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Training Lab, il debito d’ossigeno e il suo ruolo nell’allenamento

Training Lab, il debito d’ossigeno e il suo ruolo nell’allenamento

Nell’articolo precedente abbiamo affrontato, messo in evidenza e illustrato meglio – almeno spero! – il ruolo di protagonista che ha il lattato per arrivare alla conclusione di come i meccanismi di produzione dell’energia per una prestazione sportiva si compenetrino e lavorino sempre assieme.

L’unica effettiva discriminante è rappresentata dal fatto che in base al momento dello sforzo e alla richiesta di energia danno il loro contributo in maniera differente per la produzione di energia stessa.

Un altro aspetto spesso fonte di false informazioni e correlato in parte al precedente, riguarda le presunte modalità di lavoro aerobica/anaerobica dei muscoli utilizzati nel nostro caso alla performance natatoria.

Soprattutto per quanto riguarda il funzionamento dei meccanismi anaerobici, sono ancora tramandati troppi falsi miti, specialmente quando si pensa che esista un presunta modalità di lavoro anaerobica nella quale i muscoli lavorano in assenza di ossigeno e che tale assenza corrisponda a un debito di ossigeno.

Ma il debito di ossigeno va assolutamente considerato perché è sicuro che si tratta di un fattore che condiziona fortemente l’allenamento prima di tutto e questo è il motivo per cui va appreso per ciò che rappresenta nella realtà. Per perseguire tale obiettivo facciamo un breve excursus.

Non appena si parla di un esercizio fisico intenso, è sicuro che avviene un rapido e significativo incremento di energia da parte dell’organismo che cerca di aumentare l’assunzione di ossigeno per coprire il più possibile l’alta richiesta dei muscoli.

Per rendere meglio l’idea basti pensare di guidare una macchina: la pressione del pedale acceleratore esprime solo una richiesta di coppia, per portare il veicolo alla velocità desiderata il motore dovrà adeguarsi a tale richiesta e fornire dell’energia termica per perseguire tale scopo, ovviamente il tutto non può essere immediato per quanto il motore possa essere performante.

Lo stesso problema deve affrontare l’organismo in contesto come quello appena presentato: vi è un sistema di regolazione rappresentato dalle funzioni cardiorespiratorie che in base allo stato di salute e al grado di allenamento presenta un certo ritardo nell’adeguarsi alle nuove esigenze dell’organismo. Tale problematica si riscontra sia nelle prestazioni in gara vere e proprie, ma anche nella fase di allenamento, concorrente alla prestazione!

Infatti l’errore che si può commettere proprio nella stesura di un set di allenamento è proprio il dare per scontata una rapida attivazione (quasi istantanea) di un dato sistema energetico, considerando solo il suo comportamento a regime, mentre la valutazione fondamentale da fare è proprio di considerare attentamente la misura delle variazioni di consumo d’ossigeno all’inizio dell’esercizio (quindi la fase di transitorio) proprio per valutare la risposta dell’organismo e verificare la corretta attivazione.

Dal punto di vista energetico accade che l’ATP deve essere ricostituito alla stessa velocità a cui viene utilizzato e il consumo di ossigeno è proporzionale all’intensità dell’esercizio proprio perché segue il tasso dell’utilizzazione dell’ATP, unica molecola fornitrice di energia che i muscoli sono in grado di riconoscere.

L’indice di attività metabolica è sempre rappresentato dal VO2, quindi la potenza – massima nel caso di VO2max – che il sistema aerobico (condizionato dall’utilizzo dell’ossigeno) può fornire per riuscire a risintetizzare l’ATP.

Come si può osservare nella figura sottostante, in una forma di esercizio a intensità massimale (come nel caso del nuoto) la differenza tra il volume di ossigeno effettivamente consumato all’inizio del lavoro – momento in cui il sistema aerobico non è ancora pronto, detto anche debito d’ossigeno – e il volume consumato in un tempo uguale, ma allo stato stazionario (regime), è definita come deficit di ossigeno!

Questo parametro non è altro che una caratterizzazione della quantità di energia che viene presa in prestito da fonti energetiche diverse dal consumo di ossigeno all’inizio dell’esercizio prima di raggiungere lo stato stazionario e risintetizzare effettivamente una parte di ATP necessaria al lavoro muscolare, proporzionale quindi all’intensità dell’esercizio.

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A questo punto viene a galla un aspetto fondamentale, ma che è stato messo in luce solo in epoca moderna, intendo negli anni 2000: il ruolo dell’ossigeno durante la fase di recupero post-esercizio e non più solo sul suo utilizzo nella fornitura di energia durante lo sforzo [Rushall, 2015].

Nella fase di recupero, a causa di tutte le fonti energetiche non ossidative prese in prestito nella fase iniziale dell’esercizio precedente (a causa della minore inerzia dei sistemi anaerobici) viene effettivamente pagato il debito di ossigeno nel senso che si ha un ristoro di queste riserve appena impiegate a spese dell’ossigeno consumato in eccesso rispetto al valore di riposo.

