Intensità e metabolismo

Molteplici fattori contribuiscono ad alterare l’utilizzo di substrati energetici (metabolismo) durante l’attività motoria. Di seguito elencherò alcune di queste cause ed un interessante grafico esplicativo.
Fatica
La fatica negli sport di endurance, e quindi anche nel ciclismo, rappresenta un fenomeno complesso e multifattoriale; non è quindi semplificabile e collegabile ad un numero limitato di elementi.
Disponibilità dei substrati energetici, idratazione, affaticamento periferico (muscolare), affaticamento neuromuscolare, motivazione, stress termico (in positivo o negativo), altitudine, stato di riposo sono alcuni dei numerosi fattori che alterano la possibilità di esprimere un esercizio sia in senso qualitativo (intensità) che quantitativo (volume, durata). La presenza e disponibilità del substrato energetico glicogeno, tra tutti, è uno dei fattori più rilevanti nel permettere, o limitare, la prestazione, soprattutto ad intensità massimali e sub-massimali (ossia non blande). Il sistema nervoso centrale (SNC, cervello) monitora costantemente il livello di glicogeno ematico, quanto glicogeno è disponibile a livello muscolare ed epatico, temperatura esterna e corporea e restituisce feedback sullo stato generale di disponibilità energetica “qualitativa”. Quando questo substrato viene a ridursi automaticamente, ed involontariamente, vengono ad instaurarsi meccanismi di autodifesa, atti a preservare ogni possibile danno più grave che possa colpire SNC; questo meccanismo di auto conservazione comporta anche una riduzione del lavoro muscolare (e quindi della potenza) che si può esprimere.
Come dal grafico qui di seguito (modificato/integrato, dal testo The runner’s body) , uno stato di minor disponibilità glicogeno comporta una traslazione verso sinistra tanto maggiore quanto sarà elevato (o percepito) e “allarmante” lo stato di deplezione.




