Perché è importante allenare la potenza

Nel volume Allenare la potenza di Mike McGuigan vengono delineati tutti gli atteggiamenti da adottare per migliorare la potenza. Per prima cosa vediamo insieme che cos’è e perché è importante allenare la potenza.

 

Capire la natura della potenza è importante per capire la performance atletica. Esaminare la potenza fin dal momento in cui si crea a livello molecolare fornisce informazioni utili per costruire un programma di allenamento dedicato. La produzione di forza è considerata come unidimensionale nella sua traslazione. Tuttavia, la potenza sembra essere un sistema multisfaccettato comprendente forza, spostamento, velocità e lavoro.

 

Queste variabili dovrebbero quindi essere inserite nel contesto, in costante mutamento, nel quale analizziamo il fenomeno in termini di lunghezza dei muscoli, angolo delle articolazioni e pattern di funzionalità muscolare concentrici, eccentrici e di allungamento-accorciamento. Esaminare la potenza a livello molecolare fornisce un prezioso contesto nel quale implementare metodi efficaci per massimizzare le prestazioni atletiche del corpo nella sua totalità, specificamente all’interno dell’ambiente nel quale ci siamo evoluti (escludendo massa corporea, gravità e resistenza dell’aria).

 

ENERGIA

 

La disponibilità di una fonte di energia è considerata la componente primaria dell’abilità di generare potenza. Le ricerche dimostrano che ricaviamo questa energia all’interno del corpo mediante l’idrolisi (scissione) dell’adenosina trifosfato (ATP), nella quale utilizziamo l’energia dei legami tra il terzo gruppo fosfato (γ) e i fosfati adiacenti.

 

L’energia di tali legami sembra derivare principalmente dall’elaborazione di carboidrati e lipidi, che introduciamo nel corpo tramite l’assunzione di alimenti naturali, mentre la fonte originaria è quella solare. Poiché la potenza è il lavoro per unità di tempo, i movimenti e le attività che esprimono una potenza massimale tendono a richiedere lassi di tempo relativamente brevi. Sembra che le fonti energetiche primarie siano quelle che si rendono disponibili più rapidamente; ne fanno parte l’ATP immagazzinata nei muscoli e quella a breve termine che si forma rapidamente mediante la donazione di gruppi fosfato da parte della fosfocreatina, anch’essa immagazzinata nei muscoli. Le altre fonti di ATP possono attribuirsi all’elaborazione anaerobica del glucosio (carboidrati) immagazzinato all’interno dei muscoli e del fegato.

FORZA

 

La nostra capacità di produrre forza da un tessuto del nostro corpo è un processo piuttosto miracoloso. Il muscolo può essere considerato, per certi versi, simile a un motore elettrico, ma in forma molecolare. Così come un motore elettrico sfrutta l’elettricità, un motore molecolare sfrutta l’energia chimica (ATP) per eseguire un lavoro meccanico, più specificamente l’idrolisi dell’ATP, o la rimozione del gruppo fosfato γ, e le conseguenti modifiche alla conformazione della miosina (rotazione). È stato riportato che nel contesto di un solo ponte trasversale, o interazione tra miosina e actina, la forza prodotta è di circa 4 pN. Perciò, se eseguiamo uno Squat con una massa di 100 kg, potrebbe generarsi una forza di 981 trilioni di pN o 245 trilioni di ponti trasversali.

 

Sembra che ci siano circa 300 molecole di miosina in ogni singolo filamento spesso; ciascuna di esse comprende due teste che si uniscono, ruotano e si separano per produrre forza. È noto che i filamenti spessi sono disposti in un pattern e costituiscono la più piccola unità funzionale ripetuta in un muscolo: il sarcomero. Alcuni dati riportano la presenza di 2.000-2.500 sarcomeri in 10 mm di fibra muscolare. I muscoli variano in lunghezza, ma questi dati forniscono un’idea generale della enorme quantità di ponti trasversali che esistono per ogni fibra, per ogni unità motoria e, in definitiva, per ogni muscolo.

