Resistenza si riferisce alla capacità dell'organismo di resistere alla fatica e di rimanere attivo anche sotto sforzo fisico. La resistenza dipende in gran parte dalle prestazioni del sistema respiratorio e circolatorio e dalla gestione energetica dei muscoli, cioè dalla loro capacità di convertire grassi e carboidrati in energia.(1) Ciò è determinato dal numero di mitocondri, dal numero di capillari nei muscoli e da varie vie metaboliche (glicolisi, ciclo di Krebs e fosforilazione ossidativa). La resistenza massimale si riferisce al livello di intensità che va dalla soglia anaerobica al massimo sforzo aerobico. È determinata dalla assorbimento massimo di ossigeno (VO2max), dalla potenza biomeccanica dell'attività e dalle prestazioni del sistema neuromuscolare.
Introduzione
L'esercizio di resistenza è generalmente raccomandato come base di ogni sana attività fisica. La raccomandazione è di fare esercizio per almeno 2 ore e 30 minuti alla settimana (il suggerimento comune è di cinque volte alla settimana, per almeno 30 minuti ogni volta).
Tra le attività che rientrano nell'esercizio di resistenza vi sono le passeggiate, il ciclismo, il nuoto, l'escursionismo e persino i lavori domestici e di giardinaggio più pesanti. L'intensità varia a seconda del livello di forma fisica dell'individuo. Per migliorare in modo significativo la propria forma fisica, di solito è necessario includere attività più faticose della camminata, come ad esempio la corsa, lo sci di fondo, il ciclismo ad alta velocità o vari sport con la palla. giochi con la palla. Per quanto riguarda gli esercizi di gruppo, sono molto diffusi i corsi di aerobica, danza e cross-training.
L'esercizio di resistenza può essere suddiviso in quattro tipi in base al livello di sforzo richiesto: resistenza aerobica di base, resistenza a tempo, resistenza massimale e resistenza alla velocità. La resistenza può anche essere suddivisa in esercizio aerobico o anaerobico. In pratica, la resistenza aerobica di base è la base di tutto il movimento.
Il limite tra la resistenza di base e la resistenza al tempo è chiamato soglia aerobica. Allo stesso modo, il limite tra la resistenza al tempo e la resistenza massimale è chiamato soglia anaerobica. La produzione di energia anaerobica (priva di ossigeno) aumenta con il livello di sforzo fisico. La soglia aerobica è il livello di sforzo al quale le vie energetiche anaerobiche iniziano a rappresentare una parte significativa della produzione di energia (di solito sotto il 70% della frequenza cardiaca massima).(2)
La soglia anaerobica è definita come il livello di intensità dell'esercizio in cui l'acido lattico si accumula nel corpo più velocemente di quanto possa essere eliminato da cuore, fegato e muscoli striati. Per questo motivo, a volte viene anche chiamata soglia del lattato (circa l'85-90% della frequenza cardiaca massima). Una volta superata la soglia, si verifica una maggiore acido lattico prodotto nei muscoli rispetto a quello che può essere eliminato, portando lentamente all'affaticamento.(3) Sia la soglia aerobica che quella anaerobica possono essere aumentate con l'allenamento. Ad esempio, i corridori vogliono aumentare la loro soglia aerobica perché questo permetterà loro di correre più velocemente e più a lungo.
I valori indicativi della soglia possono essere determinati con la formula di Karvonen:
(frequenza cardiaca massimale - frequenza cardiaca a riposo) x zona di frequenza cardiaca desiderata tra il 60-90% + frequenza cardiaca a riposo
Ad esempio (189 - 50) x 0,7 + 50 = 147 (la soglia aerobica stimata per un individuo di 35 anni con una frequenza cardiaca a riposo di 50 bpm).
