a cura di Alain Riccaldi

I SISTEMI ENERGETICI E IL POTENZIALE DI PRODUZIONE ENERGETICA: INTRODUZIONE

Capire i sistemi energetici e di come il corpo umano utilizzi questi sistemi per produrre il carburante (ATP) necessario per il funzionamento dei nostri muscoli (mantenendo l’omeostasi) ci permette di comprendere ed interpretare le più importanti informazioni sulle prestazioni.

Lo scopo di un programma di Strength & Conditioning per un atleta (ogni atleta e non solo i fighters) non è solo quello di incrementare le varie tipologie di forza e di condizionamento, ma è in primo luogo quello di incrementare il potenziale di produzione energetica, il miglioramento di questo potenziale è quello che determina in un atleta la capacità di portare al massimo le proprie prestazioni.

Per elevare al massimo tali prestazioni, l’atleta dovrà essere capace di aumentare il proprio potenziale di produzione energetica di ogni sistema energetico nelle sue due componenti: il tasso di produzione energetica (potenza) e la durata di produzione energetica (capacità).

Capire il funzionamento dei sistemi energetici ed incrementare il potenziale di produzione energetica di questi sistemi è pertanto il punto chiave per un preciso e scientifico approccio alla preparazione atletica di un atleta.

Osserviamo ora esempi di sistemi energetici al lavoro:

> Record mondiale 100 m sprint:

  • Tempo 9.58 s
  • V media 37,36 Km/h
  • V max 44,45 Km/h

> Record mondiale 400 m sprint:

  • Tempo 43.18 s
  • V media 33,14 Km/h

> Record mondiale 1 miglio:

  • Tempo 3:43
  • V media 25,80 Km/h

> Record mondiale maratona:

  • Tempo 2.03:38
  • V media 20,30 Km/h
  • Partendo da questi dati si può osservare come:
  • Dai 10 ai 43 s (100 – 400 m) si verifica una diminuzione della v media del 11% circa
  • Dai 43 s ai 3:43 (400 -1 miglio) si verifica una diminuzione della v media del 22% circa
  • Dai 3:43 alle 2.03:38 (1 miglio – 42 Km) si verifica una diminuzione della v media del 21% circa
  • Dai 10 s alle 2.03:38 (100 m – 42 Km) si verifica una diminuzione della v media del 54% circa.

Da questi dati cosa possiamo osservare ed estrapolare?

Evidente è che più è alta la velocità minore è la distanza lungo la quale può essere mantenuta tale velocità, Il rapporto tra la diminuzione della velocità e della distanza tra 10 s e 2 ore non è lineare. Più della metà (61%) della diminuzione complessiva della velocità media si verifica entro i primi 4 minuti.

Significa semplicemente che più è elevato ed intenso lo sforzo inteso come produzione di potenza (Power Output) minore è la durata per la quale tale sforzo può essere mantenuto.

A questo punto bisogna chiedersi: cosa determina la capacità di correre a 38 Km/h per pochi secondi o a 20 Km/h per più di 2 ore? Cosa determina la capacità di correre così veloce per 10 secondi rispetto ad un periodo di tempo più lungo? E da qui cosa determina la capacità mantenere un preciso ritmo durante un combattimento di 5 o di 10 o ancora di 15 minuti?

La risposta è: i sistemi energetici!

Lo scopo dei sistemi energetici è quello di mantenere l’omeostasi energetica attraverso la produzione di energia chimica (ATP) necessaria al corretto funzionamento cellulare.
Il carburante dei muscoli si chiama ATP (adenosintrifosfato) ed è un composto cellulare formato da adenina + ribosio + 3 fosfati. La scissione dei legami dei tre fosfati libera l’energia necessaria alle contrazioni muscolari:
ATP <–> ADP + P + Kcal (energia)

L’ATP è però presente in quantità molto limitata nei nostri muscoli teoricamente basterebbe solo a compiere un brevissimo sforzo massimale o una blanda attività fisica di appena un minuto per un totale di circa 5 kcal. C’è quindi bisogno di “ricostituire” in continuazione l’ATP e ciò avviene attraverso la resintesi, sfruttando le fonti energetiche di scorta.

I sistemi energetici trasformano il cibo che noi introduciamo con l’alimentazione in energia chimica richiesta come carburante da impiegare per il lavoro muscolare.

L’omeostasi energetica è mantenuta quando il tasso di energia prodotta è uguale al tasso di energia spesa, quando l’ammontare di ATP nei muscoli rimane costante dunque.

Per mantenere al meglio l’omeostasi energetica durante i periodi altamente variabili di dispendio energetico, il corpo umano ha tre sistemi energetici che differiscono sulla base di quanto velocemente si può rigenerare ATP e per quanto tempo può rigenerarsi.

