RAPPORTI TRA FORZA ED ALTRE CAPACITA’
La forza è in stretto rapporto con le altre capacità motorie; da questa relazione nascono le capacità di forza complesse di ordine superiore
I FATTORI STRUTTURALI DELLA FORZA Fattori legati alla struttura fisica dell’ dell’individuo
I fattori strutturali della forza
La sezione trasversa del muscolo
Sono costituiti da: •La sezione trasversa del muscolo •La composizione in fibre Le dimensioni di un muscolo hanno notevole influenza sulla forza, che in genere aumenta con l’incremento della sezione trasversa; a parità di massa esistono sensibili differenze individuali dovute: •Alla percentuale di fibre muscolari (le fibre bianche realizzano tensioni più elevate di quelle rosse) •Alla densità delle proteine contrattili (maggiore numero di miofibrille per cm2 di sezione)
La composizione in fibre • Fibre veloci (Ftf) • Fibre lente (Stf)
L’IPERTROFIA
RECLUTAMENTO ED IPERTROFIA NELL’AUMENTO DELLA FORZA MIOFIBRILLE
CONNETTIVO
CAUSE DELLA IPERTROFIA
VASCOLARIZZAZIONE
FIBRE (Iperplasia?)
I FATTORI NERVOSI DELLA FORZA Fattori legati al controllo del SNC
Il reclutamento delle fibre muscolari (Coordinazione intramuscolare) intramuscolare)
La sincronizzazione delle fibre
(Coordinazione intramuscolare) intramuscolare)
La sincronia dei gruppi muscolari
(Coordinazione intermuscolare)
Reclutamento delle unità motorie con il progredire dell’allenamento di forza I fattori nervosi della forza I fattori nervosi consistono nei comandi che le aree superiori del cervello (corteccia motoria) inviano ai neuroni motori posti nella colonna spinale. Lo sfruttamento ottimale del potenziale muscolare dipende quindi dal controllo del sistema nervoso. Con un allenamento intenso e specifico i fattori nervosi migliorano rapidamente; già dopo poche sedute è possibile ottenere un discreto aumento di forza. Si ritiene, infatti, che gli incrementi di forza durante le prime 3-5 settimane di allenamento dipendano prevalentemente da una maggiore efficienza del sistema nervoso e che l' ipertrofia (aumento della massa muscolare) si manifesti solo successivamente. In pratica l’organismo, di fronte ad impegni di forza elevati e ripetuti, risponde, in un primo momento, sfruttando al meglio il potenziale motorio esistente (ottimizzando cioè i fattori nervosi: ed in particolare il reclutamento e la sincronizzazione), poi, se questo non è sufficiente a soddisfare le richieste poste dal carico, produce nuove strutture contrattili attraverso l’ipertrofia, che consiste nell’aumento delle strutture miofibrillari e quindi nell’incremento del volume della massa muscolare. Questo meccanismo è bene illustrato nella figura sottostante.
Spiegazione della figura
Nella I fase (prime esecuzioni del gesto) solamente alcune unità motorie (circa il 50%) vengono attivate (quelle scure). Già dopo poche sedute di allenamento intenso di forza il sistema nervoso è in grado di reclutare una percentuale più elevata di unità motorie (II fase). Se le richieste di impegni di forza elevati persistono, dopo 4/6 settimane l’organismo, esaurite le possibilità di incremento di forza legate al miglioramento dei fattori nervosi, reagisce aumentando la massa muscolare con l’ipertrofia (III fase)
INFLUENZA DEL NUMERO DELLE R.M. (ripetizioni massime) SUI FATTORI DELLA FORZA
Massima ipertrofia
!! "#" $ #" "% ! # $&" "#! & " "$ "& "'( " #% & $ "##
$
Corteccia motoria
co ma nd i
Resistenza alla forza (processi ossidativi)
!"#$% ! & %
") "
IL RECLUTAMENTO
%% &'#% #'
Aree motorie
100 WATT
50 WATT
Fibre Veloci tipo b
10 WATT
Fibre Veloci tipo a
Fibre lente
6/12 settimane
( '&"(
'
' $) '&"(
$ *
, ,
+
-( . .
, + +, +
. +.
+ !
/ +
CARATTERISTICHE DELLE FIBRE MUSCOLARI
CARATTERISTICHE DELLE FIBRE MUSCOLARI +
$$* "(+
,
4+ +
4 .
4
+ ,
4
$ 4 ( .
+
++
,0
++ 1
2
2 o o o' o& o( o3 o(
à à à
à
à
+
o( o o( o' o' o o
à à à
+
4
.
