Allenamento intermittente
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Allenamento intermittente

Cos'è l'allenamento intermittente, a cosa serve e come interviene sul massimo consumo di ossigeno. La corretta esecuzione di un esercizio intermittente. Il più efficace rapporto durata esercizio / riposo

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Allenamento intermittente

Negli ultimi decenni c'è stato un crescente interesse per gli esercizi intermittenti. L'utilizzo di questo metodo permette di intervenire sul massimo consumo di ossigeno1. L'allenamento intermittente ad alta intensità aumenta la massima attività degli enzimi mitocondriali2, riduce l'utilizzo di glicogeno e l'accumulo di lattato durante l'esercizio3, migliora le prestazioni durante le attività che si basano principalmente sul metabolismo aerobico4 e migliora la capacità tampone del muscolo5.

Gli effetti dell'attività fisica intermittente dipendono dall'intensità e durata dell'esercizio; durata ed intensità del recupero e dal rapporto sforzo /recupero6. L'utilizzo negli allenamenti di esercizi che alternano fasi di sforzo e fasi di recupero (più o meno brevi), permette un miglioramento della prestazione negli sport di endurance7.

Individuiamo tre tappe verso l'approccio scientifico dell'esercizio intermittente. La prima ebbe inizio negli anni '60 e mise in evidenzia i meccanismi energetici legati al consumo di ossigeno durante esercizi intermittenti8. Essa continua tutt'oggi con la misurazione del tempo passato a più del 90% del massimo consumo di ossigeno (T90% VO2max) durante un esercizio intermittente9.
La seconda tappa fu negli anni '70 con gli studi sugli effetti dell'esercizio intermittenti rispetto all'esercizio continuo10. È necessario introdurre esercizi intermittenti ad alta intensità negli allenamenti di sportivi di élite per poter continuare a migliorare le loro perfomance11. L'introduzione del concetto di velocità associata al massimo consumo di ossigeno (VVO2max) o velocità aerobica massima (VAM) e la valutazione di questa velocità è la terza ed ultima tappa12.
Inoltre venne negli anni '90 introdotto il concetto di VAM specifica agli esercizi intermittenti13. L'approccio scientifico degli esercizi intermittenti ha permesso una migliore conoscenza dei meccanismi fisiologici legati a questa modalità d'allenamento, ma la definizione di esercizio intermittente non è stata tutt'oggi stabilita14. Infatti negli anni gli esercizi intermittenti sono stati classificati in diverse categorie: intermittente lungo o breve15; intermittente aerobico o anaerobico16; intermittente aerobico o ad alta intensità14. Tra le diverse proposte di esercizio intermittente, quella costituita da 30 secondi di corsa alternati a 30 secondi di recupero (30s-30s) è una delle più utilizzate per lo sviluppo della componente aerobica16. Infatti durante questo tipo d'intermittente, sembra che la scelta della velocità di corsa sia fondamentale per raggiungere il massimo livello di sollecitazione aerobica17.

Assadi e Lepers (2012) hanno dimostrato che la velocità aerobica massima (VAM) ottenuta durante il test intermittente 45-15FIT sia molto appropriata per sollecitare il VO2max nel corso di un esercizio intermittente 30s-30s. Mettendo a confronto tre differenti modalità d'esercizio intermittente (15s-15s, 30s-30 s e 60s-60s), corsi alla VAM 45-15, notiamo che il tempo passato a più del 90% del VO2max sia maggiore nell'esercizio 30s-30s rispetto alle altre due modalità. Quindi possiamo affermare che l'esercizio intermittente 30s-30s ci permette di massimizzare il tempo di lavoro ad un'intensità ≥ al 90 % del VO2max.

lavoro intermittente 15s-15s lavoro intermittente 30s-30s lavoro intermittente 60s-60s
Evoluzione del VO2 in funzione del tempo passato per le tre modalità di esercizio intermittente per un soggetto tipo: 15s-15s (A); 30s-30s (B); 60s-60s (C)18

L'esercizio intermittente 60s-60s sollecita maggiormente il sistema glicolitico lattacido, mentre l'esercizio 15s-15s pur sollecitando in maniera notevole il sistema aerobico riduce i tempi di lavoro.Questo è dovuto in particolare modo alla sollecitazione neuromuscolare che viene coinvolta18.

