difficile impegnare il soggetto che si prepara con continuità, ricercando condizioni più impegnative per le diverse capacità motorie.

Da qui la necessità di diversificare gli stimoli (variando pertanto l’intensità) in funzione sia del momento di periodizzazione che anche dello stato di allenamento complessivamente raggiunto dall’atleta.

Altra premessa necessaria appare quella della definizione del concetto di intensità.

Questa, esprime il livello di impegno richiesto al soggetto rispetto alle sue capacità massimali. Essa appare determinante in quanto esiste una cd “intensità soglia” da individuare per provocare quella reazione adattiva che determina il miglioramento delle proprie performance fisiche. Tale livello cambia da persona a persona, ed esiste anche uno stretto rapporto tra intensità e specificità dello stimolo poiché il livello di intensità determina anche la sua specificità, ad esempio, oltre un certo livello di frequenza cardiaca non si allena solo il metabolismo aerobico, ma anche quello anaerobico e viceversa. I livelli di intensità di uno stimolo possono essere identificati in ciascuna delle capacità fisiche condizionali, ovvero forza, resistenza e velocità, e sono influenzati anche da altri importanti parametri quali:

  • durata dello stimolo (tempo di attività del singolo esercizio, continuo o intervallato);
  • densità dello stimolo (rapporto tra il tempo di lavoro e il tempo di recupero);
  • quantità dello stimolo (insieme delle caratteristiche quantitative e qualitative dello stimolo).

Come si può determinare praticamente e semplicemente l’intensità di un programma di allenamento?

allenamento aerobico

Il metodo più semplice è quello basato sulla frequenza cardiaca, nella considerazione che è stato accertato che l’entità della risposta cardiaca ad un carico di lavoro, può essere adottata come indice del sovraccarico imposto all’intero organismo, ed in modo specifico, al sistema cardiorespiratorio.

Il significato di tale scelta sta nel fatto che tale monitoraggio è un modo indiretto per valutare l’utilizzo di ossigeno da parte dell’organismo, poiché entro un’ampia gamma di valori, il consumo di ossigeno e la frequenza cardiaca risultano essere correlati in maniera lineare, ad esempio, se la frequenza cardiaca è al 70% di quella massima, questa rappresenta il 60% della capacità massima aerobica, mentre una frequenza cardiaca pari all’85% della F.Max rappresenta l’80% della massima potenza aerobica. (il grafico mostra gli studi ai quali sono pervenuti Saltin Bengt – professore di fisiologia dell’esercizio e Taylor H.L. – biomedico). Quando viene raggiunta la massima frequenza cardiaca, il consumo di ossigeno (che misura pertanto la capacità aerobica) è ancora in fare di crescita. In definitiva, più elevata è la risposta della frequenza cardiaca, maggiore è l’intensità dell’esercizio.

Accanto al metodo della frequenza cardiaca, vi è anche un altro metodo per determinare l’intensità degli esercizi basato sul concetto di soglia anaerobica, che è

quella soglia nella quale all’intensità di lavoro o livello di consumo di ossigeno, corrisponde un’accelerazione del metabolismo anaerobico. In altre parole, si tratta di quella data intensità di carico alla quale l’acido lattico inizia ad accumularsi rapidamente nel sangue e nei muscoli. Tale metodo di determinazione dell’intensità appare però poco pratico, in quanto per la misurazione di tale limite (ventilazione minuto e lattacidemia), occorrono apparecchiature di laboratorio.

Premesso tutto ciò appaiono più chiari i motivi per i quali si tende a diversificare l’intensità degli allenamenti al fine sia di parametrarlo alla tipologia di atleta da allenare, che al fine di rendere il processo di adattamento più efficace possibile anche in soggetti già condizionati.

Lezione indoor a basso impatto

Una lezione aerobica a basso impatto viene utilizzata principalmente per neofiti che si affacciano al lavoro aerobico e quindi soggetti anche vulnerabili a possibili traumi articolari o muscolari.