$(% $)" $ #' ' ' $) '#' &"(
•La foto mostra come in ogni muscolo si hanno fibre di diverso tipo •Fibre a scossa lenta (Stf) - colore nero •Fibre a scossa veloce (Fta) - colore bianco •Fibre a scossa veloce (Ftb) - colore grigio
SCHEMA DI TRASFORMAZIONE DELLE FIBRE MUSCOLARI
I
(Le fibre muscolari possono subire trasformazioni:la diversa grandezza delle frecce indica la maggiore facilità di trasformazione da fibre veloci a lente)
Le capacità di forza e di resistenza vengono in gran parte determinate dalla percentuale di fibre muscolari. L' allenamento influenza la struttura del muscolo; in particolare lavori lenti con l’opposizione di resistenze basse o medie tendono a modificare le caratteristiche funzionali delle fibre, specie di quelle intermedie, che assumono una connotazione più spiccatamente aerobica, perdendo le caratteristiche di rapidità. I fenomeni di trasformazione avvengono quasi esclusivamente nella direzione da Ft a St . La composizione in fibre è determinata geneticamente e l' allenamento modifica prevalentemente le funzioni, esaltando i meccanismi maggiormente sollecitati (produzione di energia per via aerobica o anaerobica). L’allenamento aerobico effettuato in regimi lenti deprime le potenzialità anaerobiche. Per eliminare gli effetti negativi di un allenamento ai bassi regimi, caratteristico delle sedute lunghe a cui giovani e giovanissimi sono frequentemente sottoposti, è necessario introdurre un numero sufficiente di esercitazioni di rapidità e forza rapida ed evitare l' eccessivo ripetersi di allenamenti lenti e prolungati. Queste esercitazioni devono prevedere livelli esecutivi elevati (superiori al 70% della massima intensità) al fine di coinvolgere nel lavoro tutti i tipi di fibre.
Le fibre muscolari scheletriche sono di due tipi, distinguibili in base alla colorazione (bianche rosse), alla velocità con cui si contraggono (lente - veloci) ed ai meccanismi energetici prevalenti (aerobiche - anaerobiche). La colorazione delle fibre dipende dal contenuto sarcoplasmatico di mioglobina, una proteina ricca di ferro, importantissima per il metabolismo dell’ossigeno. Sulla base delle loro caratteristiche strutturali e funzionali, vengono classificate come: Fibre del tipo I (lente - rosse - aerobiche - St) Fibre del tipo II (veloci - bianche - anaerobiche - Ft) Le fibre lente hanno una struttura particolarmente adatta per le prestazioni di resistenza; sono caratterizzate da una componente contrattile (miofibrille) meno sviluppata rispetto a quelle bianche, ma da una grande ricchezza di riserve citoplasmatiche (glicogeno, lipidi), da una buona vascolarizzazione, da un maggior volume di mitocondri e da elevate quantità ed eccellente attivazione degli enzimi ossidativi. Queste caratteristiche le rendono particolarmente idonee ad utilizzare l’ossigeno ed a produrre energia per via aerobica. Sono molto resistenti alla fatica e quindi adatte per sostenere sforzi prolungati. Le fibre veloci hanno caratteristiche diverse; presentano una maggiore ricchezza di miofibrille, minori depositi citoplasmatici, un sistema mitocondriale meno sviluppato ed una ridotta attività enzimatica ossidativa; elevata invece è la loro capacità di lavorare in assenza di ossigeno (anaerobica). Questa struttura le rende particolarmente adatte a sostenere sforzi intensi ma di breve durata; a fornire quindi prestazioni elevate nel campo della velocità e della forza massima ed esplosiva. Si affaticano rapidamente, quindi sono meno idonee a sostenere attività fisiche prolungate, nelle quali le vie aerobiche sono determinanti per la produzione di energia. In relazione alla loro struttura, ed in particolare al potenziale ossidativo (cioè in base alla capacità di lavorare aerobicamente), vengono ulteriormente distinte in: II A (con discreto potenziale ossidativo) II B (con potenziale ossidativo molto scarso o inesistente) II C (intermedie - Forme di transizione tra Fibre del I e del II tipo)
ENTITA’ DELLA CONTRAZIONE MUSCOLARE E TIPO DI FIBRE ATTIVATE
#(' "'# '3
%$ 5'
! + 3
2 #
'
6 +
$ !
7
6
+ +
, " ,
$#
'&'#% 3' (' #
'#%" ' ' ' !'% ! ,*.
In ascissa sono riportati gli anni prima e dopo il picco. Il picco di crescita oscilla da 12 a 14 anni (femmine/maschi)
4
+
6
8 .
9 2
+
!
# '#% $ #'3 (& %$ %'(% (%' #'
7
+
$
3$ #$ $ (($ $ ' ! '# &'#% '
$ #'
! !