La capacità e la velocità di rigenerazione dell’ ATP determinano la capacità di un atleta di eseguire i movimenti specifici (tecniche) nel modo più veloce possibile. Più è alto il livello di competizione più alta è la richiesta di velocità nell’ esecuzione delle tecniche specifiche. Questo è universale in ogni tipologia di sport. Questo è il punto focale da cui partire quando si decide di affrontare un qualsiasi discorso inerente metodi e programmi di preparazione atletica: Rendere il gesto atletico ( un pugno, una chiave articolare, una proiezione, un tiro in porta, colpire con la mazza la palla ecc.) il più veloce possibile mantenendo inalterata la tecnica e l’efficienza nel tempo.

Classificazione

  • Il Sistema Aerobico
  • Il Sistema Anaerobico Alattacido
  • Il Sistema Anaerobico Lattacido

Per ognuno di essi poi occorre considerare 4 componenti:

  • Potenza: massima quantità (Tasso) di energia prodotta nell’unità di tempo
  • Capacità: quantità totale (Durata) di energia prodotta dal sistema
  • Latenza. tempo necessario per ottenere la massima potenza
  • Ristoro: tempo necessario per la ricostituzione del sistema

Per ognuno di essi ancora occorre considerare 2 fattori limitanti:

  • Fattori centrali.
  • Fattori periferici.

SISTEMA AEROBICO

Il sistema energetico aerobico utilizza come substrati energetici carboidrati (glicogeno muscolare, glucosio ematico ecc.) e lipidi in presenza di ossigeno che funge da comburente. L’ ossigeno inalato con la respirazione viene estratto e convogliato nel sangue, dove, legato all’emoglobina, viene trasportato alle cellule pronto per essere utilizzato per la produzione di ATP.

Questo sistema di resintesi è importante nelle attività di lunga durata e di bassa intensità. Ma riveste un ruolo chiave anche in quelle attività ad alta intensità che si protraggono per medi e lunghi periodi di tempo come una competizione di MMA dove il combattimento si sviluppa in 3-5 round da 5 minuti ciascuno intervallati soltanto da 1 minuto di recupero (totale: 18-30 minuti di attività intensa). O ancora in una competizione di Pugilato dove il combattimento può svilupparsi in 10-12 round da 3 minuti ciascuno intervallati anche qui da 1 minuto di recupero (totale: 40-48 minuti di attività intensa!). Al contrario delle credenze più diffuse ed errate, il sistema energetico aerobico è il meccanismo di produzione energetica più importante per gli sport da combattimento perché a meno che essi non si sviluppino in round brevi da 1-2 minuti questi sport sono da considerarsi di base aerobici, ogni tipologia (Wrestling, MMA, BJJ ecc.) avrà poi un differente rapporto nei contribuiti alattacidi e lattacidi ma di fondo sono tutti quanti sport di natura aerobica come il Calcio, il Football, il Volley ecc.

Il metabolismo aerobico avviene principalmente all’interno dei mitocondri.

Il meccanismo di resintesi si sviluppa nelle seguenti reazioni:

  • ad intensità basse brucia per lo più i grassi immagazzinati nel corpo: Grassi + O2 + ADP => ATP + CO2 + H2O
  • ad intensità media ed elevate, si consumano carboidrati a discapito dei grassi.

Il tutto accade in due fasi:

  • (Fase 1) Glucosio + ADP => ATP + Acido Lattico
  • (Fase 2) Acido Lattico + O2 + ADP => ATP + CO2 + H2O

Il sistema aerobico presenta le seguenti caratteristiche:

  • Potenza: bassa (20 Kcal/min).
  • Capacità: alta (fino a 2000 Kcal). Dipendente dalle riserve di glicogeno e di lipidi e soprattutto dalla durata di utilizzo. a intensità molto basse il tempo di utilizzo è praticamente illimitato, ad intensità alte è necessaria la presenza di glicogeno.
  • Latenza: maggiore dei sistemi energetici anaerobici: 2-3′
  • Ristoro: molto lungo (36-48 ore)

I fattori centrali limitanti del sistema aerobico sono essenzialmente relazionati al trasporto del sangue:

  • Gittata sistolica: il volume di sangue pompato da un ventricolo nel corso di una singola contrazione, importante per conoscere la gittata cardiaca per esempio.
  • Contrattilità miocardica
  • Volume sanguigno
  • Affinità dell’emoglobina con l’O2
  • Capacità di diffusione polmonare dell’O2

I fattori periferici limitanti del sistema aerobico sono essenzialmente relazionati all’utilizzo dell’ O2 all’interno dei muscoli:

  • Enzimi ossidativi
  • Enzimi mitocondriali
  • Densità mitocondriale
  • Densità capillare
  • Riserve di glicogeno muscolare
  • Mioglobina

SISTEMA ANAEROBICO ALATTACIDO

Il sistema anaerobico alattacido utilizza come substrati energetici ATP e CP (creatinfosfato) entrambi stivate nei muscoli, la seconda si forma nel muscolo scheletrico a riposo dall’associazione di una molecola di creatina ad una di fosfato inorganico.

La quantità di ATP e CP depositata nei muscoli è però minima: solo 5/10 Kcal. Per tale motivo si ha un esaurimento quasi immediato dei depositi atti a far funzionare il sistema anaerobico alattacido. Si stima infatti in 6-10 secondi il tempo di esaurimento significativo delle scorte e di conseguenza la durata massima di un esercizio puramente alattacido.

