Le problematiche e i metodi di allenamento della forza per la preparazione fisica

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1 Le problematiche e i metodi di allenamento della forza per la preparazione fisica 28 febbraio Hotel Majestic Bari Phd Punti essenziali della comunicazione MEZZI E METODI DELLO SVILUPPO DELLA FORZA Principali caratteristiche della forza La Forza e riferimenti biologici Metodi e Mezzi da utilizzare per allenare la forza: aspetti pratici LA FORZA IN ETÀ PREPUBERALE LA FORZA IN ETÀ PUBERALE LA FORZA IN ETÀ POSTPUBERALE 1

2 La capacità di prestazione sportiva si manifesta nella realizzazione del processo motorio specifico dello sport praticato La qualità = aspetto coordinativo-tecnico La quantità = aspetto energetico-meccanico capacità fisiche Sono le peculiarità del movimento sportivo che vanno migliorate attraverso l allenamento (specificità) Dal punto di vista della biologia dello sport e della fisiologia della prestazione, gli aspetti citati devono restare sempre in primo piano L allenamento pertanto deve essere concepito come un continuo effetto di adattamento al carico 2

3 I cambiamenti dei sistemi sollecitati sono frutto degli stimoli a cui ci si sottopone, che creano un disturbo dell omeostasi dell organismo (conservazione dello stato biochimico dell ambiente interno dell organismo stesso. Jakovlew 72) Un ruolo fondamentale per il miglioramento della performance è pertanto legato a Adattamenti specifici ( coordinativineuromuscolari-energetici-meccanici) Adattamenti aspecifici (ausiliari sostegno- distribuzione) 3

4 Le prestazioni a carattere coordinativo possono migliorare prima e più rapidamente rispetto a quelle legate alle capacità fisiche (fondamentale aspetto nella preparazione del giovane)- Le capacità condizionali hanno loro tempi di sviluppo legati anche a l età (fasi sensibili) e predisposizione genetica (rapidità poco aumento legata alla genetica forza e resistenza legate a fasi sensibili del loro sviluppo ma incrementabili anche fino al 100% - Hollmann,Hettingher 80) Importante è ricordare che: Con il miglioramento dello stato di allenamento i carichi applicati producono alterazioni sempre minori. Solo la variazione degli stimoli (speciali, cambiamento mezzi e metodi, qualità, volume.), permettono di produrre ulteriori variazioni e adattamenti I carichi di adattamento unilaterali producono una stasi nella crescita della prestazione (Worobojewa, Vorobjew 78) 4

5 RUOLO DELLA FORZA Indipendentemente dallo sport praticato, spesso si pensa che allenando in modo massivo la Forza, in particolare la sua espressione massimale, si può determinare il salto di qualità nel miglioramento il risultato sportivo.???? Le caratteristiche generali della forza 5

6 L ALLENAMENTO DELLA FORZA E SOLO QUESTO??? Una definizione del fenomeno della forza muscolare Actin Myosin Crossbridge 3D Animation* The Animation The Players myosin2[1].swf 6

7 Il fenomeno della forza muscolare è un fenomeno complesso che è in relazione con la capacità dell uomo di essere in relazione con il mondo esterno: È una qualità innata dell organismo, con la quale l uomo è in grado di modificare lo stato di quiete o di moto di corpi (proprio o esterno). (Bellotti-Matteucci modificato) LE PECULIARITA DELL ALLENAMENTO DELLA FORZA LA MAGGIOR PARTE DELLE DISCIPLINE SPORTIVE HANNO RELAZIONE CON L INCREMENTO DELLA FORZA,IN PARTICOLARE LE SUE ESPRESSIONI : VELOCE- RAPIDA- RESISTENTE STABILIZZATO L ASPETTO TECNICO L UNICO INCREMENTO PER LA PRESTAZIONE E IL MIGLIORAMENTO DELLE CAPACITA CONDIZIONALI LA VELOCITA DEVE ESSERE INTESA COME UNA CAPACITA DIPENDENTE DALL APPLICAZIONE DELLA FORZA 7

8 Carico esterno basso Carico esterno alto ormoni Carico esterno medio basso Carico esterno basso FORZA PRODOTTA DURATA TENSIVA TEMPO ESECUTIVO 8

