14 Mag 2018
OTTIMIZZA L'ALLENAMENTO DI RESISTENZA
Posted by Forrest Group Minerva
Creato: 14 Maggio 2018

Ottimizza l'allenamento di resistenza

Comprendere la scienza e le differenze tra lattato, ventilazione, soglia anaerobica e di frequenza cardiaca può aiutarti a personalizzare i programmi di allenamento di resistenza.

gif endurance training 02di Lance Dalleck, PhD e Len Kravitz, PhD 

Supponiamo che un corridore amatoriale ti dica che si è appena iscritto ad una gara su strada di 10 km, e apprezzerebbe il tuo contributo nella progettazione di un programma di allenamento. Volendo ottimizzare il suo allenamento di resistenza, fai qualche ricerca di fondo e scopri che la soglia del lattato è il miglior predittore delle prestazioni di resistenza. Tuttavia, nella tua lettura, la soglia ventilatoria, la soglia anaerobica e altri termini oscuri sono citati come il medesimo evento fisiologico. Incuriosito ma confuso, ti chiedi cosa significano tutti questi termini?

Se questo scenario ti sembra familiare, non sei il solo. Decifrare la terminologia che riguarda questi componenti essenziali delle prestazioni di resistenza, può essere complicato. Questo articolo non solo spiega chiaramente i meccanismi fisiologici della soglia del lattato, della soglia ventilatoria e anaerobica, ma discute anche della soglia della frequenza cardiaca. È possibile utilizzare queste conoscenze per delineare i principi dell'allenamento per migliorare la soglia del lattato del tuo interlocutore.

Soglia del lattato

Sia a riposo, sia in condizioni di esercizio stazionario, esiste un equilibrio tra la produzione di lattato nel sangue e la sua rimozione (Brooks 2000). La soglia del lattato è l'intensità dell'esercizio alla quale il livello di lattato nel sangue aumenta bruscamente (Robergs & Roberts 1997).

L'assorbimento massimo di ossigeno (VOmax) è stato tradizionalmente considerato la chiave del successo nelle attività di esercizi prolungati (Bassett & Howley 2000). Tuttavia, i ricercatori hanno recentemente proposto che, la soglia del lattato, sia davvero il miglior e più coerente predittore di prestazioni negli eventi di resistenza. Infatti, gli studi hanno ripetutamente determinato alte correlazioni tra le prestazioni negli eventi di resistenza (come corsa, ciclismo e gare di camminata) ed il carico di lavoro massimo stazionario alla soglia del lattato (McArdle, Katch & Katch 1996).

Prima di discutere i principali meccanismi fisiologici della soglia del lattato, è necessaria una breve panoramica dei sistemi metabolici energetici. Il metabolismo e tutte le trasformazioni di energia che si verificano nel corpo. Pertanto, un percorso metabolico, è formato da una serie di reazioni chimiche che generano la formazione di adenosina trifosfato (ATP, il composto universale che fornisce energia all'organismo), e i prodotti di rifiuto, come il biossido di carbonio. Il corpo ha tre sistemi energetici, ma è un equivoco pensare che lavorino indipendentemente l’uno dall’altro. Essi lavorano insieme per produrre ATP.

Il sistema ATP-PC (chiamato anche fosfageno) è il sistema energetico più semplice. Ha una capacità breve di mantenere la produzione di ATP (un massimo di 15 secondi), ma è la fonte più rapida e disponibile di ATP durante l'esercizio fisico intenso come lo sprint.

Durante l'esercizio di resistenza sub massimale, l'energia per la contrazione muscolare viene dall'ATP rigenerato quasi esclusivamente attraverso la respirazione mitocondriale, che è la produzione di ATP nei mitocondri delle cellule.