Questo sistema di resintesi è importante nelle attività molto brevi e molto intense che richiedono espressioni di forza massimale, potenza e velocità. Sport tipicamente alattacidi sono: i 100 m Sprint, Powerlifting, Weightlifting, Lancio del peso ecc.

Diventa importante negli sport da combattimento in quanto, sebbene come visto in precedenza, le competizioni per la loro durata complessiva sono di natura aerobiche, rapide scariche di colpi, proiezioni, escapes e ribaltamenti, sfruttano questo meccanismo per produrre rapidamente un grande quantitativo di energia da utilizzare nei pochi istanti del gesto atletico. Come si può iniziare a comprendere gli sport da combattimento sono un vero e proprio “animale raro” in quanto ogni sistema energetico riveste un particolare ruolo.

Il meccanismo di resintesi si sviluppa nelle seguenti reazioni:

  • ATP <–> ADP + P + Kcal (energia)
  • CP <–> C + P + Kcal (energia)

L’energia prodotta dalla scissione del CP viene utilizzata dall’ADP per resintetizzare ATP.

L’enzima che catalizza la reazione è la creatinchinasi.

Nel meccanismo anaerobico alattacido l’ossigeno non interviene e proprio a questa caratteristica si deve l’aggettivo “anaerobico”. Anche la produzione di acido lattico è assente ed è per questo che il termine anaerobico viene affiancato dall’aggettivo “alattacido”

Il sistema anerobico alattacido presenta le seguenti caratteristiche:

  • Potenza: elevata (60-100 Kcal/min)
  • Capacità: molto bassa (5-10 Kcal)
  • Latenza: minima (CP si degrada appena cala la concentrazione di ATP)
  • Ristoro: rapido (al cessare dello sforzo o al diminuire dell’intensità gran parte della creatina viene rifosforilata a CP in circa 10’’)

SISTEMA ANAEROBICO LATTACIDO

Il sistema anaerobico lattacido interviene quando uno sforzo si protrae oltre i 10-15 secondi, le riserve di creatinfosfato (PC) si esauriscono e il sistema anaerobico alattacido non basta più a produrre energia e a riformare l’ATP, di conseguenza si innesca questo secondo meccanismo.

Il sistema anaerobico lattacido utilizza come substrati energetici le scorte di carboidrati presenti nell’organismo sotto forma di glicogeno muscolare ed epatico e di glucosio nel sangue. Il processo che porta alla formazione di energia attraverso questo sistema è detto anche glicolisi.

Anche questo sistema energetico non utilizza ossigeno.

Il metabolismo anaerobico lattacido avviene principalmente all’interno del citoplasma delle cellule muscolari.

Questo sistema di resintesi è importante nelle attività di durata breve e media ad intensità media-elevata che richiedono espressioni di forza resistente e potenza resistente. Negli sport da combattimento questo meccanismo riveste un ruolo chiave in particolari frangenti come le lunghe fasi di clinch della Muay Thai o nelle sequenze incessanti di colpi a terra (Ground&Pound) tipiche delle MMA. E’ inoltre decisamente importante nelle discipline lottatorie come Grappling, Wrestling e BJJ dove abilità specifiche come la forza resistente statica, o la forza resistente dinamica in particolari gruppi muscolari come quelli adibiti ad azioni di trazione (dorsali, bicipiti, trapezi ecc.) sfruttano appieno tale sistema energetico.

Dato che il processo di resintesi di ATP avviene in assenza di ossigeno, insieme alla produzione di energia all’interno del muscolo si ha formazione di acido piruvico (piruvato), che nel momento in cui risulta essere in eccesso rispetto alla sua ossidazione in acqua (H2O) e anidride carbonica (CO2), viene trasformato in acido lattico (lattato) attraverso una serie di processi biochimici in assenza o parziale assenza di ossigeno catalizzate da enzimi.

Il meccanismo di resintesi si sviluppa nelle seguenti reazioni:

  • Glicogeno => 2 Lattato + 3 ATP
  • Glucosio + ADP + P => ATP + Lattato

Quando lo sforzo è continuato, l’acido lattico si accumula nelle cellule muscolari e nel sangue. Il lavoro anaerobico lattacido è caratterizzato dal accumulo di acido lattico, a causa di una situazione impari fra il piruvato prodotto e la capacità ossidativa dei muscoli per il suo smaltimento, il graduale aumento della concentrazione dell’acido lattico è dovuto al fatto che la sua velocità di produzione è superiore alla sua capacità si smaltimento.

L’acido lattico può essere smaltito in diverse modalità.

Oltre ad essere smaltito tramite sudore e urine può infatti essere riconvertito in glicogeno e glucosio nel fegato, e in glicogeno puro nei muscoli attraverso il ciclo di Cori.