9 la forza e la velocità I due parametri, prodotti dal sistema neuromuscolare, sono alla base di qualsiasi movimento che l uomo compie. Apparentemente questi due parametri sembrano molto dissimili tra loro ma in realtà, essendo prodotti dallo stesso sistema, la dinamica della contrazione muscolare è la stessa: è la dimensione del carico esterno (corpo,sovraccarico kg,pendenza ecc..), a parità di impegno nervoso (intensità), a determinare con quale velocità e impegno di forza deve essere Prof. Domenico Di spostato Molfetta - il carico. La forza nell uomo e riconducibile all attività propria e peculiare della muscolatura striata, e si identifica nella capacità del muscolo di esprimere tensione Forza massima Forza esplosiva Resistenza alla forza esplosivaveloce Resistenza muscolare 9

10 La forza massima si può definire come la capacità del muscolo di esprimere la massima tensione possibile, (tale da spostare un carico) La forza esplosiva e la capacità del muscolo di esprimere elevate tensioni nel minor tempo possibile dalla massima immobilità Possiamo anche ulteriormente suddividere in base al tipo di movimento compiuto: - FORZA ESPLOSIVO-ELASTICA quando vi è azione eccentricaconcentrica (rapida) della muscolatura con movimenti articolari accentuati (angoli maggiori) - FORZA ESPLOSIVO-ELASTICO-RIFLESSA (stiffness) quando vi è azione di tipo pliometrico con movimenti articolari molto ridotti (angoli minori). 10

11 La resistenza alla forza esplosiva-veloce è la capacità di esprimere elevate tensioni ripetute per un tempo relativamente lungo La resistenza muscolare è la capacità di esprimere tensioni protratte per lungo tempo 11

12 Per migliorare le diverse espressioni di forza non si può altro fare che considerare gli aspetti: biomeccanici (tecnica sportiva) neuromuscolari (Aspetti legati alla contrazione muscolare) bioenergetici (G. Alberti) in quasi tutte le discipline sportive.. Miglioramento della potenza muscolare Miglioramento prestativo 12

13 Potenza muscolare (Bosco, 1995) capacità di sviluppare in tempi brevissimi elevati gradienti di forza STRUTTURALI ipertrofia fibre reclutamento NERVOSI sincronizzazione coordinazione STIRAMENTO Riflesso miotattico elasticità 13

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15 Fibre Caratteristi ca generale Metabo lismo Scossa muscolare Tensione Vascolariz zazione Affaticabi Substrati lità Glucidi lipidi 2 g I Lente Aerobico Scarsa 200 ms Tensione 20 g IIa Rapide Aerobico anaerobico Media Tensione 50 g 100 ms IIb Rapide Anaerobico Elevata 100 ms Da Cometti 15

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17 UNITA MOTORIE Numero di fibre per unità motoria: Variabile dalle 3 per il muscolo estrinseco dell occhio alle 1730 circa del soleo. Numero di unita motorie per muscolo: La maggior parte dei muscoli è costituita da 100 a 700 unità 17

18 Reclutamento ed incremento della forza (Fukunaga 1976) I II III 18

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21 Tipi di coordinazione Coordinazione intramuscolare: coordinazione tra fibre dello stesso muscolo Coordinazione intermuscolare: coordinazione tra gruppi muscolari Velocity [m/s] 3 Velocity Force Power VL sx None BF sx None EMG[mV] (arbitrary) Time[s] 21

22 Velocity [m/s] 3 Velocity Force Power EMG[mV] (arbitrary) VM ds VL ds BF ds None Time[s] Quadro riassuntivo dei fattori nervosi Reclutamento Spaziale Temporale Frequenza Forza Forza Espressione rapida della forza Sincronizzazione Espressioni rapida della forza Coordinazione intermuscolare Rapporto tra i muscoli 22

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26 OBIETTIVI DELL ALLENAMENTO DELLA FORZA ELEVATA TENSIONE DI CONTRAZIONE MUSCOLARE (F MAX) MOBILIZZAZIONE VOLONTARIA DEL POTENZIALE FISICO (FORZA ESPLOSIVA) SINCRONIZZAZIONE INTERMUSCOLARE DELL INTERVENTO MUSCOLARE (FORZA SPECIALE) Parametri per l allenamento della forza Entità del carico (percentuale di 1RM) Intensità dello stimolo 26