Questo tipo di lavoro, prevede che la velocità con cui viene prodotta energia sia relativamente bassa, con conseguente ridotta spesa energetica in un dato tempo di lavoro. Lo scopo è quello di elevare le capacità generali dell’atleta per predisporlo a sopportare carichi di lavoro via via crescenti. L’intensità come detto non è elevata motivo per il quale ci si può peraltro concentrare anche al miglioramento delle abilità tecniche richieste da ogni singolo esercizio. Sostanzialmente si tratta di allenamenti utili quali prerequisiti in vista del miglioramento della propria condizione generale.

La fonte energetica prevalentemente utilizzata è quella della “fosforazione ossidativa” derivante dall’utilizzo prevalente dei grassi quali combustibili.

Trattandosi di allenamenti a basso impatto chiaramente anche l’utilizzo della fonte energetica è parametrata all’intensità applicata.

Ultimo inciso, ma per questo non meno importante, tale tipologia di allenamento, è utile allorquando nella pianificazione della periodizzazione annuale mirata al raggiungimento della migliore forma, è utile un periodo di recupero psico-fisico susseguente, ad esempio, ad un periodo di allenamenti ad alta intensità, necessario anche alla ripresa e alla ricostruzione della “base aerobica”.

Obiettivo quindi è quello di ristorare il corpo fisicamente e mentalmente, senza avvertire alcun bruciore muscolare, mantenendo la frequenza cardiaca tra il 50% ed il 65% della frequenza massima.

Lezione indoor ad alto impatto

Al contrario della precedente, in questa lezione, la velocità con la quale viene prodotta energia è molto elevata.

L’impegno del VO2 max raggiunge la sua soglia massima, per cui è consigliato questo tipo di lavoro ad atleti particolarmente allenati e privi di patologie particolari che possano rendere pericolosa la lezione stessa.

Prerequisito essenziale è la costruzione di una solida base aerobica, di contro, quando applicata correttamente, questa intensità produce un numero considerevole di miglioramenti funzionali dei quali parleremo in seguito.

La soglia di allenamento in questo caso prevede l’utilizzo di frequenze cardiache al limite o superiori ai limiti aerobici, che nella maggior parte della popolazione attiva si attesta, oggi, intorno all’85% della F. Max.

Il sistema energetico utilizzato, oltre ovviamente a quello lipidico proprio del sistema aerobico, è quello cd. Lattacido o della glicolisi anaerobica, poiché l’altro: ATP-CP poco utilizzabile in ambito non professionale visto che fornisce energia molto velocemente ma per periodi di tempo limitatissimi (nell’ordine dei 10 secondi a sforzo elevato o 20 a sforzo moderato).

Perché allenare la soglia lattacida? Perché il sistema aerobico è così efficace che può quasi considerarsi senza limiti. Fintanto che è presente abbastanza combustile per permettere al sistema lattacido di accelerare il ritmo (il sistema lattacido precede quello aerobico) il grasso fornisce una quantità infinita di combustibile. Per questo, riuscire ad innalzare la soglia lattacida permette ad esempio al ciclista di pedalare più velocemente sfruttando meglio il metabolismo aerobico attraverso quello lattacido o anaerobico.

Tale tipologia di allenamento non è adatta:

  • Soggetti con indizi o sintomi di malattie cardiache;
  • Donne in stato di gravidanza;
  • Chiunque abbia problemi alle articolazioni;
  • Chi sta recuperando da un infortunio;
  • Chi presenta una frequenza cardiaca a riposo maggiore di 8 battiti rispetto alla norma.

Lo schema di utilizzo della frequenza cardiaca può cosi riassumersi:

IntensitàDurataRisultatoTempo
85-9510-40 min.Capacità aerobica di fascia altaTotale di 30 – 60 minuti di lavoro
95-1055-30 min. Innalzamento della LTTotale di 30 – 40 minuti di lavoro
105-1151-6 min.Supersoglia (oltre soglia)Serie di 3 – 5 con recupero incompleto, seguito da un recupero completo tra le serie
>12015-30 sec.Capacità di lavoro anaerobico, lavoro neuro-muscolareSerie di 2-6 (2-3 minuti tra ogni serie)

E’ stato analizzato che, in soggetti non molto allenati, il raggiungimento della soglia massima del VO2 max avviene prima dei 20 minuti di lavoro. A questo punto, l’attività smetterà di essere allenante e l’atleta andrà in acidosi lattacida, non riuscendo più, gradualmente, a compiere una contrazione muscolare sufficientemente efficiente da garantire il giusto movimento.

