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L’American College of Sport Medicine, l’associazione medici sportivi americana, sostiene che per ottenere effetti benefici sull’apparato cardiocircolatorio si deve raggiungere, durante l’attività fisica, una frequenza cardiaca non inferiore al 55% della massima frequenza cardiaca del soggetto.

Ad esempio, un soggetto di 40 anni ha una frequenza cardiaca massima di 180 battiti al minuto (220-40); durante il suo allenamento, per avere dei benefici, le sue pulsazioni al minuto NON devono andare al di sotto di 99 (55% di 180).

Se lo scopo dell’allenamento è dimagrire, considerando sempre una età di 40 anni, il range della frequenza cardiaca di riferimento è 60-75% : la frequenza cardiaca allenante, in questo caso, è 108–135 battiti al minuto. Una frequenza cardiaca al di sotto di 108 battiti sarebbe insufficiente a “coinvolgere” gli acidi grassi (che devono essere la principale fonte di energia durante un allenamento finalizzato al dimagrimento), una frequenza cardiaca al di sopra di 135 battiti coinvolgerebbe soprattutto gli zuccheri piuttosto che i grassi (i muscoli tendono a consumare molti zuccheri e una quantità bassissima di grassi).

La frequenza cardiaca può essere monitorata sia attraverso l’utilizzo del cardiofrequenzimetro, sia manualmente, rilevando, ad esempio, il polso carotideo (arteria sul collo) o quello radiale (arteria del polso).

Si evince, così, che un allenamento è ALLENANTE (determina i benefici che ci aspettiamo) se viene considerato il parametro intensità (ad esempio la velocità da raggiungere e mantenere durante la corsa o il cammino, velocità che viene determinata dalla frequenza cardiaca allenante), altrimenti la nostra attività fisica risulterà solo STANCANTE (non apporta nessun beneficio desiderato o induce benefici diversi da quelli che vogliamo).

Lo studio è stato pubblicato a novembre del 2006 sulla rivista Journal of Gerontology: Medical Sciences. Nell’esperimento, condotto dai ricercatori dell’Università dell’Illinois, sono stati coinvolti 59 soggetti, dai 60 ai 79 anni. I partecipanti sono stati divisi in tre gruppi, il gruppo “aerobico”, dove l’esercizio era caratterizzato dall’esecuzione di un cammino a passo veloce, il gruppo “non aerobico”, dove l’allenamento prevedeva solo esercizi di potenziamento e stretching, e un gruppo di controllo formato da venti giovani adulti che non ha eseguito nessun allenamento. L’ allenamento aveva una durata di un’ora circa, per tre volte alla settimana. La metodologia di brain imaging utilizzata è stata la risonanza magnetica funzionale per immagini (fMRI); i soggetti reclutati per lo studio, furono sottoposti alla fMRI  all’inizio dell’esperimento e sei mesi dopo. Dai risultati ottenuti si evidenziò, nel gruppo “aerobico”, un aumento statisticamente significativo della sostanza grigia nei lobi frontali e di quella bianca nei corpi callosi, nessun cambiamento fu notato nel gruppo “non aerobico” e nel gruppo di controllo costituito dai venti ragazzi.

 Incremento significativo del volume del cervello di coloro che partecipavano al programma di allenamento aerobico. Sono stati notati incrementi della sostanza grigia (colorata in blu) e di quella bianca (colorata in bianco). (Da Colombo S.J., 2006)

  In merito, gli Autori dello studio hanno dichiarato: ”Dopo soli tre mesi i soggetti del gruppo “aerobico” avevano il volume del cervello ringiovanito di tre anni!”.

Fonte:

Colcombe SJ, Erickson KI, Scalf PE, et al. Aerobic exercise training increase brain volume in aging humans. Journal of Gerontology: Medical Sciences. 2006 (Nov);61(11):1166-70.

In merito a questo post, riporto l'interessante commento del dott. Paolo Manzelli, che ringrazio per l'attenzione che mi ha riservato:

"l'aver riscontrato un maggior volume del cervello è associabile alla crescita dei mitocondri neuronali , ma è bene sapere che l' accelerazione quantitativa del metabolismo neuronale non implica minimamente una maggior efficacia della funzione principale del cervello, cioe' della' abilita di pensare."

La pratica di un’attività fisica risulta efficace se, oltre alla continuità, vengono rispettati alcuni parametri dell’allenamento, come la modulazione dell’intensità dello sforzo fisico.