 

SPOSTAMENTO E VELOCITÀ

 

Per comprendere la potenza, è importante capire i vari aspetti dello spostamento del sistema interno (ponti trasversali, sarcomero, fibre muscolari, intero muscolo), la loro traduzione negli aspetti più esterni e la velocità degli arti, degli oggetti esterni e del corpo nel suo insieme. Iniziando da una prospettiva interna, le modifiche di conformazione della miosina possono risultare in un sistema, simile a una leva, di rotazione attorno a un punto fisso, attraverso un angolo di circa 70 gradi. Perciò, questo fenomeno è stato definito colpo di forza. La misura reale dello spostamento per una singola interazione di ponti trasversali è stata individuata attorno ai 5,3 nm. Nel contesto di una singola contrazione muscolare, milioni di interazioni di ponti trasversali si traducono in cambiamenti di lunghezza all’interno dei sarcomeri e, di conseguenza, dell’intero muscolo.

 

Sappiamo che il sarcomero è la più piccola unità funzionale nel muscolo scheletrico e spesso costituisce il punto di partenza per l’analisi della relazione forza-lunghezza che esiste all’interno del muscolo stesso. La lunghezza a riposo di un sarcomero è di 2-3 μm; può accorciarsi fino a 1-1,5 μm e allungarsi fino a 3,5-4 μm. Poiché i sarcomeri sembrano disposti in serie, l’accorciarsi di un intero muscolo potrebbe essere l’insieme dei cambiamenti di lunghezza dei singoli sarcomeri. Sono state ipotizzate due teorie in merito all’accorciamento dei sarcomeri: è possibile che essi si accorcino in misura uguale tra loro in un’unica contrazione muscolare (modello segment-controlled), oppure che vari sarcomeri si accorcino in diverse misure (modello fixed-end), il che dà luogo a due possibili relazioni forza-lunghezza. Anche le variazioni nel numero di sarcomeri in ciascuna serie potrebbero influenzare la forma e l’estensione della relazione forza-lunghezza ed essere a loro volta condizionati dal tipo di allenamento svolto.

 

Durante la contrazione la lunghezza di un intero muscolo cambia tra i 10 e i 20 mm. L’espressione di forza non è costante al variare della lunghezza del muscolo. I cambiamenti di lunghezza potrebbero determinare vari stati di sovrapposizione tra miosina e actina e, di conseguenza, diversi numeri di ponti trasversali. L’espressione di forza sembra avvenire in un pattern iperbolico, nel quale è minore in corrispondenza di lunghezze molto ridotte (fase ascendente) o molto elevate (fase discendente) e massimale nella zona di plateau, cioè a una lunghezza ottimale compresa tra queste due fasi. In un muscolo può esserci una produzione attiva di forza causata dalle interazioni dei ponti trasversali, ma anche una produzione passiva, soprattutto durante la fase di allungamento, che potrebbe essere il risultato dell’allungamento delle grandi proteine strutturali, come la titina, che sembra connettere la miosina alla linea Z del sarcomero.

 

Questa produzione di forza passiva (o tensione) va tenuta in considerazione, specialmente durante cicli di allungamento-accorciamento muscolare molto comuni in schemi motori atletici come la corsa o il salto.

 

POTENZA

 

La potenza viene definita come il tasso al quale si compie un lavoro ed è un prodotto della forza e dello spostamento. Si può anche pensare alla potenza come alla quantità di forza prodotta durante un’attività a una data velocità. Abbiamo detto in precedenza che l’interazione miosina-actina (ponte trasversale) prende il nome di colpo di forza.