Il valore più preciso metodo più accurato per stimare la frequenza cardiaca massima (FCmax) è quello di utilizzare la seguente formula:(4)
211 - 0,64 x età in anni (ad esempio 211 - 0,64 x 35 = 189)
In uno studio del 2022 il rischio di mortalità più basso è stato riscontrato con un VO2 max di 49 ml/kg/min, senza alcun aumento del rischio con un'elevata forma cardiorespiratoria.(5) Gli individui meno in forma avevano un rischio di mortalità 4 volte superiore a quelli estremamente in forma. Il fumo di solito aumenta il rischio di mortalità di 2-3 volte - il fumo combinato con l'obesità lo fa di 3,5-5 volte. Ciò significa che avere una bassa forma fisica cardiorespiratoria e un basso VO2 max è uno dei fattori di rischio più significativi per l'aumento della mortalità e la riduzione della durata della vita. È importante quasi quanto non fumare, se non addirittura di più.
I benefici dell'esercizio di resistenza
L'esercizio di resistenza ha benefici sia funzionali che strutturali. I cambiamenti strutturali comprendono l'aumento del volume del cuore e della forza muscolare, del volume dei polmoni, del numero di mitocondri e della microvascolatura. I cambiamenti funzionali comprendono l'abbassamento della pressione sanguigna a riposo, la riduzione della frequenza cardiaca a riposo, l'aumento del volume del battito cardiaco e della gittata cardiaca e il miglioramento dell'assorbimento di ossigeno.(6)
È noto che l'esercizio di resistenza ha un impatto positivo sull'ansia e sulla depressione, sul bilanciamento dello stress e sul trattamento e la prevenzione di numerose malattie croniche.
È anche noto che riduce il rischio di malattie cardiovascolari. Sembra che per ottenere questi benefici siano sufficienti tre mesi di allenamento moderato (2-3 ore a settimana), dopodiché i benefici sono limitati anche se si aumenta la quantità o l'intensità dell'allenamento.(7) L'esercizio fisico moderato (MET (8)
I principi di base dell'allenamento di resistenza
L'obiettivo principale dell'allenamento di resistenza è aumentare la capacità dell'organismo di eseguire esercizi prolungati, di durata variabile da pochi minuti a diverse ore. Gli sport tipici sono la camminata, la corsa, il ciclismo, lo sci di fondo, il nuoto e l'escursionismo.
Per sviluppare la resistenza è necessario allenarsi almeno tre volte alla settimana, per 30-60 minuti alla volta. Può essere utile utilizzare le zone di frequenza cardiaca e allenarsi con un cardiofrequenzimetro. Tuttavia, non è strettamente necessario: il metodo aiuta a riconoscere le varie zone di frequenza cardiaca e il loro impatto fisiologico sull'allenamento di resistenza.
Fattori chiave dell'esercizio di resistenza:
- La maggior parte dell'allenamento di resistenza si svolge nella zona di resistenza di base (circa il 70-80% della sessione di allenamento). In questo modo si sviluppa la resistenza di base in generale e la gittata cardiaca in particolare.
- Concentrarsi sull'allenamento della tecnica
- L'allenamento deve essere progressivo e deve prevedere un tempo sufficiente per il recupero.
- L'allenamento a intervalli ad alta intensità (HIIT) è particolarmente efficace per aumentare il numero di mitocondri e l'assorbimento massimo di ossigeno (VO2max).(9-10)
- Eseguire vari esercizi a intervalli nelle zone del tempo e della resistenza massimale.
- Intervalli brevi (HIIT); intervalli di esercizio di 15-45 secondi, riposo da 15 secondi a 3 minuti.
- Intervalli lunghi; intervalli di esercizio di 3-8 minuti, riposo da 1 minuto a 4 minuti.
- Intervalli incrementali; intervalli di esercizio di 8-20 minuti, con intervalli di riposo variabili. L'intensità è ancora più bassa rispetto all'allenamento a intervalli lunghi.
- L'allenamento della forza aumenta l'efficacia dell'esercizio di resistenza e migliora le prestazioni.(11)
- Eseguire esercizi di recupero ed evitare il sovrallenamento
COME UTILIZZARE LE ZONE DI FREQUENZA CARDIACA NELL'ALLENAMENTO?
- Se il vostro livello di resistenza è buono ma vi affaticate non appena i muscoli iniziano a produrre acido lattico, dovreste aggiungere intervalli nella zona di frequenza cardiaca 4.