L’esercizio fisico se non è svolto in modo sistematico, risulterà essere solo stancante ma non allenante, insomma perdiamo solo tempo!

Tra i parametri da considerare nella metodologia dell’allenamento troviamo l’intensità. Un esempio di intensità è la velocità con la quale corriamo durante il jogging o camminiamo durante una passeggiata, ecc. Ad ogni obiettivo che ci poniamo corrisponde una determinata velocità da rispettare:  la velocità (intensità) di corsa finalizzata ad un lavoro dimagrante è differente rispetto a quella che ha come scopo la tonificazione dei muscoli.

I ricercatori della School of Exercise and Nutritional Sciences della San Diego State University, hanno dotato un gruppo di volontari di contapassi e li hanno controllati mentre camminavano su tapis roulant a differenti velocità, misurando la loro frequenza cardiaca. Verificando gli effetti delle diverse andature, hanno così stabilito che una velocità di almeno 100 passi al minuto (1000 in 10 min.) è sufficiente per considerare l’esercizio fisico (in questo caso la camminata a passo svelto) di “moderata intensità” e quindi sufficientemente allenante per indurre sia benefici cardiovascolari sia la diminuzione del tessuto adiposo. Per la durata e la frequenza (altri parametri dell’allenamento), gli studiosi consigliano 30 minuti al giorno per 5 volte a settimana (150 minuti a settimana).

Fonte:

Marshall SJ et al. Translating physical activity recommendations into a pedometer-based step goal: 3000 steps in 30 minutes. American Journal of Preventive Medicine 2009; 36(5).

DIVERSITA' CORPOREE TRA DONNE E UOMINI

Differenze corporee significative tra maschi e femmine cominciano a manifestarsi solo al momento della pubertà, grazie all’azione di estrogeni, ormoni sessuali femminili, e testosterone, ormone sessuale maschile.

La donna matura presenta mediamente, rispetto ad un uomo:

-   Statura inferiore di circa 13 cm;

-   Un peso corporeo inferiore di 14-18 kg;

-   Una massa magra (muscoli, ossa, organi interni) inferiore di 18-22 kg;

-   Una massa grassa superiore di 3-6 kg;

-   Una massa grassa relativa superiore del 6-10%.

Il cuore dell’uomo è il 10-15% più grande di quello della donna, quindi se sottoposti allo stesso sforzo, il battito cardiaco della donna è maggiore.

Le donne, avendo muscoli meno sviluppati e una  iperlassità dei legamenti (sono più “allentati”), possono compiere escursioni articolari più ampie, quindi sono più flessibili.

Un importante differenza nella struttura anatomica tra maschi e femmine è costituita dalla larghezza del bacino, maggiore nel sesso femminile per ospitare il prodotto del concepimento. Tale conformazione della pelvi femminile, secondo alcuni studiosi, obbliga il femore ad articolarsi con l’anca a un angolo più acuto rispetto a quanto si verifica nell’uomo, con la conseguenza di una minore erogazione della forza muscolare per i muscoli della coscia.

Nel nuoto le prestazioni femminili si avvicinano a quelle maschili più di quanto non accada nella corsa. Nell’acqua, la maggior percentuale di grasso corporeo della donna (25% di grasso contro il 12,5% di un uomo) determina una minore resistenza idrodinamica che, a sua volta, comporta un minor dispendio energetico per unità di distanza percorsa a nuoto. Nella corsa, per contro, la maggiore percentuale di grasso corporeo posseduta dalla donna diventa un “ingombro”, in quanto comporta un incremento del carico del lavoro senza offrire alcun contributo, non essendo il grasso “funzionale” alla corsa come lo sono i muscoli.

Le voci maschili raggiungono i 130-140 Herz al secondo, quelle femminili i 230-240 Herz al secondo: le donne conservano delle voci infantili rispetto agli uomini.

Ecco un altro valido motivo per iniziare un programma d’allenamento prettamente aerobico.

Ricercatori americani della Washington University School of Medicine hanno analizzato gli studi scientifici effettuati negli ultimi anni inerenti alla riduzione di tumore al colon in soggetti che praticano sistematicamente una attività fisica. I risultati dei tanti articoli analizzati dimostrano una relazione inversamente proporzionale tra attività fisica e tumore: incrementando gli allenamenti diminuisce la possibilità di avere il cancro al colon.