Inizialmente, la respirazione mitocondriale ha il medesimo percorso della glicolisi. Nella glicolisi, sia il glucosio ematico, sia il glicogeno muscolare sono convertiti in piruvato. Con intensità dell'esercizio inferiore alla soglia del lattato, il piruvato entra nei mitocondri per la respirazione mitocondriale. Con intensità dell'esercizio superiore alla soglia del lattato, la capacità di respirazione mitocondriale è superata e il piruvato viene convertito in lattato. A questo punto, l'esercizio ad alta intensità è compromesso perché, sebbene i sistemi glicolitico e fosfageno, che sostengono la contrazione muscolare al di sopra della soglia del lattato, producano ATP ad un ritmo elevato, lo fanno solo per brevi periodi di tempo (Bassett & Howley 2000).

Chiaramente, l'energia per l'esercizio richiede tutti questi sistemi energetici. Tuttavia, il coinvolgimento di un particolare sistema dipende molto dall'intensità dell'esercizio.

Comprendere le vie metaboliche aiuta a capire i meccanismi fisiologici della soglia del lattato. Gli esatti fattori fisiologici della soglia del lattato sono ancora in via di risoluzione, ma si ritiene che implichino quattro meccanismi chiave (Robergs & Roberts 1997).

Riduzione nella rimozione del lattato. Anche a riposo, è prodotta una piccola quantità di lattato, che pertanto deve essere rimosso, altrimenti si accumulerebbe. Il mezzo principale di rimozione del lattato è il suo assorbimento, come combustibile metabolico, da parte del cuore, del fegato e dei reni (Brooks 1985). All'interno del fegato, il lattato agisce da mattone chimico nella gluconeogenesi, la produzione di glucosio. Il glucosio è quindi nuovamente rilasciato nel flusso sanguigno per essere usato, altrove, come combustibile o substrato. Anche i muscoli meno attivi sono in grado di assorbire e consumare il lattato.

L'aumento della produzione di lattato, che si verifica esclusivamente durante l'esercizio ad alta intensità, è stato considerato un evento metabolico negativo, ma è decisamente naturale (Robergs & Roberts 1997). Con intensità di esercizio superiori alla soglia del lattato, c'è semplicemente una discrepanza. Il tasso di rimozione del lattato sembra essere in ritardo rispetto al tasso di produzione del medesimo (Katz & Sahlin 1988).

Confusamente, i ricercatori hanno descritto la soglia del lattato con varie terminologie, tra cui la massima soglia stazionaria, soglia anaerobica, soglia aerobica, soglia anaerobica individuale, punto di rottura del lattato e insorgenza dell'accumulo di lattato nel sangue. Ogni volta che studi la soglia del lattato, ricorda che tutti questi termini descrivono essenzialmente lo stesso evento fisiologico (Weltman 1995).

Soglia ventilatoria

Con l'aumentare progressivo dell'intensità dell’esercizio, la ventilazione, il flusso d'aria in entrata e in uscita dal tratto respiratorio, aumenta linearmente. Tuttavia, con l'aumentare dell'intensità dell'esercizio, alla fine si arriva ad un punto in cui la ventilazione non aumenta più linearmente: la soglia ventilatoria. Quest'ultima coincide, ma non è identica, allo sviluppo dell'acidosi nei muscoli e nel sangue (Brooks 1985). I sistemi tampone del sangue, composti che aiutano a neutralizzare l'acidosi, lavorano per ridurre l'acidosi nelle fibre muscolari, aumentando in tal modo i livelli di anidride carbonica che il corpo tenta di eliminare aumentando la ventilazione [≡ respirazione] (Neary et al., 1985).

Poiché la ventilazione aumenta sia con l'acidosi, sia con l'aumentata concentrazione di lattato nel sangue, gli scienziati inizialmente credevano che le soglie ventilatoria e del lattato, potessero verificarsi a intensità di esercizio simili. Questa interpretazione era allettante perché, a differenza della soglia del lattato, la soglia ventilatoria è misurata in modo non invasivo. Non di meno, sebbene numerosi studi abbiano dimostrato una stretta correlazione tra le due soglie, altri studi hanno dimostrato che diversi fattori, tra cui lo stato dell'allenamento e l'integrazione di carboidrati, possono indurli a differire sostanzialmente per ogni singolo individuo (Neary et al., 1985).