Classificazioni dei differenti tipi di lavoro intermittente corsi alla VAM45-15
Classificazioni dei differenti tipi di lavoro intermittente corsi alla VAM45-15

Tutt'oggi, però c'è una certa confusione riguardo alla classificazione degli esercizi intermittenti. Per esempio, eseguire blocchi di allenamento con fasi di 5 secondi di corsa alternati a 15 secondi di recupero, può essere definito un esercizio intermittente breve o un allenamento alla repeated sprint ability19? Quindi la definizione degli esercizi intermittenti non è stata ancora stabilita nella letteratura scientifica.

Riguardo alla determinazione della velocità di corsa appropriata per una sollecitazione aerobica massimale, durante un esercizio intermittente, i test incrementali continui presentano alcuni limiti. Per questo nel 1994 Georges Gacon propose un test intermittente per stabilire la velocità di esecuzione durante un esercizio intermittente 30s–30s. Infatti è stato riscontrato che durante una sessione di lavoro intermittente 30s–30s alla velocità stabilita con il Fitness intermittent test45-15 (FIT45-15), una notevole percentuale di VO2 viene sollecitata18. Oggi questa modalità d'allenamento intermittente non è solo utilizzata dagli atleti agonistici, ma anche da soggetti con particolari patologie20.

Anche in soggetti in età prepuberale (7-13 anni) è possibile utilizzare l'esercizio intermittente, per evitare la monotonia dell'allenamento. Infatti esercizi intermittenti effettuati ad intensità pari al 90-100% della VAM hanno effetti uguali sullo steady-state oxygen uptake (VO2SS) rispetto ad esercizi continui eseguiti al 60-70% della VAM. Mentre eseguire esercitazioni intermittenti al 110% della VAM comporta un deterioramento della sul VO2SS rispetto all'esercizio continuo eseguito al 80% della VAM (Borel et al., 2010). Negli adolescenti (età 14 anni) l'esercizio intermittente lungo eseguito al 95% della VAM per 3 minuti con un recupero di 3 minuti fatto al 35% della VAM su treadmill, ha un'efficace maggiore sul sistema aerobico rispetto al lavoro continuo strenuo (corso al 83% della VAM) e all'intermittente corto eseguito per 30 secondi al 110% della massima velocità aerobica (VAM) con 30 secondi di recupero al 50% della VAM21. L'intermittent training consente di potere sviluppare esercitazioni a velocità gara senza che ci sia un accumulo significativo di lattato (2-5 mmol/l). Oltre a questo, consente al sistema aerobico di lavorare sempre ad un'intensità vicina alla soglia anaerobica, la durata del lavoro intermittente non deve essere inferiore a 15-20 secondi e non superare i 60 secondi, con fase di recupero che non oltrepassano i 30 secondi perché in questo modo la diminuzione del sistema ossidativo non è significativa. Viene utilizzato sempre più spesso negli sport di squadra, con esercitazioni specifiche con la palla e la situazione gara.

L'intermittent training come metodo d'allenamento: dalle origini ad oggi

L'allenamento intermittente iniziò negli anni '30 con il cardiologo tedesco Reindell che lo definì "interval-training"22. Successivamente questo metodo fu molto utilizzato da due allenatori tedeschi Woldemar Gerschler e Franz Stampfl, che guidarono rispettivamente verso successi di alto livello Rudolf Harbig e Roger Banister23. L'interesse scientifico verso questo tipo d'esercizio iniziò negli anni '60 grazie alle notevoli prestazioni offerte da Emil Zatopek24, atleta di alto livello degli anni '50 che utilizzò l'allenamento intermittente ed ebbe la sua ascesa sotto la guida del ricercatore danese Per-Olof Astrand25. L'interval training conobbe la sua prima popolarità con Fox e Mathews, i quali sostenevano che:

L'interval training, più di ogni altro metodo, ha probabilmente prodotto atleti di alto livello26

Essi descrissero l'interval training come un metodo frazionato che alternava fasi d'esercizio a fasi di recupero. Gli stessi autori suggerivano che la durata del recupero doveva essere tale da permettere alla frequenza cardiaca (Fc) di raggiungere valori inferiori ai 120 bpm per le persone con un età inferiore a 20 anni. All'inizio degli anni ottanta Georges Gacon sfruttando molti lavori scientifici di P.O Astrand introdusse il termine "allenamento intermittente".

Questo nuovo approccio teneva conto dell'influenza della durata del recupero sull'intensità dello sforzo. L'esercizio intermittente che alterna fase di 30 secondi di sforzo con 30 secondi di recupero sembra sia uno dei metodi più appropriati per migliorare le prestazioni27.

