COSTO ENERGETICO NEGLI ISTRUTTORI

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1 COSTO ENERGETICO NEGLI ISTRUTTORI La ginnastica aerobica è praticata da soggetti di età e caratteristiche fisiche differenti, in prevalenza di sesso femminile, sia a scopo esclusivamente ludico sia per migliorare l efficienza fisica; essa consiste in una sequenza di movimenti continui, effettuati a ritmo di musica, che vede coinvolti sia gli arti superiori che quelli inferiori. Anche la ginnastica aerobica, come le altre attività di resistenza per poter determinare adattamenti stabili dell apparato cardiocircolatorio e neuromuscolare, necessita di sedute di allenamento che, oltre a coinvolgere una grande percentuale di massa muscolare, devono: 1 - essere svolte con regolarità; 2 - prevedere una sufficiente durata; 3 - essere eseguite ad intensità adeguata. A tal riguardo l American College of Sport Medicine riporta che l aerobica costituisce un adeguata forma di allenamento per l apparato cardiocircolatorio, purché la frequenza cardiaca raggiunga, durante le esercitazioni, valori superiori al 55% del massimo teorico. Le lezioni di ginnastica aerobica possono essere svolte a differenti intensità di movimento; le forme più utilizzate sono: 1. basso impatto (low impact) 2. alto impatto (high impact) 3. combinata (hi-low impact) La differenza fondamentale tra alto e basso impatto consiste nel fatto che nel basso impatto, durante i movimenti, viene mantenuto sempre il contatto di un arto inferiore al suolo, mentre nell alto impatto esistono innumerevoli fasi di volo. Risulta evidente che l alto impatto richiede, per le sue caratteristiche, un impegno cardiovascolare e muscolare superiore e conseguentemente un maggior costo energetico. Al fine di valutare le caratteristiche dell impegno organico-funzionale richiesto dalla ginnastica aerobica, contribuendo così a delineare il modello funzionale della prestazione, è stato studiato il comportamento di alcuni parametri fisiologici (frequenza cardiaca e consumo di ossigeno) e metabolici (acido lattico) in un gruppo di insegnanti di sesso femminile, durante una lezione high impact.

2 Sono stati sottoposti al test n 10 insegnanti di aerobica, di sesso femminile, praticanti questa attività sportiva da molti anni e con regolarità. Le caratteristiche anagrafiche, antropometriche, il Body Mass Index (BMI) ed il VO 2 max (misurato in laboratorio mediante un test a carichi crescenti eseguito al nastro trasportatore) dei soggetti esaminati sono riportate nella Tab. 7; sono indicati anche gli anni e le ore settimanali di attività (valori medi) dei soggetti esaminati. E stata proposta una lezione tipo di high impact tenuta da una istruttrice di elevato livello. La struttura di una lezione tipo di Ginnastica Aerobica comprende quattro differenti fasi: 1) riscaldamento generale: prepara l individuo ad affrontare la fase di allenamento aerobico; dura minuti e comprende esercizi per la mobilità articolare ed esercizi di allungamento muscolare (stretching); 2) fase aerobica, suddivisa in: a - riscaldamento aerobico: dura 5 minuti ed ha lo scopo di innalzare i battici cardiaci fino al 60% circa della FC massimale; b - fase aerobica propriamente detta: della durata di 20 minuti circa; qui l intensità del lavoro dipende dalla velocità di esecuzione, dall ampiezza dei movimenti, dalla presenza o meno di fasi di volo (alto e basso impatto); c - defaticamento aerobico: dura 5 minuti e rappresenta la fase di passaggio dall allenamento aerobico a quella di ripristino cardio-respiratorio; 3) condizionamento muscolare: è la fase in cui viene svolta una serie di esercizi segmentari, sia in stazione eretta che al suolo; 4) defaticamento finale: durata 5-10 minuti; è la fase finale della lezione e prevede esercizi di respirazione e di rilassamento generale. Durante la fase aerobica della lezione, sono stati monitorizzati (Fig. 19) i seguenti parametri fisiologici: consumo di ossigeno ( frequenza cardiaca (FC) lattacidemia (LA)