Soglia anaerobica

Il termine soglia anaerobica fu introdotto negli anni '60. Si basa sul concetto che ad alta intensità dell’esercizio, esiste l'ipossia nei muscoli (Robergs & Roberts 1997). A questo punto, se l'esercizio dovesse continuare, la fonte di energia dovrebbe passare dalla respirazione mitocondriale (il sistema di energia aerobica) ai sistemi glicolitico e fosfageno (i sistemi energetici anaerobici).

Molti ricercatori ritengono che il termine soglia anaerobica sia fuorviante, perché suggerisce che l'apporto di ossigeno ai muscoli sia limitato a specifiche intensità dell'esercizio. Come accennato, nessuna prova indica che i muscoli siano privati dell'ossigeno, anche a intensità di esercizio massimali (Brooks 1985).

La seconda critica principale contro il termine, è che suggerisce che il metabolismo si sposti completamente dal sistema di energia aerobica a quelli anaerobici. Questa interpretazione semplifica eccessivamente la regolazione del metabolismo. A intensità di esercizio più elevate, la glicolisi e il sistema fosfageno aumentano l'apporto energetico fornito dalla respirazione mitocondriale, ma non subentrano completamente nella rigenerazione dell'ATP (Robergs & Roberts 1997).

Soglia della frequenza cardiaca

Nei primi anni '80, i ricercatori italiani hanno sviluppato una metodologia per rilevare la soglia del lattato determinando la soglia della frequenza cardiaca, il punto di deflessione della frequenza cardiaca durante un test di corsa (Conconi et all, 1982). Questo approccio semplice e non invasivo della misurazione indiretta della soglia del lattato, è stato ampiamente utilizzato per progettare programmi di allenamento e raccomandare intensità di esercizio (Hofmann et all, 1997: Janssen 2001).

Tuttavia, la ricerca ha dimostrato che la soglia della frequenza cardiaca è visibile solo in circa la metà di tutti gli individui, e comunemente sovrastima la soglia del lattato (Vachon, Bassett e Clarke 1999). A causa di questi risultati e dei gravi errori associati all'uso del metodo della soglia della frequenza cardiaca, non è opportuno raccomandarlo per la definizione di programmi di allenamento di resistenza.

L'effetto dell'allenamento di resistenza sulla soglia del lattato

Sebbene simili, le soglie ventilatoria e del lattato non si verificano esattamente ai medesimi carichi di lavoro. Il termine soglia anaerobica semplifica eccessivamente i sistemi energetici del corpo e ha portato molta confusione tra i professionisti del fitness. Esistono così tanti errori con la tecnica della soglia della frequenza cardiaca, che sono necessarie ulteriori ricerche prima che possa essere usata con sicurezza. Chiaramente, la chiave per progettare un programma di allenamento di resistenza di successo, è la comprensione fisiologica della sola soglia del lattato.

È stato suggerito che l'intensità dell'allenamento dovrebbe essere basata sulla velocità della corsa (mph) o sul carico di lavoro ciclistico (mph o watt), corrispondente alla soglia del lattato. Tuttavia, Arthur Weltman (1995), uno dei principali ricercatori sull'argomento, afferma che sono necessarie ulteriori ricerche per identificare non solo l'intensità minima dell'allenamento per migliorare la soglia del lattato, ma anche l'intensità ottimale dell'allenamento per migliorarla. È noto che in un individuo, dopo l'allenamento di resistenza, la soglia del lattato si verifica ad una percentuale relativamente più alta di VOmax, rispetto a quella precedente l'allenamento. Questo adattamento fisiologico dell'allenamento, consente ad un individuo di mantenere velocità di corsa stazionarie più elevate, o carichi di lavoro ciclistici, mantenendo un equilibrio tra produzione e rimozione del lattato. L'allenamento di resistenza influenza sia il tasso di produzione di lattato, sia la capacità di rimozione del medesimo.