Può essere ossidato in anidride carbonica (CO2) e acqua (H2O) dove in presenza di ossigeno, lo ione idrogeno (H+) viene rimosso dalla molecola del lattato che viene trasformato in piruvato, il quale entra nel ciclo di Krebs all’interno dei mitocondri e alla fine viene convertito in acqua (glicolisi aerobica)

Il sistema anaerobico lattacido presenta le seguenti caratteristiche:

  • Potenza: intermedia. Superiore a quella del sistema aerobico e inferiore a quella del sistema anaerobico alattacido (50 Kcal/min)
  • Capacità: intermedia. Superiore a quella del sistema anaerobico alattacido (fino a 40 Kcal)
  • Latenza: 15-30 secondi (se l’esercizio è subito molto intenso interviene in coda al sistema alattacido)
  • Ristoro: intermedio. Subordinato alla eliminazione dell’acido lattico con resintesi di glucosio.

I fattori centrali limitanti del sistema anaerobico alattacido e lattacido sono essenzialmente relazionati alle capacità del SNC:

  • Capacità di reclutamento delle unità motorie
  • Velocità di reclutamento delle unità motorie
  • Coordinazione intramuscolare
  • Coordinazione intermuscolare

I fattori periferici limitanti del sistema anaerobico alattacido e lattacido sono essenzialmente relazionati al metabolismo dei muscoli:

  • Enzimi glicolitici (fosfofruttochinasi, piruvato chinasi ecc.)
  • Enzimi alattacidi (creatinchinasi)
  • Livello di fosfocreatina
  • PH e Buffering Capacity

POTENZIALE DI PRODUZIONE ENERGETICA

Le modalità in cui il corpo umano rigenera ATP durante le differenti fasi di dispendio energetico (in termini di tasso e durata), determina quello che viene definito “Potenziale di produzione energetica”.
Quando l’ATP è rigenerato attraverso processi aerobici l’omeostasi energetica è mantenuta e il corpo è in grado di compiere sforzi per un lungo periodo di tempo. L’entità di tali sforzi è tuttavia di intensità bassa e media. Quando invece l’intensità di tali sforzi è elevata o massima sono i processi anaerobici ad occuparsi della rigenerazione di ATP ma solo per brevi periodi di tempo prima della comparsa delle condizioni di fatica che irrimediabilmente determinano un abbassamento dell’intensità di tali sforzi.
Il potenziale di produzione energetica di un atleta rappresenta la sua capacità di rigenerare ATP attraverso processi aerobici ed anaerobici che lavoro concertati al massimo delle loro potenzialità mantenendo sempre efficiente l’ omeostasi energetica.
Il potenziale di produzione energetica è dunque il risultato della somma dei contributi aerobici ed anaerobici di produzione energetica.
Maggiore è il potenziale di produzione energetica di un atleta maggiore sarà la sua capacità di compiere sforzi di intensità elevata e per lunghi periodi di tempo.

Da questa tabella si può in maniera molto veloce ed intuitiva osservare come già dopo 1 minuto il contributo aerobico è già pari al 30% e dopo 2 minuti i contributi aerobici ed anaerobici di equivalgono al 50%. Con il passare del tempo dopo i 4-6 minuti il contributo aerobico diventa altamente preponderante (oltre l’80%). Di conseguenza possiamo dire con certezza rifacendosi al discorso fatto in precedenza che chi sostiene che un round di Pugilato della durata di 3-4 minuti rappresenti un chiaro esempio di attività anaerobica sostiene una completa inesattezza.

SISTEMI ENERGETICI E FATICA

Al fine di prevenire gravi danni cellulari, il corpo è stato progettato per reagire alla stanchezza (tasso di rallentamento della spesa energetica) molto tempo prima che i nostri muscoli e il nostro cuore esauriscano completamente tutto l’ATP.
Ai livelli più elevati di sforzo in termini di intensità e durata, i livelli totali di ATP infatti generalmente non scendono quasi mai al di sotto del 60% dei livelli di ATP presenti a riposo.
Come parte di questo meccanismo di difesa progettato per mantenere l’omeostasi energetica il corpo possiede diverse misure di salvaguardia. utilizzate per assicurarsi di ridurre il tasso di spesa energetica prima di compromettere la corretta funzionalità cellulare.
Queste contromisure di sicurezza determinano il senso di affaticamento che può essere classificato in due categorie di fatica:

  • Fatica centrale
  • Fatica periferica

Senza addentrarci troppo nello specifico data la straordinaria complessità dell’argomento possiamo rapidamente citare i principali fattori che determinano l’insorgere della fatica e della sua intensità:

Con il termine di fatica centrale o nervosa si intende tutto quel complesso di fattori che determinano la diminuzione della contrattilità muscolare indipendentemente dai fattori intramuscolari e/o metabolici. La fatica centrale è legata all’incapacità del SNC di generare uno stimolo adeguato per produrre nuova forza. Questa incapacità a sua volta è relazionata a diversi aspetti neurochimici molto complessi e tutt’ora oggetto di studio, tra questi possiamo ricordare il ruolo della noradrenalina dove alcuni studi hanno dimostrato come al termine di un esercizio esaustivo questa subisca una diminuzione a livello del tessuto cerebrale, che sembrerebbe essere dovuta ad un aumento del suo turnover.
Un altro neuro mediatore coinvolto nei fenomeni di fatica centrale è la dopamina, studi hanno dimostrato variazioni della sua concentrazione nel corso di un esercizio prolungato che porti ad esaurimento.