La dott.sa Kathleen Wolin, una delle autrici americane dell’articolo pubblicato sulla rivista scientifica British Journal of Cancer, in merito scrive:  “È particolarmente interessante dimostrare nuovamente che combattere la sedentarietà e fare attività fisica previene il tumore e bisognerebbe incoraggiare le persone a seguire uno stile di vita attivo e salutare”.

Di seguito l’abstract dell’articolo.

Physical activity and colon cancer prevention: a meta-analysis.

Wolin KY, Yan Y, Colditz GA, Lee IM.

Department of Surgery, Washington University School of Medicine, St Louis, MO, USA.

Although an inverse association between physical activity and risk of colon cancer is well established, a formal estimate of the magnitude of this risk reduction that includes recent studies is not available. This analysis examines the association by sex and study design, restricting analyses to studies where data for colon cancer alone were available. The authors reviewed published studies through June 2008 examining the association between physical activity and risk of colon cancer. Heterogeneity and publication bias were evaluated and random effects models used to estimate relative risks (RR). Differences by sex and study design were evaluated. A total of 52 studies were included. An inverse association between physical activity and colon cancer was found with an overall relative risk (RR) of 0.76 (95% confidence interval (CI): 0.72, 0.81). For men, the RR was 0.76 (95% CI: 0.71, 0.82); for women, this was little different, (RR=0.79, 95% CI: 0.71, 0.88). The findings from case-control studies were stronger (RR=0.69, 95% CI: 0.65, 0.74) than for cohort studies (RR=0.83, 95% CI: 0.78, 0.88). This study confirms previous studies reporting an inverse association between physical activity and colon cancer in both men and women, and provides quantitative estimates of the inverse association.British Journal of Cancer advance online publication, 10 February 2009; doi:10.1038/sj.bjc.6604917 www.bjcancer.com.

Come abbiamo visto nei precedenti post, il meccanismo aerobico ci fornisce l’energia necessaria per eseguire, ad esempio, la corsa “brucia grasso” detta anche jogging. Il processo aerobico, bruciando grassi e zuccheri, è il nostro fornitore di energia quando pratichiamo attività protratte nel tempo e caratterizzate da una intensità basso-media: corsa lenta, cammino veloce, cyclette, lezione di aerobica in palestra, ecc.  

L’energia fornita dal meccanismo aerobico ha un limite: l’intensità dell’attività fisica che pratichiamo. Quando l’attività aerobica viene praticata con una maggiore intensità, ad es. aumentiamo la velocità di corsa o pratichiamo una lezione di aerobica “ad alto impatto”, l’energia necessaria ai muscoli viene erogata principalmente dal meccanismo anaerobico, che utilizza soprattutto gli zuccheri come carburante.

Le attività anaerobiche, caratterizzate da intensità medio-alte, per la precoce comparsa della fatica, hanno una durata inferiore rispetto a quelle aerobiche. Tra le cause che concorrono al sopraggiungere della fatica muscolare, troviamo anche una maggiore quantità di acido lattico presente nei muscoli e nel sangue. Come notate, ho sottolineato maggiore quantità, perché anche in condizioni di riposo, produciamo acido lattico, ma in questo caso, la presenza di tale molecola è tollerata dall’organismo e quindi “innocua”.

L’acido lattico si produce nelle fibre muscolari dei muscoli impegnati in attività aerobiche e anaerobiche. Questo acido viene prodotto dai muscoli sia in condizioni di riposo sia durante attività fisiche. Nel caso di un’attività fisica, la concentrazione di acido lattico nella fibra muscolare è maggiore rispetto a quella presente quando il muscolo è in riposo.

Una parte del lattato esce dalle fibre che l’hanno prodotto e si diffonde nel liquido extracellulare (il liquido che si trova tra le fibre); da qui l’acido lattico entra nei capillari (che si trovano vicino alla fibre) e attraverso il sangue, viene trasportato in tutto organismo. La nostra molecola di acido lattico, però, dai liquidi extracellulari può entrare anche in fibre muscolari contigue a quelle che l’hanno prodotta. Quindi si ha una concentrazione maggiore di acido lattico sia nei muscoli coinvolti nell’attività sia nel sangue.