 

Un’altra espressione comune, forse ancora più rilevante, è colpo di potenza. La potenza è il culmine di tutte le variabili viste finora: forza, spostamento e tempo. Queste tre variabili sono probabilmente l’essenza di ciò che definisce la performance atletica e del perché essa sia stata oggetto di innumerevoli studi e confronti sia da parte di scienziati che di professionisti dell’allenamento. Si è detto che gli schemi di movimento balistici e semi- balistici, come il Jump squat e il Power clean, danno origine ad output di potenza maggiori rispetto a quelli degli Squat con carichi pesanti, ossia maggiori della percentuale di 1RM (repetition maximum). Sebbene gli Squat pesanti sembrino produrre un livello relativamente alto di forza, la rapidità del movimento è minore di quella del Jump squat e del Power clean; ne conseguono livelli di potenza inferiori. Anche le attività svolte a velocità molto elevata sembrano risultare in livelli di potenza inferiori, poiché quella forza sarebbe bassa secondo ciò che abbiamo detto sulla relazione forza-velocità nel muscolo.

Tuttavia, una situazione di velocità molto elevata (abbastanza da limitare nettamente la potenza) non avviene naturalmente nel movimento umano, a meno che non ci si trovi in assenza di gravità o in microgravità. È stato riportato che correre e saltare nell’ambiente terrestre produce output di potenza relativamente elevati, perché occorre muovere l’intero corpo per compiere tali attività contro la forza gravitazionale del pianeta (il peso corporeo). Questo significa che si possono avere allo stesso tempo livelli moderati di forza e di velocità, come confermano i dati sul Jump squat a corpo libero, per esempio. Si tratta di un concetto interessante, inizialmente presentato da uno studio che ha analizzato l’attività del salto in assenza di gravità o in microgravità. Se si esegue uno Squat massimale, il livello di potenza esercitata sembra essere basso

(forza elevata, velocità ridotta).

 

Se si corre o si salta sulla Terra, il livello di potenza sembra alto (forza moderata, velocità moderata), mentre se si salta sulla Luna, sembra basso (forza ridotta, velocità elevata). Questa relazione iperbolica può essere d’aiuto al momento di stabilire dove e come si esprime la potenza nel movimento umano, e come ci si deve allenare per massimizzare la performance atletica.

 

L’importanza della potenza

 

È probabile che la potenza sia la qualità essenziale per correre veloce e saltare in alto. L’abilità di un organismo di generare potenza potrebbe essere un prodotto della sua evoluzione nel contesto dell’ambiente nel quale si evolve (gravità, pressione atmosferica e così via). Per gli esseri umani sarebbe l’evoluzione del corpo nel contesto del campo gravitazionale terrestre. Se gli atleti vogliono correre veloce o saltare in alto, devono produrre una forza massimale attraverso il massimo spostamento possibile in un lasso di tempo breve.

 

Inoltre, devono farlo muovendo la propria massa corporea contro la gravità. Questa massa è una forza che deve essere vinta per generare potenza. Perciò, un ponte trasversale, una fibra muscolare, un intero muscolo, un movimento articolare e una GRF possono essere ottimizzati nel contesto di questa situazione ambientale.

 

È interessante pensare che i concetti di forza massimale, velocità e produzione di potenza possano essere osservati a livello di singole fibre muscolari, interi muscoli, articolazioni e, infine, del corpo nel suo insieme. La capacità di esprimere potenza potrebbe essere un prodotto della forza massimale che può essere generata da un sistema. Come menzionato in precedenza, si può andare indietro fino allo stesso motore molecolare.

 

L’idrolisi dell’ATP produce energia libera e, quindi, lavoro meccanico, il tutto in un determinato periodo di tempo. Tuttavia, bisogna ricordare che la produzione di forza, che sia in un singolo ponte trasversale o in un muscolo intero, è strettamente legata alla capacità di produzione della forza massimale da parte del sistema, soprattutto in relazione alla velocità. Infatti, poiché la potenza è un prodotto della forza e della velocità, l’intersezione ideale tra queste due variabili potrebbe spiegare sia dove “avviene” la potenza, sia come può essere ottimizzata.

 

Dopo aver consolidato delle premesse teoriche, il manuale passa alla pratica; per saperne di più, consigliamo Allenare la potenza.