3 Fig. 19 Il VO 2 è stato misurato utilizzando un metabolimetro telemetrico miniaturizzato (K2 Cosmed, Italia), il cui peso è inferiore ai 1000 grammi; esso comprende una maschera facciale, all interno della quale è inserita una turbina che misura il flusso respiratorio, collegata ad una microcamera di mescolamento nella quale è presente un elettrodo polarografico miniaturizzato per la misura della concentrazione di ossigeno (FEO 2 ). I risultati delle misurazioni vengono inviati, via radio, ad una stazione ricevente completa di display e stampante. La campionatura dei gas respiratori è stata eseguita ogni 15 secondi. La FC è stata registrata con un cardiofrequenzimetro telemetrico (Polar P 3000); esso è composto da un elettrodo precordiale che invia la FC ad un orologio ricevente che, posto al polso dell atleta, memorizza i segnali inviati. La campionatura della FC è stata effettuata ogni 5 secondi. La LA è stata misurata, prelevando un campione di sangue capillare (20 microlitri) dal lobo dell orecchio, all inizio della lezione ed allo stop delle fasi di riscaldamento, aerobica propriamente detta e di defaticamento. Il campione ematico è stato poi analizzato con un sistema enzimatico-amperometrico automatico ad enzima fisso (Esat Eppendorf). Nella Tab.8 sono riportati i valori del VO 2 (valori medi e di picco), della FC (valori medi e di picco) e del delta LA (valore al netto del basale), misurati durante la lezione. I valori del VO 2 e della FC (medi e di picco) espressi in percentuale dei valori massimi, raggiunti in laboratorio nel test ergometrico ed indicati nel capitolo precedente, sono riportati in Tab. 9 e Fig. 20. I risultati ottenuti non differiscono significativamente dai valori riportati in letteratura (5) (Tab. 10). In base ad essi il costo energetico della fase aerobica della lezione (Fig. 21) effettuata dagli istruttori risulta essere di 180 Kcal (circa 530 Kcal/h)

4 Fig. 20 Il metabolismo energetico maggiormente impegnato appare essere quello aerobico, anche se con valori di consumo di ossigeno durante l esercizio comunque inferiori ai massimali, mentre quello anaerobico lattacido non sembra intervenire in maniera significativa, essendo la lattacidemia misurata nettamente inferiore al valore di 4 mm (valore indicativo della cosiddetta Soglia Anaerobica). Nella Fig. 21 sono riportati anche i valori relativi alla stessa lezione, misurati in un gruppo di 10 allieve, praticanti l aerobica da meno di 12 mesi: nel confronto con le insegnanti è evidente il più elevato costo energetico e, soprattutto, la più elevata produzione di lattato (le differenze di lattacidemia misurata risultano statisticamente significative: p < 0.001). Inoltre le allieve non sempre sono state in grado di terminare tutta la lezione. Probabilmente il miglior livello di allenamento delle insegnanti e la loro migliore efficienza coordinativa (particolarmente importante nell high impact, dove vengono utilizzati, nelle sequenze motorie, sia gli arti superiori che quelli inferiori ad elevata velocità di movimento, con salti e spostamenti sugli arti inferiori di differente grado di difficoltà) sono alla base di tali differenze. A ciò va aggiunto che, alcune allieve sono risultate in eccesso ponderale, aspetto che influenza ulteriormente, ed in modo negativo, le capacità coordinative ed il dispendio energetico.

5 Fig. 21 Da questi dati appare evidente come la ginnastica aerobica risulti essere un attività utile per il miglioramento e, soprattutto, per il mantenimento della propria efficienza fisica attraverso una stimolazione adeguata degli apparati cardiocircolatorio, respiratorio e muscolare. Si può, però, verosimilmente affermare che nei praticanti, a differenza di quanto rilevato nell istruttore, questo tipo di attività fisica, continuativa, ma nello stesso tempo intermittente come intensità, può implicare un cospicuo intervento del meccanismo anaerobico lattacido nella produzione di energia e rappresentare, quindi, un elevato impegno sia dal punto di vista cardiocircolatorio che metabolico. Deve, perciò, essere attentamente programmata l intensità ed il tipo di impegno in funzione del livello del praticante, evitando che carichi uguali vengano somministrati a soggetti di età ed efficienza fisica diversa. Di queste problematiche parleremo in maniera più approfondita nei prossimi capitoli. Una parentesi a proposito dell uso della FC come parametro di controllo dell intensità nella ginnastica aerobica, sistema usualmente utilizzato nelle palestre: nelle insegnanti e nel gruppo di allieve che hanno partecipato alle stesse lezioni la FC è simile sia in valore assoluto che in percentuale del massimo, mentre il VO 2 risulta essere solo il 69.2% del VO 2 max per le insegnanti e l 80.2% per le allieve, con livelli di picco del 84.6% per le insegnanti e del 95.2% (vicino al massimale) per le allieve (Tab ). Ciò conferma che nella ginnastica aerobica, a differenza di quanto avviene nella corsa e nel ciclismo durante il lavoro sub-massimale, non c è linearità tra la FC ed il VO 2, probabilmente per una maggiore stimolazione del sistema nervoso simpatico causata, come dimostrato da studi precedenti (3,12), dal movimento degli arti superiori al di sopra della testa, tipico della ginnastica aerobica.

