Test di soglia: perché misurare la soglia anaerobica?

Corsa, ciclismo, triathlon, trail running: che cosa hanno in comune gli sport di resistenza? La fatica e la bellezza. Ma anche il metodo: in tutte queste discipline è vietato improvvisare bensì occorre valutare attentamente le condizioni fisiche dell'atleta con test specifici e adeguare gli allenamenti e gli obiettivi alle capacità di ciascuno. Il test sulla soglia anaerobica è uno degli strumenti più preziosi nell'ambito della valutazione funzionale.

Cos'è la soglia anaerobica?

Il termine "soglia" fa pensare ad uno spartiacque, qualcosa che delimita due condizioni distinte, un prima e un dopo caratterizzati, in questo caso, da processi chimici e fisiologici ben distinti.
Nella medicina sportiva la soglia anaerobica, soglia del lattato, è un indice che determina il livello massimo di sforzo fisico che l'organismo può sostenere senza accumulare acido lattico e ioni idrogeno (H+) nel sangue e nei muscoli. In altre parole indica il momento oltre il quale il meccanismo energetico si trasforma da aerobico ad anaerobico (lattacido).
Facciamo ora un passo indietro per capire le differenze tra i due sistemi energetici e il loro ruolo nel ciclismo.
Aerobico e anaerobico
Il nostro organismo impiega energia chimica che viene immagazzinata da una molecola chiamata ATP ( Adenosina Trifosfato). L'energia viene prodotta dalla scissione di questa molecola a seguito di meccanismi ben precisi che possono essere di due tipi: aerobici o anaerobici. Nel primo caso il processo energetico è reso possibile dalla presenza dell'ossigeno mentre nel secondo caso il meccanismo può scattare anche in sua assenza.
Le riserve di energia non sono però infinite e quando l’ATP contenuto all'interno delle cellule sta per terminare deve essere “creato da zero” attraverso la sua sintesi.
Per farlo l’organismo utilizza in primis i carboidrati (soprattutto il glicogeno stoccato nei muscoli e nel fegato), gli acidi grassi del tessuto adiposo e poi, quando lo sforzo si prolunga eccessivamente, le proteine. Quest’ultimo caso è molto pericoloso, poiché è un processo catabolico nel quale il muscolo, per lavorare, “consuma” sé stesso.
Il glicogeno viene scisso all'interno della cellula in molecole più semplici di glucosio. Quest’ultimo, con un processo detto glicolisi, viene ulteriormente scisso, trasformandosi in piruvato. Organelli specifici, i mitocondri, trasformano poi quest'ultimo in ATP con l'utilizzo di idrogeno. Questo complesso processo permette di sintetizzare ex novo la preziosa molecola energizzante.
Il glicogeno è il “combustibile” più efficiente, poiché con 1gr di glicogeno si ottengono 967gr di ATP, mentre utilizzando 1gr di acidi grassi se ne producono 831, il 13% in meno.
La molecola dell'ATP
Tutta una questione di ossigeno
E l'ossigeno  in tutto questo? La presenza di ossigeno è fondamentale per determinare una efficiente sintesi dell’ATP. Infatti è grazie alla reazione con l’ossigeno (detta ossidazione), che il piruvato viene convertito in ATP.
La quantità di ossigeno che un atleta può utilizzare, la VO2max, è strettamente legata al livello di produzione dell'Adenosina Trifosfato: ogni litro di ossigeno utilizzato dal nostro organismo permette la sintesi di 161.61gr di prezioso ATP.
Quindi, il lavoro in soglia aerobica, anaerobica e l’accumulo del lattato dipendono tutti dal volume di ossigeno che il nostro corpo è in grado di introdurre e utilizzare sotto sforzo.
Quando l’ossigeno scarseggia, le cellule devono trovare una via alternativa per la sintesi dell’ATP. Il piruvato “ristagna” nella cellula invece di essere sintetizzato nei mitocondri e qui si lega all'idrogeno formando il lattato. Quest’ultimo si accumula nella cellula, soffocandola e rallentando i processi vitali.
In conclusione potremmo dire che uno sforzo anaerobico è molto meno efficiente di uno aerobico, poiché in presenza di ossigeno la glicolisi produce 39 molecole di ATP da 1 di glucosio, mentre in assenza di ossigeno ne produce solo 3.
Da tutto quello che abbiamo scritto finora si può facilmente evincere l'importanza della misurazione della soglia anaerobica negli sport di endurance come il ciclismo. Questi sport sono prettamente aerobici ma, a tratti, il ciclista passa a un tipo di lavoro anaerobico: sapere fino a dove si può spingere aiuta sicuramente a gestire meglio il proprio ossigeno e, di conseguenza, la preparazione atletica e la performance.

