Adattamenti muscoloscheletrici cronici all’esercizio fisico

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

Collaboratori principaliWanda 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
  6. 6.0 6.1 6.2 Maestroni L, Read P, Bishop C, Papadopoulos K, Suchomel TJ, Comfort P, Turner A. The benefits of strength training on musculoskeletal system health: practical applications for interdisciplinary care. Sports Medicine. 2020 Aug;50(8):1431-50.
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