La diminuzione della produzione di lattato al medesimo carico di lavoro, dopo l'allenamento di resistenza, può essere attribuita ad un aumento delle dimensioni ed alla quantità degli enzimi mitocondriali (Holloszy & Coyle 1984, Honig, Connett & Gayeski 1992). Questi adattamenti causati dall’allenamento, aumentano la capacità del corpo di generare energia attraverso la respirazione mitocondriale per ridurre la produzione di lattato ad un dato carico di lavoro.

Inoltre, l'allenamento di resistenza sembra aumentare l'utilizzazione del lattato da parte dei muscoli (Gladden 2000). Di conseguenza, nonostante la maggiore produzione di lattato a elevate intensità di esercizio, i livelli di lattato nel sangue sono più bassi. Va notato che l'allenamento di resistenza può anche migliorare la densità capillare intorno ai muscoli, specialmente i muscoli a contrazione lenta. Questo adattamento migliora il flusso sanguigno da e verso i muscoli in esercizio, per migliorare la rimozione del lattato e dall'acidosi (Robergs & Roberts 1997).

Programmi di formazione per il miglioramento della soglia del lattato

Anche se i ricercatori devono ancora determinare il programma di allenamento ottimale per il miglioramento della soglia del lattato, è possibile seguire alcune linee guida per creare allenamenti che migliorino la soglia del lattato. La ricerca ha indicato che i programmi che combinano allenamenti ad alta intensità, a stato stazionario, e ad intervalli, hanno l'effetto più pronunciato sulla soglia del lattato (Robergs & Roberts 1997; Weltman 1995).

Volume di allenamento

Inizialmente, se l'attività di resistenza è la bicicletta, la corsa o il nuoto, il modo ottimale per migliorare la soglia del lattato è semplicemente quello di aumentare il volume di allenamento. Il principale vantaggio dell'aumento del volume di allenamento è l'aumento della capacità di respirazione mitocondriale, essenziale per il miglioramento della soglia del lattato.

Il volume dovrebbe essere aumentato, gradualmente, di circa il 10-20% alla settimana (Bompa 1999). Ad esempio, se un individuo percorre 20 miglia a settimana, aumentare il volume di allenamento da 2 a 4 miglia a settimana. Inoltre l'intensità, durante questa fase, dovrebbe essere mantenuta bassa. Questo approccio può sembrare prudente ma aiuta a prevenire il sovrallenamento e gli infortuni.

Il massimo volume di allenamento che un individuo può raggiungere dipende da numerosi fattori, e può essere meglio valutato determinando la sua capacità fisica generale e la sua motivazione. Fattori come lo stato di allenamento, il tempo di allenamento, l'età e il peso corporeo determinano il volume di allenamento che l’atleta è realisticamente in grado di raggiungere.

Stato stazionario e Interval Training

Dopo un adeguato incremento del volume di allenamento, dovrebbero essere affrontati gli allenamenti in condizioni stazionarie e intervallate. L'intensità corretta dell'allenamento durante questa fase, che si concentra sulla soglia del lattato, è la chiave per il successo continuo del programma di formazione. I metodi usati per monitorare l'allenamento devono garantire che l'intensità non sia né sotto, né sovra stimata.

La maggior parte delle persone non ha accesso ai laboratori scientifici dove la soglia del lattato può essere determinata, con precisione, dal sangue prelevato durante un test incrementale del VOmax. Fortunatamente, metodi alternativi sono stati raccomandati per la stima non invasiva della soglia del lattato. Ad esempio, la ricerca ha dimostrato che la soglia del lattato si verifica, in individui addestrati, tra l'80 e il 90 percento della riserva cardiaca (HRR) e tra il 50 e il 60 percento dell'HRR in individui non allenati (Weltman 1995).