27 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% Area di lavoro per la forza massimale Area di lavoro per la forza esplosiva Area di lavoro per la resistenza alla velocità e resistenza muscolare 30% 20% 10% Carichi in percentuale di 1 RM per le diverse espressioni di forza V max 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% Area di lavoro per la forza Massimale Area di lavoro per la forza esplosiva Area di lavoro per la resistenza alla forza espl/vel e resistenza muscolare 30% 20% 10% Percentuale del carico massimo 1RM in rapporto alla velocità esecutiva V max 27

28 100 % VELOCITA DI SPOSTAMENTO DEL CARICO Esempio di lavoro con stesso carico, ma con orientamento differente LAVORO PER FORZA ESPLOSIVA LAVORO PER RESISTENZA ALLA FORZA ESPLOSIVA SOLO SISTEMA NEUROMUSCOLARE SISTEMA NEUROMUSCOLARE E FATTORI METABOLICI LAVORO PER RESISTENZA MUSCOLARE SISTEMA NEUROMUS COLARE E FATTORI METABOLIC I TEMPO DI ESECUZIONE (N RIPETIZIONI) % VELOCITA DI SPOSTAMENTO DEL CARICO Esempio di lavoro con stesso carico, ma con orientamento differente LAVORO PER FORZA ESPLOSIVA SOLO SISTEMA NEUROMUSCOLARE TEMPO DI ESECUZIONE (N RIPETIZIONI)

29 100 % VELOCITA DI SPOSTAMENTO DEL CARICO Esempio di lavoro con stesso carico, ma con orientamento differente LAVORO PER RESISTENZA ALLA FORZA ESPLOSIVA SISTEMA NEUROMUSCOLARE E FATTORI METABOLICI TEMPO DI ESECUZIONE (N RIPETIZIONI) % VELOCITA DI SPOSTAMENTO DEL CARICO Esempio di lavoro con stesso carico, ma con orientamento differente LAVORO PER RESISTENZA MUSCOLARE SISTEMA NEUROMUSCOLARE E FATTORI METABOLICI TEMPO DI ESECUZIONE (N RIPETIZIONI)

30 1500 Training series Average power[w] Repetition Training series Average power[w] Repetition 30

31 INTENSITA DI LAVORO 100% 90% 80% 70% 60% Intensità (Watt) corretta di lavoro 50% 40% 30% Intensità non corretta (bassa) 20% 10% 0% Fmax Fespl Ipert Res Fvel Res muscol MUSCLE IL MUSCLE LAB E un vero e proprio laboratorio muscolare portatile costituito da: Un microprocesore interfacciato ad un Angle sensor, Force sensor, Rotary encoder, Linear encoder, Accelerometer Force platform Photocells Contact mat EMG sensors computer, a cui possono essere collegati : 31

32 ENCORDER LINEARE: TEST REALIZZABILI ED ANALISI POSSIBILI COSTRUZIONE IMMEDIATA CURVA DELLA POTENZA E RETTA DELLA FORZA INDIVIDUAZIONE DEL CARICO MAX 1RM INDIVIDUAZIONE CARICO OTTIMALE PER FORZA ESPLOSIVA TEST DI ENDURANCE RESISTENZA F.V. ANALISI DETTAGLIATA DEL GESTO ESEGUITO- CONCENTRICO ED ECCENTRICO ANALISI GRAFICA DEL GESTO ED INDIVIDUAZIONE DEL PICCO DI POTENZA E SUO TEMPO DI RAGGIUNGIMENTO BIOFEEDBAK POSSIBILITA DI LAVORO CON RANGE PRESTABILITI Test muscle encorder 32

33 1000 Squat libero dietro 800 COSLOVICH CLAUDIA,, 1/11/1999, EccCon, Both Power[W] Velocity[m/s] COSLOVICH CLAUDIA,, 13/12/1999, EccCon, Both COSLOVICH CLAUDIA,, 14/03/2000, EccCon, Both COSLOVICH CLAUDIA,, 6/07/2000, EccCon, Both 33