Nel concreto, ipotizziamo un atleta in grado di esprimere 350W quando in stato ottimale. Nell’ “ottimale” è sottintesa anche una piena e completa disponibilità energetica qualitativa, ossia di glicogeno muscolare ed epatico. Questo stesso atleta dopo 5 ore di attività, potrebbe arrivare ad una percezione dello sforzo similare ai “20’ in condizioni ottimali” riuscendo, magari anche con notevoli difficoltà, a mantenere “solo” 300W per 20′. Questo normale fenomeno può essere prevenuto, sia pure parzialmente, cercando di mantenere un ottimale reintegro delle scorte di glicogeno (~ 60-90g carbo/h a seconda delle miscele e zuccheri utilizzati). A conferma dell’interazione tra percezione e controllo retroattivo mediato dal SNC vi sono alcuni interessanti studi che dimostrano come il solo transito nel cavo orale (senza ingestione) di prodotti zuccherini possa dare un segnale di “disponibilità” energetica al cervello e influire positivamente sulla prestazione [1]. Questo fenomeno spesso avviene anche con prodotti comunemente utilizzati dai ciclisti…con lo svantaggio però di non apportare un adeguato reintegro sulle quote energetiche necessarie! Ossia avviene uno stimolo e percezione positiva a fronte di un non ottimale ed efficiente reintegro calorico. La classica conseguenza di questa discrepanza tra percezione e reale apporto energetico è un incremento, momentaneo e breve, della prestazione per poi ricadere in uno stato di difficoltà.
Anche una medesima intensità sub-massimale è “coperta” da una differente miscela energetica a seconda della tempistica: un medesimo lavoro (potenza x determinato lasso di tempo) espresso nella prima ora andrà ad innescare automaticamente l’utilizzo, per maggior e immediata disponibilità, di una miscela maggiormente ricca di zuccheri rispetto ad una medesima intensità dopo, per esempio, 4 ore di allenamento. E’ quindi chiaro come anche medesime intensità rappresentino stimoli metabolici differenti. Inoltre, in questo caso maggiore sarà la durata dell’allenamento/gara e maggiore sarà lo shift di utilizzo da trigliceridi muscolari ad acidi grassi rilasciati dall’apporto dato dal tessuto adiposo.
Fitness e stato di allenamento
Un miglioramento del proprio stato di fitness equivale ad un incremento delle proprie capacità aerobiche, un incremento nelle dimensioni e numero dei mitocondri a livello muscolare, un miglioramento nell’efficienza enzimatica con maggior utilizzo di grassi a parità di intensità rispetto ad un livello di fitness inferiore, un miglioramento nell’efficienza meccanica muscolare, un affinamento nel controllo e percezione dello sforzo da parte del SNC.
Tutti questi fattori sono inclusi nel gran calderone degli elementi che costituiscono gli adattamenti all’allenamento. Tra essi la capacità di utilizzare una miscela più ricca di grassi (e quindi una minor quota di zuccheri per unità di tempo) rappresenta un elemento sicuramente di rilevanza per eventi di durata superiore alle 3-4 ore e/o eventi in cui è necessaria una elevata ripetibilità di intensità sub massimali. In questo specifico contesto volume e specificità di carico, per rendere questa combinazione utile e sostenibile (e quindi da stimolo) è fondamentale. Quantitativamente si tratta di lavorare ed estendere il lavoro su intensità che insistano su un intorno (in fisiologia non vi sono “stati puntiformi”) in cui massimizzare l’utilizzo di grassi per unità di tempo (LINK e grafico di seguito). Ovviamente non si può e non si deve lavorare solamente su questo fattore “estensivo” ma anche sull’incremento delle capacità massimali aerobiche. Un mix di questi stimoli spesso è anche vincolato ad esigenze di tempo e logistica (es. inverno, rulli, minor tempo a disposizione in alcuni fasi dell’anno).
Alimentazione
Tendenzialmente, l’ultimo pasto o alimento rappresenta il surplus di utilizzo oltre alle scorte (se adeguatamente riempite) di glicogeno epatico e muscolare; in ogni caso il glicogeno rappresenta una fonte energetica limitata; a questo substrato ovviamente si aggiunge quello dei grassi che al contrario è pressoché inesauribile anche in atleti con basse percentuali di massa grassa. Se le riserve di glicogeno sono insufficienti questa limitazione andrà a ridurre le intensità sostenibili in allenamento oltre ad incrementare e a rendere precoce l’utilizzo di miscele più ricche di grassi, con conseguente riduzione delle intensità sostenibili. Anche in questo caso, come precedentemente descritto, si tratta di un processo di autoconservazione poiché il cervello necessità di glicogeno e tende a preservare una quota di questo prezioso substrato.
Queste dinamiche ovviamente danno ragion d’essere al principio che il primo pasto post allenamento/gara rappresenta un punto cruciale per poter tamponare le perdite di zuccheri ed essere pronti ad un ottimale recupero, funzionale per i successivi allenamenti. Come descritto in questo articolo (LINK) è prioritaria la tempistica ma anche un graduale e continuo reintegro.
All’estremo opposto si verifica la situazione in cui l’atleta tende ad alimentarsi eccessivamente PRIMA dell’allenamento e/o evento di gara. Anche in questo caso, paradossalmente, può avvenire un calo della prestazione in questo caso legato a fattori ormonali, nello specifico relativamente al rilascio di insulina. Un elevato tasso di insulina è ottimale DOPO l’esercizio/attività; al contrario se tale processo è attivo prima o durante l’attività stessa avviene un contrasto con l’ormone glucagone, antagonista dell’insulina, che svolge l’importante azione di attivazione della degradazione del glicogeno (glicogenolisi).
Cadenza
E’ un fattore secondario ma comunque da considerare poiché presuppone differente applicazioni di coppie torcenti e di conseguenza differente reclutamento di unità motorie, a parità di intensità. La cadenza auto scelta rappresenta, nella maggior parte degli atleti, una sequenza di attivazione e rilassamento muscolare in cui tendiamo ad essere più economici e quindi, sempre inconsciamente e senza il nostro controllo, ci porta ad utilizzare un’ottimale miscela di substrati in funzione dell’intensità (potenza) obiettivo.
Una cadenza leggermente superiore a quella che andremmo ad utilizzare (es. +5 rpm) è un utile stimolo per ridurre, parzialmente, il reclutamento di fibre veloci, meno efficienti e che necessitano di maggior energia proveniente dalla scissione di glicogeno. Oltre questo incremento di cadenza e/o senza un adeguato adattamento incorriamo nel rischio di mantenere un maggior reclutamento delle fibre lente, più economiche, ma riducendo l’efficienza per minor coordinazione intra ed inter muscolare. Ovviamente questo aspetto può essere allenato ma è secondario rispetto allo scopo dell’allenamento, ossia quello di incrementare lavoro per determinato tempo (potenza) e/o avere un margine superiore (massimale) rispetto a ritmi sub-massimali da ripeter per più lassi di tempo o per tempi superiori rispetto al passato vd profilo potenza). In tal senso è importante ricordare che la cadenza auto scelta tende ad incrementare con la potenza aerobica sostenibile proprio come risposta anche ad un miglior adattamento ed efficienza nell’utilizzo e reclutamento delle fibre di tipo 1, ossia quelle lente [2].
All’estremo opposto una cadenza eccessivamente ridotta induce un maggior reclutamento di fibre veloci con conseguente 1) minor adattamento specifico alle esigenze di gara in cui la cadenza non scendono a livelli così ridotti 2) un maggior utilizzo e scissione di glicogeno comporta una (leggera ma presente) deriva, con incremento, nel valore di lattato ematico a parità di intensità ma con cadenze superiori 3) un conseguente minor utilizzo di substrati energetici grassi (trigliceridi muscolari o acidi grassi).
Esemplificando: un atleta che si trova a ritmi blandi (es. Zona 2, LINK riferimenti zone e intensità) esprime una maggior efficienza ed una cadenza auto scelta di ~75-85 rpm, all’aumentare dell’intensità e potenza tenderà ad incrementare anche la cadenza fino ad un punto in cui probabilmente si stabilizzerà o tenderà anche a diminuire. Questa stabilizzazione o flessione finale è una manifestazione del passaggio da un uso prevalente di fibre di tipo 1 ad un energeticamente meno efficiente reclutamento ed apporto delle fibre di tipo 2. Tale passaggio comporta un conseguente maggior affaticamento e riduzione dei tempi sostenibili a tali intensità.
Perché questo, ad intensità comprese tra FTP/CP e Vo2max, avviene e con quali andamenti e cinetiche (ossigeno) sarà trattato in futuro articolo poiché un lavoro ad intensità massimale aerobica rientra in un dominio in cui avvengono interessanti dinamiche. Motivo per cui una sola quantificazione numerica e/o con zone, senza adeguati presupposti fisiologici nella strutturazione di questi lavori specifici, rappresenta spesso un esercizio solamente fine a sé stesso.

RIFERMENTI
1. Oral carbohydrate sensing and exercise performance, Jeukendrup, Asker E; Chambers, Edward S
2. Cycling efficiency is related to the percentage of type I muscle fibers, EF Coyle, LS Sidossis, JF Horowitz
The runners’ body, Ross Tucker , Jonathan Dugas, Rodale, 2009

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