La valutazione con la scala di sforzo percepito (RPE) può essere il modo più accurato per determinare l'intensità dell'allenamento allo stato stazionario e ad intervalli. La ricerca ha dimostrato che la scala RPE è fortemente correlata alla risposta del lattato ematico all'esercizio, indipendentemente dal sesso, dallo stato e dall'intensità dell'allenamento, o dal tipo di esercizio svolto (Weltman 1995). Gli studi hanno indicato che la soglia del lattato avviene in corrispondenza delle sensazioni sulla scala RPE, corrispondenti a "un po' difficile" e "difficile" (Weltman 1995).

Allenamento allo stato stazionario. Gli allenamenti allo stato stazionario devono essere eseguiti il più vicino possibile alla soglia del lattato. La durata di queste sessioni può variare a seconda dello stato dell'allenamento, del tipo di attività di resistenza eseguita e della distanza dell'attività di resistenza. Mentre i runner principianti che si allenano per una gara su strada di 5 km, e che eseguono la loro prima corsa, possono fare solo un allenamento in regime stazionario di 10 minuti, un allenamento ciclistico semiprofessionale per più giorni, per gare da 80 a 100 miglia, dovrebbe eseguire 1 ora di allenamento in regime stazionario.

Interval training. Gli allenamenti ad intervalli sono sessioni di allenamento ad alta intensità eseguite per brevi periodi di tempo a velocità o carichi di lavoro superiori alla soglia del lattato. Come negli allenamenti allo stato stazionario, i tempi e le distanze per gli allenamenti ad intervalli dipendono dallo stato di allenamento dell'individuo, dal tipo di attività di resistenza eseguita e dalla distanza dell'attività di resistenza. Un runner alle prime armi in addestramento, per una gara su strada di 5 km, può completare tre intervalli da 1 miglio a velocità più elevata della gara, con tempi di recupero adeguati tra le ripetizioni. Un allenamento ciclistico semiprofessionale, per più giorni di gare da 80 a 100 miglia di distanza, può eseguire diversi intervalli da 5 a 10 miglia più veloce del ritmo di gara, con periodi di recupero appropriati tra le ripetizioni.

La chiave per il successo di questi allenamenti è un attento monitoraggio dell'intensità dell'esercizio. Sebbene sia necessario eseguire queste sessioni ad un'intensità elevata, gli allenatori dovrebbero assicurarsi che i loro atleti evitino l'errore ​​di affrontare questi allenamenti come se fossero una gara; questo alla fine potrebbe causare un sovrallenamento. Inoltre, è stato suggerito che gli allenamenti stazionari e ad intervalli non superino il 10-20% del volume totale di allenamento settimanale dell'atleta (Foran 2001).

La linea di fondo

Dopo aver letto l’articolo, dovresti comprendere meglio la terminologia e i meccanismi fisiologici delle soglie del lattato, della riserva cardiaca, anaerobiche e della frequenza cardiaca. Progettare il programma di allenamento di resistenza ottimale in preparazione della corsa su strada di 10 km dovrebbe ora essere un compito meno complicato.

Poiché la soglia del lattato è il fattore più determinante del successo nelle attività legate alla resistenza, l'obiettivo principale dei programmi di allenamento di resistenza dovrebbe essere il suo miglioramento. È possibile migliorare la soglia del lattato aumentando prima il volume dell'allenamento e quindi incorporando gli allenamenti allo stato stazionario (alla soglia del lattato) e gli allenamenti ad intervalli (sopra la soglia del lattato).

Infine, ricorda che la corretta intensità dell'allenamento è essenziale per qualsiasi programma di allenamento di resistenza. Sia la percentuale relativa della riserva cardiaca, sia la scala RPE di Borg, sono metodi collaudati per monitorare l'intensità dell'allenamento.

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Tratto da: http://www.ideafit.com/fitness-library/optimizeendurancetraining


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