Nella fibra muscolare produttrice di acido lattico, poiché aumenta il livello di acidità, il suo valore di pH si abbassa. L’affaticamento dei muscoli dipende anche da queste condizioni acide presenti all’interno delle loro cellule.

Terminato l’allenamento, la concentrazione di lattato nei muscoli e nel sangue diminuisce, fino ad arrivare al livello iniziale, ossia lo stesso livello di lattato presente in condizione di riposo. Il nostro organismo utilizza il lattato prodotto durante un’attività intensa come energia, contribuendo così alla sua “eliminazione” dal sangue. Cuore, fegato, reni e gli stessi muscoli utilizzano le molecole di lattato o come fonte d’energia o lo ritrasformano in zucchero, che a sua volta sarà utilizzato come combustibile. In merito il medico sportivo, dott. Arcelli, scrive:” A riposo, il fegato produce ogni ora circa 7-8 grammi di lattato; questo lattato va nel sangue e viene ossidato dalla parte muscolare del cuore (miocardio), dai muscoli scheletrici e da altri tessuti (Mognoni, 1990)….Durante l’attività intensa, secondo alcuni studiosi, il cuore trae gran parte della sua energia proprio dalla ossidazione del lattato; se l’intensità è bassa, la parte muscolare di tale organo (il miocardio) trae dal lattato “succhiato” dal sangue soltanto il 10% dell’energia che serve ad esso per contrarsi; se l’intensità è alta ne trae anche più del 50%; in tali condizioni, insomma, il lattato diventa il combustibile preferenziale per il cuore”.

La fibra muscolare è produttrice di lattato quando l’apporto di ossigeno è ridotto, è invece consumatrice di lattato quando l’apporto di ossigeno è maggiore.

L’individuo non allenato sottoposto ad allenamenti intensi, impiega circa 60 minuti per “smaltire” il  lattato in eccesso. Nel soggetto allenato a smaltire il lattato, la diminuzione della concentrazione del lattato nel sangue è più rapida, ritardando così il sopraggiungere della fatica.

Poiché dopo circa un’ora i livelli di acido lattico ritornano alla normalità, i dolori muscolari che si avvertono uno o due giorni dopo l’allenamento NON sono determinati dall’acido lattico, ma dalle microferite presenti nelle fibre muscolari. Esso è responsabile della momentanea rigidità muscolare, della incapacità dei muscoli a continuare a contrarsi; questi fastidi si attenuano durante la fase di recupero, scomparendo dopo qualche ora.

I nostri muscoli producono acido lattico anche quando sono sottoposti ad allenamenti con intensità basso-media, come una corsa blanda. In questo caso, la quantità di lattato che arriva nel sangue è uguale a quella che ne viene allontanato dal sangue stesso, a fornire energia è solo il meccanismo aerobico. Quando l’intensità dell’attività fisica aumenta (corro più veloce), il meccanismo aerobico non è più sufficiente ed interviene anche il processo anaerobico per erogare energia, la produzione di acido lattico da parte dei muscoli è notevole e non si verifica più l’equilibrio lattato prodotto-lattato eliminato; con intensità medio-alte, la quantità di lattato che arriva nel sangue è superiore a quella che viene allontanata e di conseguenza si arriva a quel grado di acidità (si abbassa il valore del pH) che impedisce ai muscoli di continuare a contrarsi a quella intensità medio-alta.

Perché ricordiamo sempre come si va in bici o come si nuota, anche quando non prendiamo la bici da anni e nuotiamo solo nel periodo di vacanze estive?

Quando impariamo ad andare in bici, la sequenza di movimenti che si apprende, necessaria per acquisire l’abilità motoria che ci permette di essere discreti ciclisti, viene memorizzata in un’area del nostro cervello. Così quando riprendiamo la bici o quando nuotiamo, anche dopo qualche anno, richiamiamo dalla nostra memoria il programma motorio necessario per svolgere quell’attività motoria.

I programmi motori memorizzati nel nostro cervello sono chiamati engrammi. Ogni engramma è relativo ad una determinata abilità motoria appresa. Un engramma è una traccia permanente impressa da uno stimolo (ad esempio quando impariamo ad andare in bici o quando apprendiamo il colpo di dritto nel tennis) nel protoplasma (la parte interna) delle cellule.  

Con uno specifico stimolo, ad es. riprendiamo la bici dopo qualche anno, l’engramma memorizzato viene richiamato ed immediatamente impiegato.