Altri studi (Newsholmes e coll. (1987) e Chauloff (1989)) sebbene considerati da alcuni controversi ed incompleti hanno dimostrato gli effetti della serotonina e del suo notevole aumento di concentrazione durante e al termine

In ultima analisi sui fattori centrali della fatica si ricorda il possibile meccanismo d’intervento dell’ammoniaca legato alla manifestazione della fatica:
“L’encefalo utilizza come via di metabolizzazione dell’ammoniaca la trasformazione del glutammato in glutammina. L’iperammonemia quindi provoca una diminuzione della concentrazione del glutammato in alcune aree cerebrali specifiche. Dal momento che il glutammato costituisce il principale precursore dell’acido gamma amminobutirrico (GABA), questa catena di eventi porta ad un abbassamento della sua concentrazione a livello encefalico. Il GABA è il neurotrasmettitore maggiormente presente a livello del SNC ed esercita un importante ruolo di regolazione, di tipo inibitorio, sulla liberazione di altri neurotrasmettitori, oltre ad agire direttamente sui nuclei grigi della base facilitandone il compito di regolazione che questi svolgono sulla motricità. Tutta questa serie di dati farebbe ragionevolmente propendere verso l’ipotesi che la carenza del sistema GABAenergico, registrabile nel corso dell’esercizio intenso e prolungato, possa giocare un ruolo importante nella manifestazione della fatica a livello centrale.” (Dott. Gian Nicola Bisciotti)

Ai fattori periferici della fatica appartengono invece fenomeni a carico del metabolismo muscolare come:
La diminuzione delle proprietà contrattili dei muscoli probabilmente causato da una varietà di meccanismi fisiologici che compromettono la produzione di forza dovuta ai grandi cambiamenti nell’ambiente cellulare. Questi fattori possono dipendere dalla natura del lavoro muscolare.
Variazioni dell’eccitabilità cellulare a causa di cambiamenti nella concentrazione di ioni (K +, Na +, Ca+ +, ecc), Decremento della disponibilità del substrato (PCr, glucosio, glicogeno), ipossia, acidosi, accumulo di composti inorganici Pi, ROS, citochine ecc.

Sulla base di tutte queste considerazione possiamo riassumere come al più alto tasso di spesa energetica, anche i sistemi anaerobici non possono rigenerare ATP abbastanza velocemente per mantenere l’omeostasi energetica.
Il corpo è stato progettato per affaticarsi rapidamente e ridurre di conseguenza la spesa energetica prima che si verifichino danni cellulari.
Gli atleti con i più alti livelli di produzione di energia aerobica faticano meno, ma non sono in grado di produrre sforzi di intensità elevata perché possiedono sia meno tasso sia meno capacità di produzione energetica anaerobica. Gli atleti invece in grado di produrre alti livelli di energia anaerobica sono capaci di performance di alta potenza e velocità ma tendono ad affaticarsi altrettanto velocemente.

RELAZIONE TRA I POTENZIALI DI PRODUZIONE ENERGETICA E LE SPECIFICHE ABILITÀ

Ogni specifica abilità necessaria ad un fighter: Forza (Strength), Potenza (Power), Forza resistente (Strength Endurance), Potenza resistente (Power Endurance) e Resistenza cardiovascolare (Endurance) viene associata ad uno specifico sistema energetico e relativo potenziale di produzione energetica.
La relazione che vi intercorre è sicuramente complicata ma necessariamente da capire per allenare ed incrementare al meglio ogni abilità specifica.
Allenare queste abilità in ogni loro sfumatura necessità la comprensione ed il rispetto della specificità del sistema energetico corrispondente.
Tutti bene o male capiscono che la forza massima o la potenza vengono allenate con poche ripetizioni ad elevate intensità (70-100% 1RM) e con tempi di recupero completi, questo concetto intuitivo è relazionabile immediatamente con l’utilizzo del sistema energetico anaerobico alattacido: pochi secondi di immediata produzione energetica per far fronte allo sforzo breve ma intenso e tempi di ripristino completi.
Il concetto diviene meno intuitivo quando si inizia a parlare di forza resistente e potenza resistente, quali sistemi energetici entrano in gioco? In che modo? Per quanto tempo? Che intensità vengono impiegate a secondo del tipo di lavoro?
Molti autori eccellenti come Bomba, Zatsiorski, Verkhoshansky solo per citarne alcuni suggeriscono l’utilizzo di intensità sub massimali spesso differenti e non ben delineate, dal classico 20-40% 1RM per la forza resistente al solito 50-60% 1RM per la potenza resistente, alcuni si spingono oltre: 65-70% 1RM, altri scendono ai minimi: 10-20% 1RM decisamente più indicata per lavori di resistenza alla velocità. Bisogna considerare poi le caratteristiche fisiologiche dell’atleta come la dominanza di fibre muscolari rosse o bianche del suo sistema muscolare ecc. Insomma esiste molta variabilità e questo spesso crea confusione.
Per fare luce in mezzo a tanta generalizzazione occorre innanzitutto vedere che tipo di variante di abilità vogliamo allenare:
Prendiamo per esempio la forza resistente per questa in base al tempo per il quale lo sforzo si protrae abbiamo:
Forza resistente aerobica, dove lo sforzo si protrae oltre il limite del sistema energetico lattacido, tipicamente è associata a basse e medie intensità e ad alto volume, corrisponde ad esempio all’esecuzione di un grande numero di ripetizioni di esercizi a corpo libero come Squats e piegamenti o esercizi con sovraccarico di intensità piuttosto bassa.
Forza resistente anaerobica, dove lo sforzo si protrae per periodi di tempo compresi entro il limite del sistema anaerobico lattacido ed è associata a lavori condotti con intensità più elevate.