- Se gli intervalli non rappresentano un problema, ma ci si affatica durante gli esercizi prolungati eseguiti a ritmo costante, è consigliabile aggiungere esercizi nella zona 4. zona di frequenza cardiaca 2 e intervalli nella zona 3
- Se non si riesce a sprintare alla fine di una corsa di 5 chilometri, è necessario aggiungere intervalli nella zona di frequenza cardiaca 5 (resistenza massima).
- Se il vostro corpo è lento a recuperare, aggiungete esercizi nella zona 1 di frequenza cardiaca.
Eseguire 2-3 volte allenamenti settimanali di cardiofitness della zona 2 per 30-60 minuti per allenamento. (a seconda del vostro livello di forma fisica attuale; iniziate con poco e poi aumentate). La zona 2 è una zona di frequenza cardiaca a bassa intensità in stato stazionario, compresa tra il 60-70% della frequenza cardiaca massima. L'intensità è sufficientemente bassa da mantenere la respirazione nasale e persino di parlare. La zona 2 getta le basi per il fitness cardiorespiratorio. Una solida base con la Zona 2, che costruisce le fibre muscolari a contrazione lenta e aumenta il numero di mitocondri, migliora la forma cardiorespiratoria complessiva.
Si dovrebbe anche praticare l'interval training una o due volte alla settimana.
Il tipo di allenamento a intervalli può variare in base al tempo a disposizione e alle proprie sensazioni. Ad esempio, sprint di 1 minuto al massimo sforzo seguiti da 1 minuto di riposo e ripetuti per otto serie. Un'altra ottima opzione sono gli sprint di 3-4 minuti al massimo sforzo seguiti da 4 minuti di riposo e ripetuti per quattro serie.
La sessione di intervalli o HIIT preferita dal Dr. Olli Sovijärvi è chiamata Gibala Mehthod, che si basa su uno studio del 2010 condotto su studenti e pubblicato da Martin Gibala, dottore in fisiologia. L'obiettivo dello studio era quello di determinare l'effetto dell'allenamento a intervalli ad alta intensità (100 % VO2max) sulle prestazioni generali, utilizzando un metodo più sicuro e di intensità leggermente inferiore rispetto al metodo Tabata.
Lo studio è proseguito per due settimane, durante le quali sono stati completati sei allenamenti su cyclette. Ogni allenamento prevedeva una fase di riscaldamento di 3 minuti seguita dalla fase di intervalli: 60 secondi di azione seguiti da 75 secondi di riposo, ripetuti per 8-12 volte. Nello studio non è stato coinvolto alcun gruppo di controllo. Gibala ha scoperto che questo metodo ha ottenuto gli stessi benefici in termini di assorbimento di ossigeno di 5 ore di allenamento di resistenza a ritmo costante alla settimana. Il metodo ha anche aumentato in modo significativo la capacità di generare forza delle cellule muscolari e ha migliorato il metabolismo degli zuccheri.(12)
Una meta-analisi del 2019 di 53 studi ha rilevato che gli intervalli brevi (≤30s), il basso volume (≤5min) e il breve periodo (≤4 settimane) sono metodi efficaci e di breve durata per aumentare il VO2 max. Tuttavia, hanno scoperto che per massimizzare gli adattamenti del VO2 max, sono migliori gli esercizi a lungo intervallo (≥2min), ad alto volume (≥15min) e a moderato-lungo termine (≥4-12settimane).(13) Quindi, più intervalli e più lunghi sono generalmente superiori a quelli brevi e a basso volume. Tuttavia, anche gli intervalli brevi sono efficaci se manca il tempo.
- Allenarsi di volta in volta allo stesso livello di intensità e alla stessa zona di frequenza cardiaca.