L'elemento che contraddistingue un allenamento intermittente da uno ad intervalli, è la diminuzione della frequenza cardiaca nella fase di recupero, che è di 10-15 battiti per un esercizio intermittente ed è invece di 20-40 battiti nell'esercizio ad intervalli. Consentendo con la metodica intermittente di specializzare il sistema aerobico nel rapido recupero della fosfocreatina (PC) e di utilizzare la massima potenza aerobica.

L'esercizio intermittente 30s-30s ha come obiettivo quello di sviluppare il sistema aerobico degli atleti ed anche di migliorare la velocità aerobica massima (VAM) in età scolare28.

L'allenamento intermittente permette di sollecitare percentuali di massimo consumo di ossigeno (VO2max) molto più elevate, permettendo di mantenere durate di sforzo più lunghe rispetto all'esercizio continuo29. Il T90% VO2max è significativamente più lungo durante un esercizio intermittente 15s-15s (effettuato al 110 o 120% della vVO2max) paragonato ad un esercizio continuo eseguito al 100% della vVO2max30.

Negli adolescenti (14 ± 0,6 anni) l'allenamento con esercizi intermittenti lunghi (3 minuti di corsa al 95% della VAM e 3 minuti di corsa al 35% della VAM), consente di sollecitare in maniera massimale il sistema aerobico rispetto all'allenamento con corsa continua al 85% della VAM31.

L'accumulo di lattato a parità d'intensità è minore nell'esercizio intermittente rispetto all'esercizio continuo32. Per un volume totale di lavoro uguale, l'accumulo di lattato è maggiore durante un esercizio intermittente 30s-30s effettuato a VO2max che nell'esercizio continuo al 50% del VO2max33. L'esercizio continuo eseguito al VO2max può essere sostenuto soltanto per qualche minuto, a differenza dell'esercizio intermittente, corso alla stessa intensità, può esserlo fino ad un'ora. Questa differenza, nonostante l'intensità sia uguale in entrambi gli esercizi (VO2max), è dovuta al maggiore accumulo di lattato e diminuzione di glicogeno durante un esercizio continuo rispetto all'esercizio intermittente34.

Il miglioramento della massima velocità aerobica (VAM), con volume di lavoro uguale, non è significativamente maggiore nell'esercizio intermittente rispetto all'esercizio continuo35. La differenza artero-venosa dell'ossigeno (Δa-Vo2max) migliora in maniera significativa (P<0,05) a seguito sia di allenamento con esercizio continuo sia di allenamento intermittente. Mentre il VO2max e la massima gettata cardiaca (Qmax) hanno miglioramenti notevoli solo a seguito di allenamenti intermittenti.

Quindi con gli esercizi intermittenti si ha un miglioramento della componente centrale e periferica del consumo d'ossigeno36. L'esercizio intermittente 30s-30s effettuato al 100% della vVO2max permette di ottenere un aumento del VO2max (dal 9 al 11%) superiore rispetto all'esercizio continuo eseguito al 70% del VVO2max (dal 5 al 7%), con una capacità ossidativa aumentata nell'esercizio continuo37. La soglia ventilatoria raggiunge miglioramenti maggiori dopo l'allenamento con esercizio intermittente38, ma il tempo per raggiungere una fase di plateau del VO2 si riduce notevolmente (40%) con entrambe le modalità di allenamento39. L'allenamento intermittente, svolto con un volume di lavoro inferiore rispetto all'allenamento con esercizio continuo, consente di ottenere degli adattamenti della cinetica del VO2 paragonabili a quelli ottenuti con allenamento continuo. Un esercizio intermittente corso al 50% della prima soglia ventilatoria (Vltp1), costituito da 10 secondi di corsa al 93,4% del VVO2max e da 20 secondi di recupero passivo, crea sollecitazioni metaboliche, in termini di lattato e frequenza cardiaca, simili ad un esercizio di corsa continua effettuato ad un'intensità pari alla Vltp140. Le risposte ottenute, sia metaboliche che cardiorespiratorie, in un esercizio intermittente breve corso per una durata totale di 28 minuti ad alta intensità (HIIE) per 20 secondi al 100% del carico aerobico (Pmax= potenza aerobica massima) con fase di recupero individualizzata pari a 26.7 ± 13.4 secondi, sono simili a quelle ottenute durante un esercizio di corsa continua effettuato per 28 minuti ad un target di workload equivalente al carico medio ottenuto durante un HIIE test. Mentre le risposte metaboliche e cardiorespiratorie ottenute durante un esercizio intermittente lungo (4 serie da 4 minuti intervallate da 3 minuti di recupero attivo corso alla prima soglia ventilatoria), effettuato al picco del work load (Ppeak = al 85-95% della Fcmax), a parità di durata di lavoro (28 minuti) sono superiori rispetto a quelle ottenute nell'esercizio intermittente breve41.