34 2500 Squat libero dietro 2000 COSLOVICH CLAUDIA,, 1/11/1999, EccCon, Both Force[N] Velocity[m/s] COSLOVICH CLAUDIA,, 13/12/1999, EccCon, Both COSLOVICH CLAUDIA,, 14/03/2000, EccCon, Both COSLOVICH CLAUDIA,, 6/07/2000, EccCon, Both 600 Pullover Force[N] COSLOVICH CLAUDIA,, 1/11/1999, EccCon, Both COSLOVICH CLAUDIA,, 13/12/1999, EccCon, Both COSLOVICH CLAUDIA,, 14/03/2000, EccCon, Both Velocity[m/s] COSLOVICH CLAUDIA,, 6/07/2000, EccCon, Both 34

35 400 Pullover Power[W] COSLOVICH CLAUDIA,, 1/11/1999, EccCon, Both COSLOVICH CLAUDIA,, 13/12/1999, EccCon, Both COSLOVICH CLAUDIA,, 14/03/2000, EccCon, Both Velocity[m/s] COSLOVICH CLAUDIA,, 6/07/2000, EccCon, Both Power[W] 500 Squat libero dietro Velocity[m/s] 2500 COSLOVICH CLAUDIA,, /04/2001, EccCon, Both 1500 KERER, Armin, 3/04/2001, EccCon, Both 1000 PIGNATA, Francesco, 3/04/2001, EccCon, Both Force[N] 500 Squat libero dietro Velocity[m/s] COSLOVICH CLAUDIA,, 3/04/2001, EccCon, Both KERER, Armin, 3/04/2001, EccCon, Both PIGNATA, Francesco, 3/04/2001, EccCon, Both CALCOLO NORMALE 35

36 CALCOLO CON PESO CORPOREO Power[W/kg] Squat libero dietro Velocity[m/s] COSLOVICH 25 CLAUDIA,, 3/04/2001, 20 EccCon, Both KERER, Armin, 3/04/2001, 15 EccCon, Both PIGNATA, Francesco, 3/04/2001, EccCon, Both Force[N/kg] Squat libero dietro Velocity[m/s] COSLOVICH CLAUDIA,, 3/04/2001, EccCon, Both KERER, Armin, 3/04/2001, EccCon, Both PIGNATA, Francesco, 3/04/2001, EccCon, Both Valutazione della forza esplosivo-resistente Attraverso la valutazione con il muscle endurance possiamo valutare la resistenza alla forza veloce o la forza esplosiva attraverso il sistema collegato con feedback si può lavorare controllando le velocità di esecuzione 36

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39 ALLENAMENTO PER LA FORZA MASSIMA Forza N/Potenza W CARICO : 70% - 100% 1 RM POTENZA : > 90% della max pot W 100% pot W 90% Forza N ,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1 Fig. 3 Velocità m/s ALLENAMENTO PER LA FORZA ESPLOSIVA Forza N/Potenza W CARICO : 20% - 70% 1 RM POTENZA : > 90% della max pot W 100% pot W 90% Forza N ,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1 Fig. 4 Velocità m/s 39

40 ALLENAMENTO PER IPERTROFIA Forza N/Potenza W CARICO : 70% - 90% 1 RM POTENZA : 80% - 90% della max pot W 100% pot W 90% pot W 80% Forza N ,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1 Velocità m/s 100 ALLENAMENTO PER LA RESISTENZA ALLA FORZA VELOCE Forza N/Potenza W CARICO : 20% - 50% 1 RM POTENZA : 80% - 90% della max pot W 100% pot W 90% pot W 80% Forza N ,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1 Velocità m/s 40

41 ALLENAMENTO PER LA RESISTENZA Forza N/Potenza W CARICO : 20% - 50% 1 RM POTENZA : 60% - 80% della max pot W 100% pot W 80% pot W 60% Forza N ,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1 Velocità m/s REGIMI DI CONTRAZIONE MEZZI METODI 41

42 REGIMI DI CONTRAZIONE REGIME ISOMETRICO REGIMI ANISOMETRICI CONCENTRICO ECCENTRICO PLIOMETRICO REGIME ISOMETRICO Il regime isometrico consiste in una contrazione muscolare senza spostamento delle leve e dei punti di inserzione 42

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45 Lavori isometrici REGIME CONCENTRICO Un movimento concentrico consiste in una contrazione muscolare in cui i capi articolari si avvicinano Una contrazione concentrica è priva di qualsiasi movimento che possa provocare prestirament o delle fibre. 45

