atleta sottoposto a monitoraggio carico esterno e interno

Il monitoraggio del carico esterno e interno – Parte 1

Il monitoraggio del carico esterno e interno – Parte 1 1024 536 TRAINING LAB ITALIA

Dall’antica Grecia a oggi: quanto sono cambiati i metodi per il monitoraggio del carico esterno e interno? Quali sono i più affidabili? Lo vediamo in questo approfondimento in due parti.

INTRODUZIONE

Nella moderna programmazione dell’allenamento la vera ossessione da parte di allenatori, preparatori, e addetti ai lavori è rappresentata dagli stimoli da utilizzare al fine di massimizzare le prestazioni dei propri atleti.

Così, il trattato che ci apprestiamo a descrivervi è stato sviluppato con l’intento di sviscerare le caratteristiche di quello che ad oggi, nel mondo del training, è conosciuto con il termine di “carico di allenamento”. 

Si tenterà quindi di descrivere lo stato dell’arte nell’ambito del monitoraggio sia del carico esterno che di quello interno, commentandone anche quelle che sono le reali caratteristiche delle varie strumentazioni e tecniche in termini di:

  • validità
  • riproducibilità
  • tempo
  • valore economico
  • preparazione da parte dell’operatore
  • relative limitazioni d’uso. 

Una sezione specifica sarà dedicata anche alla direzione che dovrà prendere la scienza dello sport nei prossimi anni, in modo da colmare quelle lacune che non ci permettono di comprendere al meglio come oggettivare la seduta di allenamento e lo stato funzionale in cui si trova l’organismo umano.

Ogni volta che l’allenatore parla attraverso serie, ripetizioni, recuperi, intensità, etc., il corpo risponde con un proprio vocabolario, le cui parole corrispondono a variabili fisiologiche che cambiano continuamente in base all’esercizio proposto, ovvero in base al carico esterno.

Non conoscere questa lingua equivale ad ignorare i segnali provenienti dall’organismo, non permette di distinguere un carico allenante da uno inutile, di valutare eventuali miglioramenti e persino di scongiurare gli infortuni.

IL CARICO DI ALLENAMENTO

A livello biologico, l’allenamento può essere interpretato come quello stimolo che causa un’alterazione dell’omeostasi, che viene poi ad essere ripristinata durante la fase di recupero che segue l’allenamento stesso.

La successione di diverse sessioni di allenamento fa sì che l’efficienza dei sistemi fisiologici che monitorano la funzione di controllo omeostatico venga alterata in modo tale che, un successivo esercizio eseguito alla stessa intensità di quelli precedenti, causi un’alterazione dell’omeostasi meno marcata. 

Questo concetto – sul quale tra l’altro si è basata per decenni l’intera teoria e metodologia dell’allenamento moderno – ha delle radici storiche davvero profonde, di certo non innovative, che risalgono addirittura all’antica Grecia. Nella storia delle Olimpiadi greche riecheggia tutt’oggi il nome di Milone di Crotone, un contadino italiano vissuto più di 2.000 anni fa. 

La leggenda narra che Milone fosse solito sollevare ogni giorno un vitellino, il quale però, con il passare dei giorni, cresceva, aumentando sempre più di massa: fu proprio questo progressivo aumento del carico che, nel tempo, lo portò a diventare, secondo le fonti storiche, l’uomo più forte del mondo e la leggenda delle antiche Olimpiadi. 

Indipendentemente dalla veridicità di questo mito, la leggenda di Milone permise di gettare le basi per la comprensione della riposta all’allenamento da parte del corpo umano, per la maggior parte caratterizzata dal concetto della progressione del carico di allenamento e dall’idea che i carichi di allenamento potessero essere espressi quantitativamente e correlati ai risultati della performance.

Ma cosa si intende precisamente per “carico di allenamento”?

Una comune definizione può essere quella che definisce il carico di allenamento come qualsiasi carico sportivo o non sportivo, costituito da singoli o molteplici stressors fisiologici, psicologici o meccanici, che venga applicato ad un sistema biologico umano, a carico quindi degli elementi subcellulari, della singola cellula, dei tessuti, o di uno o più sistemi di organi.

