Adattamenti muscoloscheletrici cronici all’esercizio fisico

Redazione originale – Wanda van Niekerk sulla base del corso di James Laskin

Collaboratori principali – Wanda van Niekerk and Jess Bell

Effetti del decondizionamento( modifica | modifica fonte )

Il decondizionamento o detraining si riferisce ai cambiamenti che si verificano nell’organismo dopo un periodo di inattività. Questi cambiamenti si verificano nel cuore, nei polmoni e nei muscoli. Gli effetti del detraining sui sistemi corporei(1) sono riassunti nella Tabella 1.

Tabella 1. Effetti del detraining sui sistemi del corpo(1)
Neuromuscolare Cardiorespiratorio Muscoloscheletrico
↓attività EMG ↓area di sezione trasversale media delle fibre muscolari ↓flessibilità

↓forza e potenza muscolare

↓massa muscolare

↓assorbimento massimo di ossigeno ↑pressione arteriosa media ↑frequenza cardiaca submassimale

↓gittata cardiaca massima

↓soglia del lattato

↓performance di resistenza

↓volume sanguigno

↓volume plasmatico

↓volume cardiaco

↓tolleranza ortostatica

↓fino al 2,5% di densità minerale ossea ↓attività degli enzimi ossidativi ↓attività della glicogeno sintasi

↓produzione mitocondriale di ATP

↓qualità del tendine

Per saperne di più: The effect of detraining on body systems e le evidenze degli effetti del detraining.

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Principi di allenamento comuni( modifica | modifica fonte )

  • Principio della reversibilità:
    • i benefici dell’allenamento sono transitori e reversibili(3)
    • dopo 2 settimane di detraining si verifica una riduzione misurabile della capacità di lavoro
  • Principio del sovraccarico:
    • un sistema deve essere esercitato a un livello superiore a quello a cui è attualmente abituato perché si verifichi l’effetto dell’allenamento(4)
  • Principio della specificità:
    • ogni esercizio allenerà un sistema per il particolare compito che viene svolto come stimolo di allenamento(4)quindi solo il sistema o la parte del corpo ripetutamente sollecitata si adatterà al sovraccarico cronico(5)
  • Principio dell’individualità:
    • c’è una variazione nella risposta a un programma di allenamento, in quanto gli individui rispondono in modo diverso allo stesso programma di allenamento(4)

Per saperne di più: Common Training Principles.

Adattamenti muscoloscheletrici all’esercizio( modifica | fonte edit )

Allenamento contro resistenza( modifica | fonte edit )

  • L’allenamento contro resistenza produce sostanziali miglioramenti nella forza attraverso cambiamenti neuromuscolari(6)
  • Importante per il fitness e la salute generale(6)
  • Fondamentale per i programmi di preparazione atletica(7)

Miglioramento del fitness muscolare( modifica | fonte edit )

  • Dopo 3-6 mesi di allenamento contro resistenza, si osserva:
    • maggiore capacità di produrre forza in maniera più efficace(8)
    • maggiore capacità di produrre un vero movimento massimale(8)
  • L’aumento della forza è il risultato di(6):
    • aumento delle dimensioni dei muscoli
    • alterazione del controllo neurale

Meccanismi di aumento della forza muscolare( modifica | fonte edit )

Controllo neurale( modifica | modifica fonte )

  • L’aumento della forza non può avvenire senza adattamenti neurali attraverso la plasticità(9)(10)
  • L’aumento della forza può avvenire anche senza ipertrofia

Per saperne di più: The knowns and unknowns of neural adaptations to resistance training.(10)

Adattamenti neurali( modifica | modifica fonte )
  • L’aumento dell’impulso centrale (dai centri superiori del cervello) dopo l’allenamento contro resistenza è in parte responsabile dell’aumento della forza(11)
  • Aumento della sincronizzazione delle unità motorie (MU) (cioè diverse unità motorie che si attivano in tempi simili)(12)(10)
  • Diminuzione della soglia di forza alla quale vengono reclutate le unità motorie(13)
  • Aumento della frequenza di attivazione delle unità motorie(14)
  • Diminuzione del livello di co-attivazione dei muscoli antagonisti dopo l’allenamento(15)

Modello di allenamento della forza( modifica | fonte edit )

Per una discussione dettagliata di questi concetti si rimanda al video del corso, Risposte muscoloscheletriche croniche all’esercizio fisico. In sintesi:

  • Ipertrofia
    • l’allenamento contro resistenza a bassa intensità (40% del massimale) può portare a cambiamenti ipertrofici e neuromuscolari per un lungo periodo (questo è più pronunciato in individui non allenati)(16)
    • l’allenamento ad alta intensità e con poche ripetizioni può portare all’ipertrofia in un breve periodo di tempo(17)
  • I cambiamenti neurologici legati all’allenamento contro resistenza si verificano soprattutto nelle prime fasi del programma di allenamento
  • Forza
    • forti e rapidi aumenti di forza si verificano in modo relativamente rapido e costante
    • nel tempo, l’aumento della forza raggiunge un plateau

Il video qui sotto fornisce una buona spiegazione degli adattamenti neurali all’esercizio contro resistenza, forza e ipertrofia.

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Reclutamento delle unità motorie( modifica | modifica fonte )

Unità motoria = neurone efferente e tutte le fibre muscolari che innerva.