46 ESERCIZI CON LAVORO CONCENTRICO 46

47 Lavoro esplosivo concentrico Regime eccentrico Il movimento eccentrico è un movimento in cui il muscolo si contrae ma i capi articolari si allontano tra loro, cioè il muscolo non riesce a vincere la resistenza esterna. 47

48 Regime eccentrico Tensione superiore del 30% rispetto all isometria vantaggi Differente sollecitazione delle fibre Contrazione eccentrica Efficace se accoppiata con lavoro concentrico Disadattamento notevole Svantaggi Lungo recupero Carichi pesanti Lavoro eccentrico 48

49 cadute eccentriche LAVORO ECCENTRICO CONCENTRICO E COMPOSTO DA CICLI CONTINUI DI STIRAMENTO- ACCORCIAMENT O MUSCOLARE PUO AVERE TENSIONI VELOCITA MODULABILI 49

50 Filmati ½ squat e squat ecc/concentrico Filmati parte superiore ecc/conc 50

51 REGIME PLIOMETRICO Movimento composto da un doppio ciclo di contrazione: eccentrico- concentrico Il regime pliometrico è definito anche ciclo stiramentoaccorciamento Per essere definito regime pliometrico bisogna che i movimenti ecc/con avvengano in tempi brevissimi 51

52 pliometrici Forza e riferimenti biologici in relazione all età, con particolare riferimento allo Sviluppo fisico del giovane 52

53 SOLITAMENTE LE DOMANDE PIU FREQUENTI CHE CI SI PONE NELL AFFRONTARE FORZA E GIOVANI SONO: A che età si può iniziare ad allenare la forza? E UN ELEMENTO INDISPENSABILE NELLA PIANIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI CON IL GIOVANE? LE RISPOSTE USUALI Si deve iniziare a anni Si può allenare la forza ma solo con carichi leggeri Si può allenare la forza ma con carichi molto distanti dal massimale Si può allenare la forza nei giovani ma solo con carichi naturali TALI AFFERMAZIONI POSSONO ESSERE VALIDE, MA. SONO VAGHE, NON ESAUSTIVE, ED IN ALCUNI CASI FORVIANTI SE NON ASSOCIATE ALLA ADEGUATA CONCETTUALITA 53

54 Partiamo dall assunto di base che: si può allenare la forza nei giovani! Si deve allenare la forza nei giovani! Allenamento della forza in età evolutiva AAVV il giovane (non ancora atleta) non deve essere considerato un adulto in miniatura l allenamento (la preparazione) di un giovane (anche di talento) sono diversi qualitativamente e quantitativamente da quelli di un campione (atleta evoluto) grandi risultati significano allenamento a lungo termine con specializzazione graduale 54

55 Sollevamento CG ottenuto durante un CMJ da soggetti maschi e femmine praticante attività sportiva in funzione dell età (Da: Bosco 1992) Femm Maschi Concentrazione plasmatica di testosterone ,5 10,5 12,5 14,5 anni Femm Maschi La concentrazione plasmatica di testosterone è presentata in funzione dell età in giovani dei due sessi (Da: Reiter E Root, 1975) 55

56 Da Ricerca Di Molfetta Di Francesco % maturazione Sistema nervoso Scheletro-Muscoli-Organi Organi sessuali Età Tappe del processo di maturazione di vari organi e strutture corporee in funzione dell età (da: Bosco) 56

57 Stabilita l età in cui si può iniziare ad allenare la forza si deve tener conto di altri due parametri: Il livello di forza per ogni individuo I mezzi da utilizzare Periodi più efficaci e biologicamente redditizi per l allenamento delle varie espressioni di forza Periodo prepuberale (7-12): capacità coordinative. Periodo puberale (12-14):allenamento della espressione esplosiva della forza. Periodo puberale-postpuberale (14-16): inizio allenamento forza massima/esplosiva. Periodo postpuberale (16 anni): resistenza alla forza veloce, resistenza muscolare e ipertrofia. 57

58 eccellente elevato elevato medio Livello di partenza medio scarso Attitudine-risultato scarso Il ritmo di incremento delle caratteristiche motorie nel tempo è dato dalla sapiente miscelazione dell allenamento individuale Per raggiungere elevatissimi livelli di qualificazione non è sufficiente partire da livelli iniziali alti di attitudine Si possono raggiungere livelli elevati di prestazione anche partendo da livelli medi da P.S. Siris modificato 58