In realtà la vera causa di questo fenomeno è proprio l’alterazione metabolica causata dall’alta intensità dell’esercizio stessa soprattutto quando si parla di intensità superiori al 70% del VO2max in cui nella prima fase dell’esercizio si attiva in maniera precoce il meccanismo anaerobico lattacido.

Il parametro che caratterizza la fase di consumo di ossigeno nel recupero è definito in letteratura con l’acronimo di EPOC (Excess Postexercise Oxygen Consumption): non è altro che il consumo di ossigeno globale in eccesso rispetto al basale, il che riflette non solo la quota di pagamento del debito lattacido, ma anche la condizione di aumentata richiesta energetica dei vari organi e apparati che sono stati coinvolti nel corso del lavoro muscolare.

Con riferimento specifico al nuoto uno studio molto interessante è stato fatto da alcuni ricercatori giapponesi, che hanno trovato il modo di mettere in relazione la richiesta di ossigeno con l’intensità di esercizio rappresentando quest’ultimo parametro come proporzionale al cubo della velocità di nuotata, questa assunzione è stata fatta considerando l’andamento del drag, che appunto è ormai dimostrato avere un comportamento analogo ed è correlato alla potenza metabolica richiesta per fornire l’energia necessaria a perseguire una certa velocità.

In base alla caratterizzazione del VO2 richiesto è stato calcolato il relativo parametro del deficit di ossigeno appena illustrato in precedenza.

Ulteriori risultati importanti, riportati nella prossima figura, sono stati ottenuti in questo studio confrontando test effettuati con la nuotata completa (S), con esercizi di sole gambe (K) e sole braccia (A).

Il dato rilevante, molto importante da considerare in fase di allenamento, è che il consumo e il relativo deficit d’ossigeno non è solo proporzionale all’intensità dell’esercizio, ma proporzionale alla massa muscolare impiegata.

Infatti alcuni dati interessanti emersi da questo studio riguardano alle percentuali di tali grandezze nel caso dell’impiego dei soli arti superiori (78,2%) e i soli arti inferiori (91%).

Al di là dei casi singoli, è interessante l’evidenza in merito al fatto che la sommatoria dei valori negli esercizi “isolati” è maggiore che nel caso della nuotata completa. Questa non linearità del fenomeno si spiega dal momento che come ipotizzavano altri studi specifici sull’esercizio natatorio i muscoli non lavorano in maniera simultanea.

Come ho avuto modo di scrivere in una delle puntate precedenti:

la prestazione natatoria coinvolge si dei distretti muscolari specifici al pari di altre discipline, ma a differenza di queste ultime, all’interno del movimento ciclico si verificano dei momenti di pausa alternati da fasi propulsive e ciò condiziona in qualche modo il reclutamento di energia (proporzionale al consumo di ossigeno!). Quindi nel nuoto la richiesta di elevata potenza solo da parte di alcuni muscoli fa si che gli stessi godano di un ripristino dell’energia da parte di quelli meno impiegati attraverso il sistema circolatorio.

La conclusione che possiamo trarre da queste evidenze è che solo dopo aver compreso  da un punto di vista intrinseco la disciplina che si vuole allenare sarà possibile comprendere bene in profondità la fisiologia dell’esercizio e creare i presupposti per colpire in maniera corretta il target di una seduta di allenamento in modo da perseguire i giusti obiettivi.

In caso contrario tutto ciò porterà a non allenare in modo corretto i vari sistemi e il non corretto sviluppo di determinate capacità non potrà mai essere canalizzato in maniera ottimale ai fini del raggiungimento della prestazione agonistica.

(Foto copertina: Fabio Cetti | Corsia4)

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Riferimenti

Gava L. – “Cinetiche del consumo di ossigneo in diverse forme di esercizio

F. OGITA, M. HARA, I. TABATA – “Anaerobic capacity and maximal oxygen uptake during arm stroke, leg kicking and whole body swimming

Rushall B. – “SWIMMING ENERGY TRAINING IN THE 21ST CENTURY: THE JUSTIFICATION FOR RADICAL CHANGES (Second Edition)”

About The Author

andreaciccone

Nell'ambiente del nuoto master da ormai 12 anni come atleta e consulente/allenatore per la stesura di programmi e valutazione di esercizi per l'improvement della tecnica. Sono in possesso dei brevetti di Allenatore di 1° livello e Assistente bagnanti. Dal 2010 al 2013 redattore per la testata giornalistica Solomagazine Nuoto dove ho creato la mia rubrica Al Cuore del Nuoto in cui ho avuto modo di trattare aspetti tecnici sia di biomeccanica che di fisiologia e metodologia dell'allenamento (incluse interviste ad allenatori). Nel 2011 partecipazione al progetto editoriale: "Manuale delle Tecniche di Salvamento" come autore di un capitolo che tratta l'area di fisiologia e metodologia dell'allenamento.

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