Nell’atleta più esperto, invece, tale processo sarà ritardato quanto più quest’ultimo sarà allenato. Così permettendo all’intero organismo di poter svolgere l’attività per un tempo maggiore.

Allenamento intervallato

Questa metodologia allenante è estremamente versatile. Permette all’atleta, infatti, di sviluppare e mantenere in allenamento i diversi tipi di sistemi metabolici utili alla produzione di energia.

Sono previsti infatti momenti di lavoro intervallati da intervalli di recupero costituiti da esercizi leggeri o di media intensità.

L’importanza inoltre risiede nel fatto che a differenza del lavoro continuo, è stato verificato che a parità di intensità il grado di affaticamento si riduce, poiché c’è un minore accumulo di acido lattico dovuto all’utilizzo prevalente del sistema del fosfageno.

A prescindere che la lezione sia effettuata a corpo libero, su una spin bike, su un rowing o su un tapis roulant, si potrà anche evitare un eccessivo stress articolare o la possibilità che l’atleta corrompa la sua tecnica per via dell’eccessiva fatica.

Oltretutto, questo tipo di approccio sollecita la soglia anaerobica a una sopportazione più alta di lattato, migliorando la resistenza dell’atleta e la possibilità di eseguire, in futuro, lezioni ad alto impatto.

Un protocollo spesso utilizzato in quest’ambito è l’HIIT (high intensity interval training),di cui approfondiremo in un apposito articolo.

In ordine all’intervallo di “sollievo” questo può consistere, nell’abbassamento dell’intensità rispetto al momento di lavoro a livello medio, l’abbassamento a livello basso della stessa intensità.

Determinante è a tal proposito la scelta del rapporto esistente tra i due momenti che può essere espresso mediante rapporti numerici ad esempio 1:1, 1:2, oppure 1:3, significando rispettivamente nel rapporto 1:1 stessa durata dei momenti di lavoro/recupero; un rapporto 1:2 indica che l’intervallo di recupero sia il doppio rispetto a quello di lavoro, e di conseguenza 1:3 implica che l’intervallo di sollievo duri il triplo rispetto a quello di lavoro.

Esistono chiaramente dei principi che consentono al coach di stabilire un corretto rapporto tra lavoro e sollievo che tenga conto sia del momento della periodizzazione nella quale ci si trova, che della durata ed intensità dei momenti di lavoro.

Riepilogando:

1. Zona aerobica: 50-60% del Vo2 Max – 65/75% della FC max. La concentrazione di acido lattico è vicina ai valori basali (1 – 1,5 mM/l);

2. Zona mista: 65-70% del Vo2 Max – 75/80% della FC max. La concentrazione di acido lattico è pari a 2 mM/l, Questo valore identifica la soglia aerobica, nella quale l’accumulo di acido lattico viene smaltito dai sistemi aerobici a tampone;

3. Zona anaerobica: 75-80% del Vo2 Max – 85/92% della FC max. La concentrazione di acido lattico è pari a 4 mM/l, oltre questa intensità la velocità di accumulo è superiore a quella di smaltimento.

Come precedentemente detto, l’utilizzo delle diverse metodologie è assolutamente interdipendente e multifattoriale. Il ruolo del trainer sarà di fondamentale importanza nel guidare l’atleta attraverso un percorso di adattamento, in totale sicurezza prima di tutto, individuando in esso eventuali limiti e punti di forza, e modulando pertanto i carichi di lavoro a quelle che sono le peculiarità di ognuno, partendo però dal presupposto che tutti possiamo migliorare le nostre performance fisiche, attraverso l’uso cosciente della nostra meravigliosa macchina.

Vuoi conoscere anche i meccanismi di utilizzo delle fonti energetiche ed i benefici del lavoro aerobico?

Non perdere la prosecuzione di questo articolo in uscita mercoledì 08 luglio 2020!

 

X