Gli adattamenti muscolari che ne conseguono ovviamente sono differenti in base alla variante di forza resistente che si vuole allenare. Forza resistente aerobica inciderà sull’incremento dell’utilizzo di ossigeno a livello muscolare, aumento dei mitocondri e degli enzimi ossidativi ecc. Mentre una forza resistente anaerobica andrà ad incidere sulla capacità tampone, sull’aumento degli enzimi glicolitici, sulla capacità di utilizzare i substrati tipici, tolleranza al lattato ecc.
Di conseguenza sarà impossibile per l’atleta avere elevati livelli sia dell’una che dell’altra variante di forza resistente, sarà invece possibile attraverso un preciso programma di Strength & Conditioning avere un corretto bilanciamento tra le due oppure migliorare i livelli della variante più lacunosa.
Conoscendo a quali sistemi energetici e relativi potenziali di produzione energetica si associa una variante di forza resistente ci permetterà di lavorare in maniera precisa e scientifica sui tempi di lavoro, sui tempi di recupero, sull’ intensità e sul volume da utilizzare, andando a stimolare nel dettaglio quello di cui realmente abbiamo bisogno.
Questo discorso può essere fatto per qualsiasi altra abilità:
Un atleta dotato di un ottima resistenza cardiovascolare ovvero un elevata capacità aerobica ma carente nei valori di VO2Max ovvero deficitario nella potenza aerobica dovrà cercare di mantenere la capacità aerobica andando però a migliorare la potenza aerobica lavorando correttamente sui parametri di lavoro e recupero tipici per questa abilità.
Sarà però anche qui impossibile aumentare capacità e potenza aerobica contemporaneamente.
Questi effetti contrastanti sono all’origine del motivo per cui un podista non sarà mai potente come un centometrista e questi mai resistente come il primo.
Questa tabella che ho creato personalmente identifica in maniera molto semplice e diretta alcune relazioni tra specifiche abilità e potenziali di produzione energetica, per le numerose variabili precedentemente discusse parametri di lavoro come volume e intensità non vengono inclusi.

Abilità Sistema Energetico Tempo di  

Lavoro

Tempo di 

Recupero

Strength Anaerobico Potenza Alattacida 1-5 reps Completo
Power Anaerobico Potenza Alattacida 1-5 reps Completo
Strength Endurance Aerobico > 2’
Strength Endurance Anaerobico 

Potenza Lattacida

40-90’’ Completo 

(130-140 bmp)

Strength Endurance Anaerobico 

Capacità Lattacida

60-120’’ Incompleto 

(60-90’’)

Power Endurance Aerobico > 2’
Power Endurance Anaerobico Potenza Alattacida 5-12’’ Completo 

(130-140 bmp)

Power Endurance Anaerobico Capacità Alattacida 12-20’’ Incompleto 

(10-45’’)

Power Endurance Anaerobico 

Potenza Lattacida

40-90’’ Completo 

(130-140 bmp)

Power Endurance Anaerobico 

Capacità Lattacida

60-120’’ Incompleto 

(60-90’’)

Endurance Aerobico 

Capacità

30-90’ a 

130-150 bmp

Endurance Aerobico 

Potenza

2-4’ a 

VO2Max

Completo 

(2-4’)


OBBIETTIVI E MODELLO GENERALE DI UN PROGRAMMA SPECIFICO DI STRENGTH & CONDITIONING

L’obiettivo di ogni programma di Strength & Conditioning è quello di migliorare le prestazioni atletiche grazie ad una maggiore preparazione fisica. Tale miglioramento fornisce le basi per sviluppare una maggiore velocità dei movimenti specifici (tecniche) e permettere all’atleta di esprimere le sue abilità più efficacemente.
Un miglioramento nella preparazione fisica richiede un aumento del potenziale di produzione energetica.