%
, 2
. , !
" #
" $ %
% 33' '
( $ "33
'
$ 7
+
&
! $ $ ,
7
.
'# &'#% 8 '#' '9
.
$# '#'
$%: ' ! ' '
'# &'#% #' #" %
'# &'#% 5
'#'
' '
+ ;
! 2 !& "#
"$
%,
%
+
# ) %% %-
7
+
<
3 / "
!& "# "
"# &! %,
) #% !
$ &
'# &'#%
'#'
' '
$ )$ $% ! '$3 #'" &"(
3 / $
2
;
' '
&'$
&&$ $
$
$ . 3
7
+
+ ==
7
$ 8
9
' ' !
. #=)= !
! !
(
#(' "'# '3
%$ 5'
2 ( "
)
! '# &'#% ' $# 3 '(%
1 8 >
9
7
7 8
6
9
#)= 3 *
+
!
! '# &'#% ' '($(%'#%' $%$3
'# &'#% 3' !$# '&'#% ' $# 3 '(%
5
+
'#'
+ 3
!
! 3 & '
3 ! 7 ' 3
+
& !
4
&
'
! ?
'# &'#%
7 +
'
'#' ' ' '($(%'#%' &
'# &'#%
'#' ' '($(%'#%'
' '
$
,
.
+
+
#
( à
4
@
++
3
A*
'
à
BC
+
DCE
=& F
#
+
AG
'
HC ! + .
&
4
$
7
,
+
+
+
4
7
! +
( $ % ) ACCIA*C + .
7
,
% +
&'%
$ '
7 +
&
&
3 $# $3$ '#' '
' ? '# &'#% & (($&
(
%
7
+
./0 '
123 ! !
$ ! ' '
à H@
& # #
$
+
"
' ,'-
!
$ $
7 ?
.
$ $ '# &'#% & (($&
' ( à
+
'
$
)
)
,
("
' $&'#%$$&3
% #%$
?
>" $ (("#%$ ' $'(' $ $ $
& ! ; +
B ++
7 !
3
'
#
#
%
% = '#'
'
@C4DGE
1 453 JG4@GE
& (($&
D4@
1 453
3$
'($(%'#%'
HC4GCE GC4DGE DG4KGE
@4AC D4@ G4D
HC4GCE GC4DCE
H4G G4D
$
1 453 ,A4* .
6/57/
H4D
% # GC4HCE
H4G
7 1 453
1 0
D4@
JC4GGE $3' %
/ 0
D4A*
2
!
'# &'#%
' >"
$#
!
'# &'#% 8('&$(3' $ $
9
7
'
7
+ '
; (
+
&'8 9:
$ +
!
I
+
2
;
2
"
7
+
$
$ LLLL=
!
!
'# &'#% 8(3' $ '9
+
!
&
8
!
M
;
'# &'#% (3' $ ' +
1
7 !
( ( (
! 7
&
!
( !
3
7 7
" ,
+
+
;/21/E
<
.
"
+
LA CURVA DI HILL
&'% ' $%À
$ #(
' ?
7 +
'# &'#% ' $ 5$, 0 4 ACI*CE . &
3
&
$
' à
’
7 (
! '# &'#% (3' $ ' ' '($(%'# $# >" !
' $ )$ $ ' ! (3' $ ' $ '($(%'# $ # #
+ (
' 7
#
!
! 7 7
$ =
+ 9;/ 5 3/=
!
+I
'# &'#%
$&'% $ ' ! '# &'#% (3' $ '$# >" , . $
$ &'%
'
$$#%'
$
(
;
+
$
+
$
' $
' $
$ 5
+ +4
$
#=)= 3 6 +
$ &'%
' ' $3'%$ $ #$
$ AG9 $
# #
( +
#
I
$ +
$ @! "
5>
3 &'% $ #' ! '# &'#% %
*!
2 2
(
JC9 %
$ )$ $ '
5
($ $$#%' $ #'% '(3 '(($ #' ' (%'(( #'
'
(' ' $&$#" $ #' ' 3 $%: $'(3 '(($ #' ' $
!
$
7
&
3 3
+ !
(' $
(' $( $ "33 3
%% &'#% 3
3 & %
!
!
356
& % -
' '
&
& !
+
&
!
'
!
'# &'#% ' ) &)$#$
#
+
#'$
+
! 3
+ +
/
7 >
/
#
!
6
!
$
$(
&'#%
,
" ! "
+
'#'
+
;
' .
3$ # $ #
$ $( $' 3 .
!
(+
'F
+
,
D! B FBC
.
=
' +
' D! & + A*!
= =AC9
,
H
=AC9
'
' (
BC!
!
3
;
&'#%
F*G
+
H *C9
= F*C