- Allenarsi sempre allo stesso ritmo
- Allenamento troppo intenso nei giorni di allenamento più leggero o viceversa
Come misurare la forma fisica aerobica e l'assorbimento di ossigeno (VO2max)
La misurazione e il test degli atleti sono iniziati dopo i primi giochi olimpici ufficiali (1886). Il primo ergometro da bicicletta fu costruito in Danimarca nel 1910. Il concetto di assorbimento massimo di ossigeno fu sviluppato nel 1920 dal fisiologo Archibald Hill (1886-1977).(14) Tuttavia, solo negli anni '60 sono stati pubblicati studi completi sui test di assorbimento massimo di ossigeno.(15-16)
ASSORBIMENTO DI OSSIGENE
L'assorbimento di ossigeno si riferisce alla capacità del sistema respiratorio e circolatorio di trasportare ossigeno e alla capacità dei muscoli di utilizzare
di ossigeno e la capacità dei muscoli di utilizzarlo per la produzione di energia. L'assorbimento massimo di ossigeno (VO2 max) si riferisce all'assorbimento di ossigeno in condizioni di stress estremo. I termini assunzione di ossigeno e consumo di ossigeno sono spesso usati in modo intercambiabile. L'assorbimento massimo di ossigeno è espresso come valore assoluto (litri al minuto) o più comunemente come come valore relativo di litri al minuto per chilogrammo di peso corporeo (ml/kg/min). Il consumo di ossigeno è indicativo della capacità di resistenza, che può essere migliorata con un regolare allenamento di resistenza o a intervalli. I valori più elevati di assorbimento massimo di ossigeno sono stati misurati nei ciclisti e negli sciatori.(17)
TEST DI CAMMINATA UKK
Il test di camminata UKK, scientificamente validato, è stato sviluppato in Finlandia all'inizio degli anni '90 allo scopo di misurare l'idoneità alla resistenza, cioè le prestazioni del sistema respiratorio e circolatorio.(18) Il test del cammino è destinato in particolare allo studio della forma fisica delle persone di mezza età. Tuttavia, può essere applicato anche ad altre fasce di età o a persone in sovrappeso.(19-20)
Il test consiste nel camminare il più velocemente possibile per 2 chilometri su una superficie piana. Viene quindi calcolato un indice di fitness in base al tempo trascorso a camminare, alla frequenza cardiaca al termine del test, all'indice di massa corporea e al sesso. In base ai risultati del test viene stimata l'assunzione massima di ossigeno del soggetto. Si ottiene un'accuratezza adeguata quando la frequenza cardiaca al termine del test è pari ad almeno l'80% della frequenza cardiaca massima.(21) Il test non è generalmente raccomandato per persone con livelli di fitness molto elevati, poiché in questi casi non è sufficientemente faticoso.(22)
La formula del test del cammino UKK per stimare l'assorbimento massimo di ossigeno: Il risultato è il VO2max (ml/min/kg)
Uomini:
184,9 - 4,65 x (tempo in minuti) - 0,22 x (battito cardiaco) - 0,26 x (età) - 1,05 x (IMC)
Donne:
116,2 - 2,98 x (tempo in minuti) - 0,11 x (battito cardiaco) - 0,14 x (età) - 0,39 x (IMC)
TEST CLINICO DA SFORZO CON BICICLETTA
Un test clinico da sforzo (ECG da sforzo) viene solitamente eseguito utilizzando una bicicletta stazionaria (ergometro) sotto la supervisione di un medico.
Il test è offerto da molti ambulatori medici. I test da sforzo vengono spesso eseguiti anche per studiare potenziali malattie cardiovascolari. È particolarmente comune quando si diagnostica una malattia coronarica. Per il biohacker, un test clinico da sforzo con la bicicletta è un buon mezzo per misurare l'idoneità aerobica e la generazione di forza anaerobica, a condizione che il test sia eseguito fino all'esaurimento assoluto.