L’obiettivo dell’allenamento per migliorare le prestazioni è quello di:

A) Aumentare il potenziale di produzione energetica e quindi massimizzare la produzione totale di energia

B) Bilanciare al meglio le produzioni totali di energia derivate dai processi aerobici e anaerobici sulla base delle esigenze specifiche dello sport praticato in relazione alla sua curva di intensità-durata

Sulla base delle caratteristiche dei tre sistemi energetici un programma scientifico e ottimale di Strength & Conditioning dovrà mirare a lavorare e migliorare specifici parametri:

Parametri per l’incremento del potenziale di produzione energetico anaerobico:

  • Alta percentuale ed elevata capacità contrattile delle fibre muscolari bianche a contrazione rapida (tipo II A e B)
  • Alta percentuale ed efficienza degli enzimi glicolitici e alattacidi
  • Alta percentuale di substrati adatti a una produzione energetica anaerobica
  • Alta efficienza del SNC (capacità e velocità di reclutamento delle unità motorie)
  • Alta capacità di produzione di Adrenalina e Noradrenalina

Parametri per l’incremento del potenziale di produzione energetico aerobico:

  • Alta percentuale ed elevata capacità contrattile delle fibre muscolari rosse a contrazione lenta (tipo I)
  • Alta percentuale ed efficienza degli enzimi ossidativi
  • Alto ed efficiente sviluppo del sistema di trasporto dell’ ossigeno (VO2Max) per fornire ai muscoli che lavorano più ossigeno possibile.
  • Alta densità mitocondriale e elevato tasso di utilizzo dell’ossigeno
  • Alta efficienza del SNP e SNS

MODELLO GENERALE DI UN PROGRAMMA SPECIFICO DI STRENGTH & CONDITIONING

Un corretto programma di Strength & Conditioning deve dunque tenere conto di questi parametri e cercare tramite un allenamento mirato di migliorarne la qualità e l’efficienza. Nella preparazione atletica per sport da combattimento i sistemi energetici e il loro relativo potenziale di produzione energetica devono essere allenati in maniera tale da poter raggiungere il massimo livello di efficienza poco tempo prima della competizione.
Durante la preparazione atletica elaborata dal nostro programma di Strength & Conditioning ci troveremo di fronte a tre fasi:

A) Una prima fase lontano dalla competizione dove entrambi i potenziali di produzione energetica aerobico ed anaerobico possono essere incrementati simultaneamente. Questo è quello che coincide con gli allenamenti di GPP (General Physical Preparation). In questa fase dunque potranno essere allenate contemporaneamente diverse abilità e i relativi potenziali di produzione energetica con differenti metodi e esercizi aspecifici come: Endurance (Capacità aerobica) insieme a Strength Endurance/Power Endurance (Potenza anaerobica lattacida) o ancora Strength Endurance/Power Endurance (Potenza anaerobica lattacida) insieme a Potenza/Forza (Potenza anaerobica alattacida) ecc.

B) Una seconda fase centrale dove a seconda delle esigenze e dei deficit dell’atleta uno dei due potenziali di produzione energetica potrà essere incrementato mantenendo l’altro ad un livello costante. Per esempio maggior enfasi per Strength Endurance/Power Endurance (Potenza anaerobica lattacida) con mantenimento di Endurance (Capacità aerobica) o Potenza/Forza (Potenza anaerobica alattacida) ecc. Anche in questa fase mediante l’impiego di metodi ed esercizi aspecifici

C) Una terza fase vicina alla competizione dove uno solo dei potenziali di produzione energetica potrà essere incrementato a discapito dell’altro. In questa fase sarà necessario cercare di incrementare al massimo un solo potenziale di produzione energetica, in quanto gli adattamenti che ne conseguiranno saranno contrastanti nei confronti degli altri potenziali di produzione quindi questo è quello che coincide con gli allenamenti di SPP (Specific Physical Preparation): Per esempio enfasi posta su Power Endurance (Potenza e capacità anaerobica alattacida) dapprima tramite esercizi ancora aspecifici e mano a mano che ci si avvicina al momento della competizione mediante esercizi assolutamente specifici

Un programma di Strength & Conditioning dovrebbe svilupparsi attraverso queste tre fasi e terminare al momento della competizione. Dovrebbe progredire dal generale allo specifico mano a mano che ci si avvicina a tale competizione. Nei periodi lunghi tra una competizione e l’altra come succede spesso per atleti professionisti di alto livello che non combattono più di 1-2 volte l’anno il programma di Strength & Conditioning può rimanere generale per molto tempo, lavorando su tutti i sistemi energetici simultaneamente utilizzando metodi ed esercizi aspecifici, ma quando all’orizzonte si prospetta una competizione si dovrebbe programmare e periodizzare il programma in maniera tale da arrivare alle ultime 4-6 settimane prima della competizione lavorando sulla specificità del sistema energetico relativo allo sport praticato utilizzando metodi ed esercizi aspecifici e nelle ultime 1-2 settimane lavorando completamente in maniera specifica non solo nel sistema energetico ma anche nei metodi e negli esercizi. Questo significa lavorare direttamente sui movimenti e sulle tecniche specifiche dello sport e della disciplina praticata, la forma ultima di condizionamento specifico è lo sparring completo, pertanto si dovrebbe lavorare su questa specificità almeno nell’ultima settimana prima della competizione abbandonando quindi i metodi di allenamento aspecifici. Si dovrebbe lavorare sull’esatto rapporto tra tempi di lavoro (durata e numero dei round) e tempi di recupero (recupero tra i round e recupero tra eventuali più combattimenti). Gli esercizi specifici: sparring, rolling, passate ai focus o ai pao, lavoro al sacco ecc. dovrebbero quindi rispettare questi parametri.

