Il Politecnico di Zurigo sta conducendo ricerche sull'allenamento di forza che si adatta alle caratteristiche fisiologiche di una persona e che può essere completato in modo efficiente. Un'ispezione in loco con esperimento personale.
Rimediare al fattore tempo
Drop set, drop dead
Biologia e ingegneria meccanica
Per questo progetto di ricerca interdisciplinare, Claudio Viecelli e Luca Niederhauser, dottore in biologia e studente di ingegneria meccanica, hanno unito le loro forze per condurre ricerche sull'allenamento di forza del futuro. La personalizzazione si sta gradualmente facendo strada in molti ambiti della nostra vita quotidiana. Ad esempio, si parla di medicina personalizzata tenendo conto del genoma e dell'epigenetica.
Da giornalista radiofonico a tester di prodotti e storyteller. Da corridore appassionato a novellino di gravel bike e cultore del fitness con bilancieri e manubri. Chissà dove mi porterà il prossimo viaggio.
L'allenamento di forza è medicina. Ci si può allenare bene fino a età avanzata e mantiene in movimento migliorando di conseguenza la qualità di vita. Allenamento di forza significa anche sangue, sudore e lacrime, tuttavia. Ok, dopo tutto non è così drammatico. Tuttavia, per trarre dei benefici a lungo termine dall'allenamento di forza, è necessario un lavoro costante per anni. Questo richiede non solo disciplina, ma anche molto tempo. Tempo che molti di noi non hanno.
Dr. Claudio Viecelli, biologo presso il Politecnico federale di Zurigo. Fonte: Patrick Bardelli
Luca Niederhauser, studente di Master in ingegneria meccanica presso il Politecnico. Fonte: Patrick Bardelli
È qui che entra in gioco il dottor Claudio Viecelli, biologo del Politecnico federale di Zurigo e autore ospite di Galaxus con le sue ricerche. Insieme a Luca Niederhauser, che studia ingegneria meccanica al Politecnico, hanno sviluppato la tecnologia di controllo per una leg extension motorizzata che rende possibile un allenamento di gambe ad alta intensità in pochi minuti. Il prototipo si trova presso la sede del Politecnico, nel Kreis 11 di Zurigo.
Prototipo della leg extension: un dispositivo dall'aspetto particolare, ma ricco di tecnologia all'avanguardia. Quest'ultima si trova dietro la copertura e non può (ancora) essere fotografata. Fonte: Patrick Bardelli
I muscoli vengono attivati da segnali innescati nelle cellule nervose del cervello. Questi segnali viaggiano per il midollo spinale attraverso i motoneuroni fino alle fibre muscolari. La scienza definisce il motoneurone e le fibre muscolari da esso innervate come unità motoria. L'unità motoria è la più piccola unità funzionale del sistema neuromuscolare. In base al comportamento di contrazione, alla fatica e alle dimensioni del corpo cellulare, le unità motorie vengono suddivise in tre tipi: le unità motorie con un corpo cellulare piccolo e uno sviluppo della forza lento sono molto resistenti alla fatica e vengono definite di tipo S (slow). Le unità motorie con un corpo cellulare di medie dimensioni sono in grado di generare rapidamente molta forza, sono relativamente resistenti alla fatica e vengono quindi definite di tipo FR (fast fatigue resistant). Le unità motorie che hanno il nucleo più grande producono molta potenza molto rapidamente, ma sono anche caratterizzate da un forte calo di potenza. Queste unità motorie vengono quindi chiamate di tipo FF (fast fatigable).
Grazie a un allenamento ad alta intensità sul prototipo, praticamente tutte le unità motorie vengono reclutate immediatamente. In un allenamento convenzionale con, ad esempio, il 50% dell'1-RM (la massa con cui è possibile eseguire un determinato esercizio esattamente una volta sull'intero range di movimenti, ma non una seconda volta), le unità motorie vengono reclutate gradualmente. Di conseguenza, gli esercizi richiedono più tempo. Tuttavia, c'è un problema: l'alta intensità è associata a una bassa durata della tensione muscolare, in quanto la coppia interna deve superare quella esterna – se questo non avviene, l'esercizio si interrompe inevitabilmente. Per l'85% dell'1-RM, di solito si tratta di un numero di ripetizioni compreso tra quattro e sei.
In fisica, la coppia motrice è definita come la forza che agisce su un punto di rotazione sotto un braccio di leva. Quindi, in un esercizio per i bicipiti con manubrio, il manubrio rappresenta la coppia esterna. I muscoli generano una coppia muscolare interna per contrastare quella esterna. Una volta reclutate tutte le unità motorie, è possibile muovere i manubri finché la coppia muscolare interna è maggiore della coppia esterna.
Viecelli e Niederhauser vogliono scoprire con la loro ricerca se è possibile compensare la perdita di coppia interna riducendo la coppia esterna in tempo reale in modo tale da rendere sempre possibile un'ulteriore ripetizione sull'intero range di movimento del muscolo. L'obiettivo è quello di aumentare a due minuti la durata della tensione effettiva alla quale tutti i tipi di fibre vengono reclutati completamente, massimizzando così l'efficienza dell'allenamento e riducendone al contempo la durata. Ciò consentirebbe ad atleti e atlete di ridurre enormemente i tempi di allenamento e di avere quindi più tempo per il recupero e per altre opportunità di allenamento.
Aspetta...cosa? Cerco di seguire le spiegazioni di Claudio sul prototipo. Fonte: Claudio Viecelli
Sembra complicato nella teoria, ma nella pratica è molto semplice. Ho già potuto provare il prototipo al Politecnico. Per prima cosa si determina l'1-RM del quadricipite. Poi ti alleni con l'85% sulla leg extension, utilizzando un drop set e sfruttando sempre l'intero range di movimenti del muscolo. In questo modo si arriva sempre al cedimento muscolare e lo si percepisce fin dalla prima ripetizione. L'algoritmo regola costantemente il peso in modo da poter fare il maggior numero di ripetizioni possibile. Questo richiede un massimo di due minuti per gamba, dopodiché i quadricipiti cedono. Efficienza micidiale. Una seconda serie non viene fatta volontariamente.
L'allenamento convenzionale con la tecnica drop set prevede di applicare un peso al muscolo fino all'esaurimento. Poi si riduce il peso e subito dopo, senza pause, si completa un'altra serie fino a esaurimento muscolare, questa volta con il peso più leggero (drop).
Fa male? Fonte: Claudio Viecelli
Sì, fa male! Fonte: Claudio Viecelli
Nelle palestre, tuttavia, si lavora ancora (troppo) spesso secondo piani di allenamento standardizzati, senza tenere sufficientemente conto delle caratteristiche fisiologiche individuali delle persone, il che non è né efficiente né efficace. Soprattutto perché la maggior parte dei dispositivi sono analogici, il che rende impossibile la raccolta o l'analisi dei dati. La leg extension è un primo passo verso allenamenti personalizzati e basati su dati individuali, perché l'allenamento di forza del futuro è personalizzato e digitale. Questo permette di mappare la scienza in un software che analizza e controlla l'allenamento in tempo reale, individualizzandolo per creare il massimo beneficio possibile per l'obiettivo personale.
Come le formule matematiche... Fonte: Patrick Bardelli
... l'allenamento di forza personalizzato. Fonte: Patrick Bardelli