Come misurare la soglia anaerobica

La valutazione
Si può rilevare con vari metodi basati su diversi parametri:

  • sulla concentrazione del lattato ematico;
  • sulla misurazione dei parametri ventilatori;
  • sulla deflessione della curva frequenza cardiaca/intensità di esercizio ( test di Conconi).

Il primo metodo oltre ad essere invasivo non garantisce una precisione ottimale. La misurazione dei parametri ventilatori fornisce invece risultati estremamente precisi. Purtroppo tale metodica richiede l'uso di apparecchiature molto costose (analizzatore dei gas respiratori). Il terzo metodo, il test Conconi, è il modo più semplice ed utilizzato per determinare la soglia anaerobica di un atleta. Teniamo a precisare che essendo un test massimale non è adatto a valutare soggetti non allenati o con problemi fisici.

Il test di Conconi
Durante uno sforzo fisico le pulsazioni cardiache aumentano per garantire un maggiore apporto di sangue ai muscoli. Tanto più lo sforzo è intenso, tanto più le pulsazioni salgono. Tuttavia, com'è logico pensare, esiste un limite oltre al quale la frequenza cardiaca non può subire ulteriori incrementi.
Grazie al test Conconi è possibile studiare la sottile relazione che lega frequenza cardiaca ed intensità dello sforzo. Durante i suoi studi il professor Conconi notò infatti che tale relazione era lineare fino ad un certo punto oltre al quale l'aumento di intensità dello sforzo oltrepassava l'incremento della frequenza cardiaca. In questa zona Conconi individuò la soglia anaerobica che corrisponde al punto in cui il meccanismo anaerobico lattacido viene attivato in modo importante.
E' sbagliato affermare che in corrispondenza di tale soglia il meccanismo aerobico si esaurisce o termina, così come è sbagliato affermare che raggiunge il suo massimo livello di attivazione. Occorre infatti tener presente che l'attivazione del sistema anaerobico non avviene all'improvviso ma gradualmente.
Questo metabolismo energetico si attiva infatti già ad intensità di esercizio nettamente inferiori alla soglia anaerobica. In questo caso le quantità di acido lattico prodotte sono esigue e l'organismo riesce a metabolizzarle con tranquillità. Superata la Soglia anaerobica la produzione di anidride carbonica (CO2), la ventilazione (atti respiratori al minuto), ed il livello di acido lattico prodotto crescono rapidamente. Se l'intensità dell'esercizio non diminuisce il lattato prodotto si accumula sempre più fino a costringere l'atleta a rallentare. Per questo motivo l'intensità di soglia può essere mantenuta al massimo per 20-60 minuti a seconda del grado di allenamento.


Video
Il test prevede l'esecuzione di una prova da sforzo incrementale di tipo massimale. Innanzitutto l'atleta dovrà indossare il cardiofrequenzimetro ed effettuare un adeguato riscaldamento (a seconda delle caratteristiche del soggetto verrà proposto un protocollo più o meno intenso). Monitorando la frequenza cardiaca durante questa prima fase si possono ricavare dati importanti che consentiranno di scegliere il protocollo più adatto.
Terminato il riscaldamento il soggetto esegue una prova su pista misurata, su cicloergometro come MYCYCLING o su tapis roulant a seconda della disciplina e delle esigenze sportive. Se si esegue il test Conconi all'aperto è opportuno svolgerlo in giornate poco ventose per evitare che le condizioni atmosferiche interferiscano con l'esecuzione del test.Questa prova prevede incrementi graduali di intensità (step) ogni 30-60 secondi a seconda del protocollo usato.  L'aumento può essere espresso in WATT nel caso si utilizzi un cicloergometro, oppure come diminuzione del  tempo di percorrenza di un tratto di pista fisso (aumento della velocità) nel caso il soggetto da testare preferisca la corsa.
Quando l'atleta non è più in grado di sopportare un ulteriore incremento di velocità , viene sollecitato ad effettuare una volata finale. Tale sprint, protratto fino al totale esaurimento, consentirà di calcolare la frequenza cardiaca massima.
Al termine di ogni step vengono rilevati i watt (o i tempi parziali delle singole frazioni) e la frequenza cardiaca. Queste coppie di dati  insieme alla FC max vengono riportati su un grafico che in ascissa rappresenta la velocità o i watt e in ordinata la frequenza cardiaca.
Osservando i risultati di un test Conconi si nota che per velocità basse c'è linearità, poi ad un certo punto compare una deflessione con un brusco cambio di pendenza. La velocità alla quale cessa la linearità corrisponde alla soglia anaerobica (SAN). La lettura del grafico di un test Conconi talvolta non è così semplice e la sua corretta interpretazione dipende dall'abilità ed esperienza del medico o allenatore.
L'interpretazione dei risultati
Oltre a fornire una stima della performance atletica il test Conconi consente di ricavare informazioni utili per programmare gli allenamenti. Grazie a semplici passaggi matematici che tengono conto della frequenza cardiaca di soglia è infatti possibile stabilire i vari ritmi di allenamento. In particolare con frequenza cardiaca alla soglia pari a 180 bpm:

  • Fondo lento: 144- 153 bpm
  • Fondo medio: 153 - 169 bpm
  • Fondo veloce: 175-185 bpm

Precisiamo subito che non esistono interpretazioni “assolute” dei valori ottenuti, in quanto essi vanno analizzati in funzione dello sport o della competizione in cui si deve gareggiare. Il valore di riferimento della soglia anaerobica, che per molti coincide con le 4 mmoli, non può quindi essere considerato valido in assoluto ed il test deve essere interpretato su base individuale. Comunque, semplificando si può dire che negli atleti che compiono performance lunghe e a ritmo costante la soglia è di solito inferiore alle 4 mmoli, mentre negli atleti che gareggiano in prove di 60-90 min o con frequenti variazioni di ritmo e di intensità, il valore può essere anche superiore al dato di riferimento standard.
Per fare alcuni esempi, il nostro organismo deve essere allenato diversamente se l’obiettivo è una maratona o una gara di 10 km, oppure una granfondo di ciclismo. Inoltre, i dati ottenuti dovranno  essere “letti” in base al livello dell’atleta: un podista di buon livello correrà la mezza maratona a velocità simili o poco superiori a quella della soglia anaerobica, mentre un amatore di livello basso dovrà scegliere un ritmo compreso tra il medio e la soglia.
Se nella corsa il ritmo di gara sarà all'incirca costante, ben diversa è la situazione nel ciclismo dove le caratteristiche altimetriche del percorso detteranno le intensità di sforzo. In una gara con salite brevi sarà quindi possibile superare per alcuni minuti l’intensità di soglia mentre su tracciati con salite lunghe sarà indispensabile non oltrepassare questi ritmi per evitare di trovarsi in crisi: se si sovrastimano le proprie capacità si corre il rischio di trovarsi in riserva di energie con un drammatico calo della prestazione ( nel ciclismo la famigerata crisi di fame).
Ecco quindi che per scongiurare questi rischi, la conoscenza delle proprie caratteristiche risulta preziosa per impostare allenamento e gara.

Quando effettuare il test di soglia? Considerando che le indicazioni sul livello di performance fornite dal test dovrebbero guidare la programmazione degli allenamenti, è consigliabile eseguire la prova a circa 2-3 mesi dalla gara per la quale ci si sta preparando. Quest’arco di tempo consentirà di correggere eventuali lacune della preparazione e comunque di finalizzare al meglio il periodo pre-competizione. Un atleta di buon livello che affronta diverse gare nell'arco dell’anno dovrà ripetere la valutazione ogni 3-4 mesi per controllare lo stato di forma ed adeguare i carichi di lavoro. E’ comunque importante che ogni test sia effettuato in situazioni costanti, seguendo cioè lo stesso protocollo e senza aver fatto allenamenti intensi o gare nei due giorni precedenti.
Un'ultima considerazione: durante il test si misurano la FC ed il lattato in riferimento alla potenza erogata. I dati finali sono quindi indicativi delle potenze (in watt) da sviluppare ai vari ritmi di allenamento mentre la frequenza cardiaca può variare anche significativamente da un giorno all'altro. E’ quindi importante poter disporre, sulla bici, un misuratore di potenza che rilevi con precisione i watt erogati nella pedalata. Solo in questo modo sarà infatti possibile utilizzare al meglio le indicazioni dal test di soglia.

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