Durante il test possono essere misurati anche il livello di ossigeno nel sangue arterioso e la funzionalità polmonare. Gli atleti di solito si sottopongono a test più completi, come la spiroergometria della corsa (vedi paragrafo seguente). Il medico può interrompere il test da sforzo se viene rilevato qualcosa di insolito nei sintomi, nell'elettrocardiogramma, nella pressione sanguigna, nella saturazione di ossigeno nel sangue o in altre variabili.(23)
Il test da sforzo viene solitamente inizializzato con una bassa resistenza (40 W per le donne, 50 W per gli uomini). Il test viene generalmente condotto con intervalli di tre minuti tra le aggiunte alla resistenza. Per le donne, gli incrementi di resistenza sono di 40 W ciascuno, per gli uomini di 50 W ciascuno. Il ritmo è solitamente di 60-70 rpm. Lo sforzo percepito viene valutato durante il test da sforzo utilizzando la scala di Borg. L'obiettivo del test da sforzo è quello di raggiungere uno sforzo percepito pari al 90% del massimo entro 6-12 minuti. aumentando il livello di resistenza. Per i soggetti con una forma fisica molto elevata, il tempo richiesto può essere significativamente più lungo. Il consumo massimo di ossigeno può essere stimato in base ai risultati del test. Tuttavia, per gli atleti, l'accuratezza non è sufficiente quando la prestazione è submassimale.(24-25)
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Calcolo del protocollo del cicloergometro (YMCA) (leggere le istruzioni nel link)
SPIROERGOMETRIA DA CORSA
La spiroergometria è la versione estesa del test clinico da sforzo, destinata in particolare agli atleti. Si esegue con un cicloergometro o un tapis roulant. Oltre ai metodi analitici del test clinico da sforzo, questo test prevede la misurazione dei gas respiratori e del volume tidalico. Il test consente di misurare direttamente l'ossigeno Il test consente di misurare direttamente il consumo di ossigeno e la produzione di anidride carbonica e quindi la soglia anaerobica. La versione più completa può prevedere anche la misurazione del livello di acido lattico nel sangue arterioso.
Il soggetto esaminato pedala la biciclettaergometro o corre sul tapis roulant, con aumenti incrementali della resistenza, fino all'esaurimento submassimale o completo. I gas respiratori vengono misurati con una maschera fissata al viso del soggetto.
La spiroergometria può determinare con precisione il consumo massimo di ossigeno (assorbimento di ossigeno) e la soglia anaerobica di un individuo. Questo è il punto in cui la produzione di anidride carbonica inizia ad aumentare rispetto al consumo di ossigeno e l'acido lattico inizia a formarsi nel sangue. Allo stesso tempo, il livello di mancanza di fiato è significativamente aumentato. La spiroergometria è lo standard d'oro quando si tratta di studiare i fattori che ostacolano le prestazioni legati alla respirazione, al sistema cardiovascolare, al metabolismo, ecc. Il test di spiroergometria è anche ampiamente utilizzato per valutare la capacità lavorativa di un individuo.(26)
TEST COOPER
Il test di Cooper, sviluppato dal dottor Kenneth H. Cooper nel 1968 per l'esercito degli Stati Uniti, è utilizzato per valutare la resistenza massima. Consiste nel correre il più lontano possibile in 12 minuti. Secondo alcuni studi, esiste una forte correlazione tra i risultati del test di Cooper e l'assorbimento massimo di ossigeno.(27) Il test è più adatto ai corridori, poiché utilizza l'economia e la tecnica di corsa.
Ecco il calcolatore del test di Cooper per stimare il VO2max.
Tecnologia indossabile per il test del VO2max
La tecnologia indossabile è diventata sempre più popolare per misurare vari parametri di fitness, tra cui il VO2max. Tuttavia, è fondamentale capire l'accuratezza di queste misurazioni rispetto ai test VO2max gold standard condotti in ambito clinico o di laboratorio.
I dispositivi indossabili, come i fitness tracker e gli smartwatch, stimano il VO2max utilizzando algoritmi che considerano i dati della frequenza cardiaca e altri fattori come l'età, il sesso, i livelli di attività fisica e talvolta i dati GPS per gli allenamenti all'aperto. Utilizzano algoritmi proprietari per stimare il VO2max in base alla relazione tra frequenza cardiaca e consumo di ossigeno, che può variare tra gli individui. L'accuratezza delle stime può essere influenzata da diversi fattori, tra cui la precisione del sensore di frequenza cardiaca, la capacità dell'algoritmo di tenere conto delle variazioni individuali e le condizioni in cui vengono raccolti i dati (ad esempio, esercizio a stato stazionario o a intensità variabile).(28)
Gli studi hanno dimostrato vari gradi di accuratezza quando si confronta la tecnologia indossabile con il gold standard della spiroergometria. Molti dispositivi indossabili forniscono stime ragionevolmente buone del VO2max per l'uso nella popolazione generale, soprattutto per gli individui con livelli di fitness moderati. Tuttavia, potrebbero richiedere una maggiore precisione per gli atleti altamente allenati o per gli individui con condizioni di salute specifiche. Il grado di errore può variare a seconda della marca e del modello del dispositivo, nonché delle caratteristiche specifiche dell'utente e dei suoi schemi di esercizio.(29)
La tecnologia indossabile è utilizzata al meglio per monitorare i cambiamenti nel tempo e fornire una stima generale della forma cardiovascolare.