In letteratura internazionale è oramai comunemente accettato il fatto che a qualsiasi esercizio o stimolo allenante corrisponda una risposta da parte dell’organismo in termini di variazione nei valori di alcuni parametri fisiologici, come ad esempio:

  • la frequenza cardiaca (FC)
  • il consumo d’ossigeno (VO2)
  • la ventilazione polmonare (VE)
  • la frequenza respiratoria (FR)
  • la concentrazione di lattato ematico, etc.

Così, a queste due facce della stessa medaglia, per semplicità, sono stati dati i nomi di “carico esterno” e “carico interno”.

Carico esterno e carico interno: le definizioni

Le valutazioni del carico di allenamento somministrato ad un atleta possono essere caratterizzate in esterne ed interne.

Il carico esterno, spesso usato in maniera intercambiabile con “carico”, può essere definito come il lavoro completato dall’atleta durante un allenamento od una competizione, misurato indipendentemente dalle sue caratteristiche interne. 

È possibile stabilire il carico esterno valutando differenti variabili tra le quali figurano:

  • la velocità
  • la durata
  • la distanza percorsa
  • il peso corporeo
  • l’accelerazione
  • movimenti sport-specifici come lanci o tackle completati. 

L’abilità nel quantificare oggettivamente il carico esterno è essenziale nel monitoraggio dell’atleta in quanto permette agli addetti ai lavori di:

  • valutare l’efficacia di un programma di allenamento o di recupero
  • minimizzare il rischio di infortunio di un atleta
  • stilare programmi di allenamento individualizzati che riflettano le richieste della competizione e permettano all’atleta di mantenere ed ottimizzare la performance.

Qualsiasi carico esterno applicato al corpo risulterà in una serie di risposte fisiologiche e psicologiche, nonché in una variazione di parecchi altri fattori biologici ed ambientali.

Questa risposta individuale è nota come carico interno e può essere monitorata valutando l’andamento di variabili come:

  • frequenza cardiaca (FC)
  • concentrazione ematica di lattato
  • consumo d’ossigeno
  • scala RPE durante un allenamento od una competizione. 

MONITORAGGIO DEL CARICO ESTERNO

Qualsiasi carico può essere oggettivato da chi lo stila in base a diversi parametri che nel mondo del training prendono il nome di componenti del carico di allenamento, distinte in componenti quantitative e qualitative. 

Tra le componenti quantitative figurano:

  • durata dello stimolo, che corrisponde al cosiddetto Time Under Tension (TUT), ovvero il tempo per il quale la contrazione viene mantenuta;
  • volume dello stimolo, che descrive invece la durata o il numero degli stimoli per unità di allenamento;
  • frequenza dello stimolo, che stabilisce il numero delle unità di allenamento quotidiane e/o settimanali;
  • complessità dello stimolo, che definisce la difficoltà in termini di concatenazione e/o coordinazione di più movimenti. 

Alla classe delle componenti qualitative invece appartengono:

  • intensità dello stimolo, ovvero l’impegno profuso dall’atleta in un lavoro rispetto alla sua capacità massimale;
  • densità dello stimolo che rappresenta il rapporto temporale tra le fasi di carico e quelle di recupero. 

Tuttavia, è bene anche specificare come alcune condizioni ambientali quali l’altitudine, la temperatura, e l’umidità relativa sono capaci di influenzare il carico esterno e dovrebbero pertanto essere altrettanto prese in considerazione.

Valutare l’intensità: facciamo chiarezza

Tra le componenti appena descritte, quella che spesso è al centro dell’attenzione, sia tra gli addetti ai lavori che tra i ricercatori, è l’intensità. Questo parametro per parecchi decenni è stato utilizzato solamente nell’ottica di definire un carico come espresso in percentuale rispetto al carico spostato nella ripetizione massimale (%1RM). 