  • Normalmente le unità motorie vengono reclutate in modo asincrono
  • Il reclutamento sincrono porta a un aumento della forza:(12)
    • facilita la contrazione
    • potrebbe produrre una contrazione più vigorosa
    • migliora il tasso di sviluppo della forza
    • maggiore capacità di esercitare forze costanti
  • L’allenamento contro resistenza porta al reclutamento sincrono(19)
  • L’aumento della forza potrebbe anche derivare da un maggiore reclutamento di unità motorie(10)
    • aumento dell’impulso neurale durante la contrazione massimale
    • aumento della frequenza di scarica neurale (codifica del ritmo)(20)
      • codifica del tasso = i tassi a cui le unità motorie scaricano i potenziali d’azione(21)
    • diminuzione degli impulsi inibitori
  • È probabile che qualche combinazione di miglioramento della sincronizzazione delle unità motorie e del loro reclutamento determini un aumento della forza(20)

Per saperne di più: Motor Units.

Inibizione autogena( modifica | fonte di modifica )

  • Meccanismi inibitori intrinseci normali:
    • gli organi tendinei del Golgi inibiscono la contrazione muscolare se la tensione del tendine è troppo alta(22)
    • in questo modo si evitano danni alle ossa e ai tendini(22)
  • L’allenamento contro resistenza può gradualmente diminuire o contrastare gli impulsi inibitori:(23)
    • il muscolo può generare più forza(23)
    • questa teoria potrebbe spiegare le imprese di forza sovrumane(23)
Ipertrofia muscolare( modifica | fonte edit )
  • Ipertrofia = aumento della massa e dell’area di sezione trasversale del muscolo(24)
  • Ipertrofia transitoria (dopo un singolo esercizio): il “pompaggio” del muscolo che avviene durante una sessione di allenamento contro resistenza
    • questo è dovuto alla formazione di edema da parte del liquido plasmatico(25)
    • scompare in poche ore
  • Ipertrofia cronica (a lungo termine)(26)
    • riflette l’effettivo cambiamento strutturale del muscolo
    • ipertrofia delle fibre, iperplasia delle fibre o entrambe
Ipertrofia delle fibre( modifica | modifica fonte )
  • Più miofibrille
  • Più filamenti di actina e miosina
  • Più sarcoplasma(27)
  • Più tessuto connettivo
  • L’allenamento contro resistenza determina un aumento della sintesi proteica:(28)
    • il contenuto di proteine muscolari cambia continuamente
    • durante l’esercizio, si verifica una diminuzione della sintesi proteica e un aumento della degradazione
    • dopo l’esercizio, c’è un aumento della sintesi proteica e una diminuzione della degradazione delle proteine(29)
    • per saperne di più: muscle protein synthesis
  • Il testosterone facilita l’ipertrofia delle fibre:(30)
    • ormone steroideo anabolizzante naturale
    • l’uso di steroidi anabolizzanti sintetici determina un forte aumento della massa muscolare
Iperplasia delle fibre( modifica | modifica fonte )

Per iperplasia si intende un aumento del numero di cellule o fibre.(31) Negli esseri umani(31):

  • la maggior parte dell’ipertrofia è dovuta all’ipertrofia delle fibre
  • anche l’iperplasia delle fibre potrebbe contribuire
  • l’ipertrofia delle fibre rispetto all’iperplasia delle fibre potrebbe dipendere dall’intensità e dal carico dell’allenamento contro resistenza
  • un’intensità maggiore determina un’ipertrofia delle fibre muscolari di tipo II
  • l’iperplasia delle fibre potrebbe verificarsi solo in alcuni individui, in determinate condizioni

Il fatto che l’iperplasia si verifichi nel muscolo scheletrico adulto è discutibile. Ci sono dubbi sui metodi e sulle misurazioni utilizzate negli studi sull’iperplasia. “Una conclusione definitiva sul fatto che forme di carico meccanico fisiologicamente rilevanti possano indurre l’iperplasia rimane elusiva”.(32) L’iperplasia è stata ampiamente respinta come fattore contribuente significativo dell’ipertrofia del muscolo scheletrico nei mammiferi.(33)

Attivazione neurale e ipertrofia( modifica | fonte edit )

Tabella 2. Sintesi dell’attivazione neurale e dell’ipertrofia
Aumento a breve termine della forza muscolare Aumento a lungo termine della forza muscolare
Aumento sostanziale del 1RM Associata a una significativa ipertrofia delle fibre
Dovuta a un aumento dell’attivazione neurale volontaria L’aumento netto della sintesi proteica richiede tempo per verificarsi
I fattori neurali sono fondamentali nelle prime 8-10 settimane L’ipertrofia è il fattore principale dopo 8-10 settimane

Immobilizzazione e forza muscolare( modifica | fonte edit )

  • Cambiamenti significativi si verificano già dopo 6 ore di immobilizzazione:(34)
    • la mancanza di utilizzo del muscolo porta a una riduzione del tasso di sintesi proteica
    • avvia il processo di atrofia muscolare
  • Durante la prima settimana: perdita di forza del 3-4% al giorno
    • diminuzione delle dimensioni muscolari/atrofia(35)
    • diminuzione dell’attività neuromuscolare(35)
  • Effetti (reversibili) sulle fibre di tipo I e II
    • l’area della sezione trasversale diminuisce, il contenuto delle cellule degenera
    • le fibre di tipo I sono più colpite di quelle di tipo II

Citazioni(edit | edit source)

  1. ↑ 1.0 1.1 Aspetar Clinical Guidelines: Safe return to sport during the Covid-19 pandemic version 2.0. 2021
  2. ↑ Soccer Physiologist. DETRAINING – What Happens When We Stop Exercising? Available from: https://www.youtube.com/watch?v=-dT5CC3LaV0 (last accessed 4/12/2022)
  3. ↑ Kasper K. Sports training principles. Current Sports Medicine Reports. 2019 Apr 1;18(4):95-6.
  4. ↑ 4.0 4.1 4.2 Physiopedia. Principles of Exercise
  5. ↑ Powers SK and Howley ET. Exercise Physiology: Theory and Application to Fitness and Performance.10th edition. North Ride, NSW, Australia. McGraw Hill. 2014
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