Dispositivi che misurano il VO2max:
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Alcuni dispositivi Garmin stimano automaticamente il VO2 max ogni volta che si registra una corsa o una camminata veloce con la frequenza cardiaca e il rilevamento GPS attivati. Nel corso dell'attività, il Analisi del battito cardiaco integrato nel dispositivo esamina la relazione tra la velocità di movimento e la fatica che il corpo compie per mantenere il ritmo.
- Orologi Polar (come Pacer e Polar Vantage)
- Il Polar Fitness Test con frequenza cardiaca al polso è un modo facile, sicuro e veloce per stimare la propria forma aerobica (cardiovascolare) a riposo. Si tratta di una semplice valutazione del livello di forma fisica della durata di 5 minuti che fornisce una stima dell'assorbimento massimo di ossigeno (VO2max). Il calcolo del Fitness Test si basa sulla frequenza cardiaca a riposo, sulla variabilità della frequenza cardiaca e sulle informazioni personali: sesso, età, altezza, peso e autovalutazione del livello di attività fisica, detto background di allenamento. Il Polar Fitness Test è stato sviluppato per essere utilizzato da adulti sani.
- Orologi e cinturini Fitbit
- Se possedete un Fitbit Alta HR, Fitbit Charge 2, Fitbit Blaze o Fitbit Ionic avete accesso al vostro Cardio Fitness Score, una funzione esclusiva di Fitbit che stima il vostro VO2 max, una misura della capacità del vostro corpo di utilizzare l'ossigeno durante un esercizio fisico intenso.
Calcolatori per testare il VO2max
Calcolatore del VO2 max è destinato a tutti gli sportivi che desiderano trovare il proprio valore di capacità aerobica massima. Questo parametro è fondamentale in qualsiasi sport di resistenza e consente di allenarsi in modo efficace e adeguato. Nell'articolo di questa pagina abbiamo preparato alcune brevi informazioni su cos'è il VO2 max, su come calcolare il VO2 max, una descrizione dei test del VO2 max e una spiegazione su come utilizzare questo calcolatore di capacità aerobica.
Metodi di test applicabili al calcolatore:
- Frequenza cardiaca a riposo (RHR)
- Test di camminata di 1 miglio
- Test del passo di 3 minuti
- Test di camminata/corsa di 1,5 miglia
- Miglior tempo di 2000m di voga (vogatore indoor)
Trovate altri calcolatori qui.
Conclusione
In sintesi, il miglioramento del VO2max attraverso l'allenamento di resistenza è una tattica di intervento primaria per migliorare la salute generale e allungare la vita. Gli studi hanno inoltre dimostrato che il controllo efficiente delle prestazioni del sistema respiratorio, dei flussi del sistema circolatorio e dei processi di trasformazione dell'energia muscolare svolgono un ruolo fondamentale in questo miglioramento. La forma fisica cardiovascolare può essere incrementata solo attraverso esercizi aerobici essenziali e allenamenti intensi di resistenza massimale, componenti dell'allenamento di resistenza. La conoscenza e la pratica delle zone di frequenza cardiaca nel programma di allenamento forniscono un metodo di esercizio personalizzato, che è più efficace perché soddisfa il livello di forma attuale e le esigenze.
I progressi tecnologici nella valutazione del VO2max, dai test classici come la spiroergometria ai moderni dispositivi indossabili, forniscono informazioni scientifiche valide sul benessere cardiovascolare. Tuttavia, è essenziale rendersi conto che i dispositivi indossabili sono imperfetti rispetto ai valori clinici e possono essere utili solo per tracciare le tendenze. Una routine di allenamento di resistenza coerente e completa dovrebbe essere supportata dalle necessarie condizioni di assicurazione fuori dal campo. In questo caso, aumenterà le prestazioni cardiovascolari, eliminando i rischi cruciali associati a una scarsa forma cardiorespiratoria.
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