Prima di questo è necessario tuttavia elaborare un modello generale di allenamento ed incremento dei potenziali di produzione energetica che ci aiuti a definire poi il piano di lavoro di cui sopra.
Tale modello deve svilupparsi in fasi successive dove si definisca:

A) Uno sviluppo ottimale del profilo del potenziale di produzione energetica tipico per il tipo di attività (MMA, Pugilato, Grappling ecc.). Ovvero quale dei sistemi energetici sono maggiormente chiamati in causa, quali sono tra questi le percentuali dei contributi di ognuno, ecc.

B) Un test di valutazione dell’atleta e comparazione con il modello di riferimento.

C) Un programma di allenamento in base ai risultati ottenuti dall’atleta nei test che si prefigga di ridurre i deficit di questi in primo luogo e di migliorare ed incrementare i livelli in un secondo tempo. Ovvero valutare quale dei potenziali di produzione energetica devono essere migliorati e di conseguenza quale abilità ad essi collegata andrà allenata e migliorata: Resistenza cardiovascolare, Potenza, Forza, Forza resistente, Potenza resistente.

D) Un test di valutazione dell’atleta e comparazione con il test precedente e ancora con il modello di riferimento.

Questi test di valutazione devono comprendere i Test di valutazione dell’efficienza del sistema aerobico e test di valutazione dell’efficienza del sistema anaerobico.

Alla prima categoria appartengono tutti quei metodi di valutazione che possono fornirci un indicazione precisa del livello a cui appartiene l’atleta in oggetto per quanto riguarda la sua efficienza aerobica:

  • Battito cardiaco a riposo
  • 1.5 Miglio
  • Test di Cooper
  • Battito cardiaco dopo 1 minuto di recupero dal test aerobico.
  • VO2Max (Massimo consumo di ossigeno).
  • Anaerobic Threshold/Lactate Threshold (Soglia Anaerobica)
  • Power at Anaerobic Threshold (Potenza alla Soglia Anaerobica)

Alla seconda categoria appartengono tutti quei metodi di valutazione che possono fornirci un indicazione precisa del livello a cui appartiene l’atleta in oggetto per quanto riguarda la sua efficienza anerobica:

  • 3-10’’ Sprint o altri movimenti esplosivi
  • Test Wingate
  • Test Myotest
  • 1 RM (Bench Press, Back Squat, Deadlifts, Power Clean, Power Snatch)
  • Max Vertical Jump
  • Max Triple Jump
  • Max Push Ups
  • Max Pull Ups

I miglioramenti prestazionali sono il risultato di un allenamento mirato e progettato per aumentare la produzione totale di energia e creando il giusto equilibrio tra i sistemi energetici aerobici ed anaerobici.
Attraverso l’utilizzo preciso di alcuni dei test sopra descritti sarà possibile tracciare un quadro altrettanto preciso di quali sono le caratteristiche atletiche del fighter in oggetto. Sulla base di queste caratteristiche il modello generale di Strength & Conditioning dovrà focalizzarsi su quali sono le debolezze evidenziate dai test e stilare conseguentemente un programma che vada ad allenare tali debolezze allo scopo di migliorare l’equilibrio dei sistemi energetici e delle relative specifiche abilità.
Un programma scientifico di Strength & Conditioning deve necessariamente vertere su questi temi. Deve in primo luogo occuparsi del miglioramento delle abilità in cui il fighter mostra livelli non accettabili in relazione agli standard e contemporaneamente deve provvedere al mantenimento dei livelli in quelle abilità in cui il fighter non mostra debolezze.
Questo tradotto significa pianificare una preparazione atletica che si sviluppi in specifici nanocicli, microcicli e mesocicli che permettano al fighter di raggiungere il picco di forma immediatamente prima della competizione che lo vedrà protagonista.

BIBLIOGRAFIA

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  5. Siff, M.C. (2003). Supertraining, 6th Edition.
  6. Viru, A. (1995) Adaptation in Sport Training.
  7. Viru, A. & Viru, M. (2001) Biochemical Monitoring of Sport Training.
  8. Bisciotti, GN., Iodice PP., Massarelli R. (2002) La Fatica: Aspetti Periferici e Centrali

 

Note sull’autore

ALAIN RICCALDI – Parmense, classe 1979, è Laureato in Biologia; inizia la pratica degli sport da combattimento a metà degli anni ’90 con il Pugilato, prosegue poi attraverso lo studio e la pratica della Lotta Libera e successivamente del Grappling. Attualmente è Insegnante tecnico nazionale FIGMMA di FILA Grappling.

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