6 COSTO ENERGETICO NEGLI ATLETI AGONISTI L aerobica agonistica è una attività sportiva nata dal matrimonio tra l aerobica da palestra e la ginnastica artistica; non a caso, infatti, i migliori atleti di aerobica agonistica hanno praticato, a diversi livelli di prestazione, proprio la ginnastica artistica. Questo sport, caratterizzato dal balletto a ritmo di musica, nel quale la coreografia ed il gusto artistico assumono importanza fondamentale, presenta anche una serie di esercizi tipici della ginnastica artistica (posizioni a squadra, verticale ecc.), in cui la forza muscolare assume un importanza prevalente. L esercizio di gara, che può essere eseguito in singolo, coppia o team (3 atleti); ha una durata inferiore a 120 secondi. Per valutare la tipologia dell impegno organico-funzionale richiesto da questa attività sportiva, ancora nuova e poco conosciuta dal punto di vista fisiologico, e contribuire così a delineare il modello funzionale della prestazione, è stato studiato il comportamento di alcuni parametri fisiologici (frequenza cardiaca e consumo di ossigeno) e metabolici (acido lattico) durante l esecuzione dell esercizio di gara. Sono stati sottoposti al test 9 atleti (6 di sesso femminile e 3 di sesso maschile) in buona forma fisica e praticanti quest attività sportiva da molti anni e con regolarità. Tutti gli atleti studiati erano top level (campione e vice campione italiano 1995 di singolo maschile e femminile, campioni italiani 1995 di coppia mista e campioni italiani 1995 di team femminile). I 9 atleti sono stati sottoposti prima del test di gara, nel quale ogni atleta ha eseguito il proprio esercizio specifico, ad un test massimale a carichi crescenti per la determinazione del VO 2 max, eseguito al nastro trasportatore. Ogni esercizio di gara ha avuto la durata di 110 secondi. Le caratteristiche anagrafiche, antropometriche ed il VO 2 max dei soggetti esaminati sono riportate nella Tab. 13, dove sono indicate anche le ore settimanali di attività (valori medi) dei soggetti esaminati.

7 Il VO 2 e la FC sono stati misurati durante l intera simulazione di gara utilizzando un metabolimetro telemetrico (K4 Cosmed) e la lattacidemia è stata misurata prelevando un campione di sangue capillare dal lobo dell orecchio prima e alla fine dell esercizio ed utilizzando un sistema enzimaticoamperometrico (Mycrozym-L SGI). Risultati Il VO 2 max misurato è stato 63.4 ± 3.3 ml/kg/min (range ) negli atleti maschi e 52.1 ± 3 ml/kg/min (range ) nelle atlete femmine. La FC max è stata 193 ± 2 battiti per minuto (bpm) (range ) nei maschi e 192 ± 6 bpm (range ) nelle femmine. Il VO 2 medio misurato durante la gara è stato 53 ± 5 ml/kg/min (range 47-58) nei maschi e 39 ± 3 ml/kg/min (range 33-41) nelle femmine. La FC è stata 176 ± 4 bpm (range ) nei maschi e 176 ± 7 bpm (range ) nelle femmine. Il picco di lattato raggiunto è stato 9.9 ± 1.6 mm (range ) negli atleti maschi e 7.9 ± 1.1 mm (range ) nelle atlete femmine; il D lattato (differenza tra il valore basale ed il valore max) è stato 8.4 ± 1.4 mm (range ) nei maschi e 6.3 ± 1 mm (range ) nelle femmine (Tab ; Fig ).

8 Fig. 22 Fig. 23 Fig. 24

9 Fig. 25 Fig. 26 Fig. 27 I valori di VO 2, della FC e lattacidemia rilevati durante l esercizio di gara dell aerobica agonistica indicano che l energia necessaria ad eseguire l esercizio stesso non è fornita solo dal metabolismo aerobico, ma anche da quello anaerobico lattacido, il cui contributo (se 1 mm di delta lattato = 3.1 ml O 2 /Kg) rappresenta circa il 21% dell energia totale, sia negli atleti maschi che nelle femmine. Ciò sembra determinato dall obbligo, secondo il regolamento di gara di questo sport, di inserire esercizi con elevato intervento della contrazione muscolare massima sia statica che dinamica (verticale, squadra, flessioni su un arto ecc.) e dall elevata intensità della competizione, tale da non consentire pause di recupero.