In realtà, l’intensità risente moltissimo, oltre che della %1RM, anche dalla velocità di spostamento di un carico, nonché della durata del recupero tra le serie. Infatti, mentre spostare un carico del 70% di 1RM a velocità controllata predisporrebbe ad un lavoro di ipertrofia, lo spostamento dello stesso carico alla massima velocità rappresenterebbe essenzialmente un lavoro di potenza, che richiede un’intensità maggiore rispetto a quella richiesta per il lavoro di ipertrofia. 

Per quanto riguarda il recupero tra le serie, la riduzione dell’intervallo temporale tra una serie e la successiva sarebbe capace di aumentare globalmente l’intensità della seduta di allenamento. 

Per tale ragione, per parlare di intensità, si dovrebbe conoscere non solo il valore della 1RM ma anche le velocità massimali di spostamento relative alle diverse percentuali della 1RM, essendo la velocità massima di spostamento di un carico strettamente legata all’entità del carico stesso (ad esempio, la velocità massimale di spostamento di un carico del 30% di 1RM sarà molto maggiore rispetto a quella impiegata nello spostamento di un carico dell’80% di 1 RM). Questa modalità operativa permetterebbe la costruzione della cosiddetta curva forza-velocità, fondamentale per comprendere le proprietà esplosive degli atleti con carichi submassimali.

Bene, ma come fare per valutare la massima velocità di una ripetizione?

La risposta sta nelle tecnologie portatili, di cui fortunatamente al tempo d’oggi siamo inondati. In questo campo, infatti, la metodica più adatta consiste nell’utilizzo di trasduttori lineari di posizione che possono essere facilmente connessi ai mezzi di allenamento (bilanciere, manubri, segmenti corporei, etc.) così da registrare la velocità di spostamento e l’accelerazione negli oggetti mossi. 

Il punto di forza dei trasduttori lineari di posizione è rappresentato dal fatto che forniscono un feedback immediato, che può essere anche mostrato all’atleta tra una ripetizione e l’altra. Queste tecnologie possono così dimostrarsi utili nel valutare la risposta adattativa al programma di allenamento ma anche nel promuovere un ambiente competitivo durante l’allenamento ed incoraggiare gli atleti a esprimere il massimo sforzo negli esercizi esplosivi.

Metodi di valutazione del volume

Sebbene il volume sia una componente apparentemente molto semplice da stabilire, anche questa, purtroppo o per fortuna, nasconde delle insidie.

Infatti, è stato dimostrato ormai da circa un decennio che l’approccio più adatto alla valutazione del volume di allenamento consiste nel calcolo matematico del lavoro meccanico totale, ottenuto tramite la moltiplicazione tra la forza esercitata e lo spostamento del centro di massa del bilanciere. 

Appare chiaro però come questo approccio sia poco utilizzabile nella pratica di tutti i giorni a causa della necessità di specifici strumenti per la rilevazione delle variabili studiate, quali piattaforme di forza e/o trasduttori lineari di posizione.

Per tale ragione, i trainer hanno bisogno di approcci più pratici, più economici e più rapidi.

  • L’approccio più basilare per quantificare il volume del carico di allenamento è il repetition method: metodo che si basa semplicemente sulla somma delle ripetizioni eseguite in uno specifico esercizio, in una seduta di allenamento, in un micro- o mesociclo (riferito come l’insieme di due o più microcicli, alcune scuole di pensiero lo definiscono anche macrociclo). 

Tuttavia, questo metodo non tiene in considerazione il carico spostato in ciascuna ripetizione e non permette così la comparazione tra più atleti nonché il monitoraggio dei progressi di allenamento. Così, l’utilizzo di questo metodo non permetterebbe di distinguere un lavoro di forza massima, di 10 serie da 3 ripetizioni con un carico del 90% di 1RM, da un lavoro di ipertrofia di 3 serie da 10 ripetizioni al 70% di 1RM. Per tale ragione, la metodica presa in esame offre una scarsa stima dello stimolo di allenamento. 

  • Pertanto, se si vuole essere capaci non solo di monitorare l’intero carico esterno specifico per una % dell’1RM ma anche di poter confrontare due individui con differenti capacità fisiche, un approccio più adatto consisterebbe nell’adottare il volume load relativo ad una specifica RM. Questo metodo ci permette già di normalizzare il carico spostato per il massimo carico spostato per un determinato numero di ripetizioni.

Eh?! Per spiegarci meglio, riportiamo un esempio. Supponiamo che un atleta abbia un 10 RM equivalente a 90 kg e un 3RM equivalente a 113 kg. Spostando 84 kg per 10 ripetizioni appare chiaro come l’atleta stia lavorando al 93% del carico corrispondente al suo 10RM (90 kg). Spostando lo stesso carico invece per 3 ripetizioni, è possibile asserire che l’individuo stia lavorando al 74% di 3RM. 

Volume load relativo ad una specifica RM:

sets x reps x %RM relativo alle reps usate

Ma la ricerca maniacale del metodo più adatto per eccellenza al calcolo del volume non sembra avere fine. Infatti, come sottolineato dal gruppo di McBride J. M. et al (2009), nelle equazioni citate finora non vengono presi in considerazione né il recupero tra le serie e nemmeno la velocità di spostamento del carico ad ogni ripetizione. Variabili che, messe insieme, influiscono moltissimo sull’intensità globale della seduta di allenamento.

Distanze percorse, velocità e accelerazione

Sistemi di posizionamento globale (GPS), sensori inerziali come accelerometri, magnetometri, e giroscopi sono ormai di comune utilizzo negli sport di alto livello per monitorare il carico esterno di un atleta durante l’allenamento o la competizione.

I GPS, la cui validità e affidabilità è stata descritta migliorare con una maggiore frequenza di campionamento, valutano:

  • la posizione
  • la velocità
  • l’accelerazione. 

Il parametro più comunemente valutato con i dati ottenuti dal GPS è la distanza totale, che viene pertanto spesso utilizzata come misura del carico esterno totale della sessione di allenamento. Oltre a questo parametro, i GPS tendono a campionare le distanze percorse classificandole secondo soglie di velocità, riportando così le distanze percorse a bassa velocità, ad alta velocità, e nello sprint. 

Oltre a questi parametri, la strumentazione in esame fornisce anche dati relativi all’accelerazione, alla decelerazione ed ai cambi di direzione. Tuttavia, essendo questi dati spesso filtrati con una serie di equazioni (ad es. quelle esponenziali), i valori rilevati di accelerazione, decelerazione e cambi di direzione dovrebbero essere interpretati con prudenza.

Allo scopo di valutare i dati relativi alle diverse accelerazioni apparirebbe più utile servirsi di accelerometri, nonostante nella pratica di tutti i giorni l’importanza di questo aspetto venga spesso trascurata. I dati relativi all’accelerazione infatti forniscono un valore complessivamente più rappresentativo di carico esterno rispetto alla velocità ed alla distanza, parziale e totale, percorsa. 

Questo sostanzialmente perché la fase di accelerazione è energeticamente più dispendiosa rispetto ad un movimento a velocità costante. In fondo, questo concetto fa riferimento alla comunemente accettata legge fisica secondo la quale mettere in moto un oggetto sia più energicamente dispendioso rispetto a mantenerlo in moto.

È quindi tramite l’utilizzo degli accelerometri che si riuscirebbe ad ovviare alle limitazioni che caratterizzano i sistemi GPS.

Gabriele Dipasquale
Note sull’autore
Laurea in Scienze Motorie e Sportive (L-22) – Università degli studi dell’Aquila
Laurea Magistrale in Scienza e Tecnica dello Sport (LM-68) – Università degli studi dell’Aquila
Certificazione Self Myofascial Release Training Lab Italia
Certificazione Personal Trainer for Health
Articolista Training Lab Italia
Membro del Progetto University Lab

La seconda parte dell’articolo? La trovi qui!

Bibliografia

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