Valutando lo steady state oxygen uptake (VO2SS) è possibile affermare che non esistono differenze significative tra un esercizio di corsa continua, effettuato al 60 o 70% della massima velocità aerobica (VAM) ed un esercizio intermittente (15s-15s con recupero passivo) corso al 90 o 100% della VAM. Invece ci sono differenze significative tra la corsa continua effettuata al 80% della VAM ed un esercizio intermittente (15s-15s con recupero passivo) eseguito al 110% della massima velocità aerobica42.

L'allenamento intermittente ad alta intensità (HIIT) (per approfondimenti vedi anche Interval training e condizionamento metabolico) in soggetti allenati, non comporta il miglioramento della capacità ossidativa muscolare rispetto ad un esercizio continuo, mentre migliora l'attività della lattato deidrogenasi, in particolare nelle fibre muscolari di tipo IIa in confronto all'esercizio continuo43. L'high-intensity interval training (HIIT), è una delle forme d'allenamento che permette di migliorare la performance dell'atleta, con in più il miglioramento delle funzionalità cardiorespiratorie e metaboliche.

Al giorno d'oggi, in molti sport individuali (es: tennis, badminton) e sport di squadra (es: calcio, basket, handball) è sempre più frequente l'utilizzo della pratica di programmi d'allenamento della HIIT. Gli stimoli cardiovascolari e periferici massimali sono ottenuti allenandosi per diversi minuti ad un'intensità pari al 90% del massimo consumo di ossigeno denominata "red zone"44.

L'allenamento intermittente provoca un miglioramento, sia nelle fibre lente (tipo 1) sia nelle fibre veloci (tipo 2), dell'attività della succinico deidrogenasi (SDH) che è un enzima di tipo ossidativo. In più viene notevolmente aumentata l'attività della GPDH (Glycerol-3-phosphate dehydrogenase) a seguito di un allenamento di natura intermittente rispetto all'allenamento continuo. Dunque è evidente che l'attività enzimatica aerobica ed anaerobica nelle fibre muscolari (lente e veloci) migliori in manieria significativa con l'allenamento intermittente45. Effettuare allenamenti intermittenti ad alta intensità (pari al 100% della VAM) provoca un aumento dell'RNA messaggero della PGC-1α (Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha) nella fase di recupero.

La risposta ormonale agli esercizi intermittenti corsi ad una intensità pari al 100% della velocità associata al VO2max da parte di atleti mezzofondisti, in termini di concentrazione di testoserone e cortisolo, è significativamente superiore a quella dei maratoneti. Inoltre la risposta del testosterone all'esercizio intermittente è correlata al raggiugimento della massima concentrazione di lattato ematico al termine della corsa intermittente46.

Confronto tra esercizio intermittente su pista vs treadmill

È stato riscontrato che il costo energetico durante un esercizio intermittente 30s-30s effettuato al 100% della VAM con recupero al 50% della VAM su treadmill, nonostante la pendenza del treadmill sia stata portata ad 1% per compensare la mancanza di resistenza dell’aria47 non è uguale rispetto allo stesso esercizio eseguito su pista48. Infatti nonostante il tempo di esecuzione sia uguale in entrambe le modalità, il tempo passato al 95% del massimo consumo di ossigeno e il lattato prodotto sono maggiori nell’esercizio intermittente su pista. Questo è dovuto a due fattori:

  1. Il pattern di corsa sul treadmil viene modificato ed il costo energetico ad una determinata velocità viene ridotto
  2. Il soggetto per poter correre ad una certa velocità su pista deve fornire un’accelerazione, invece sul treadmill non ha bisogno d’accelerare perché la velocità gli viene imposta dal treadmill stesso

Questa differenza energetica può essere maggiore nel caso vengono alternati periodi brevi di sforzo con fasi brevi di recupero, infatti aumentare il numero di accelerazioni e decelerazioni comporta un aumento significativo del costo energetico. Bisciotti utilizzando la formula del calcolo del costo energetico totale durante una corsa composta da:

  • Una fase d’accelerazione
  • Dal mantenimento della velocità
  • Da una fase di decelerazione

ha calcolato per le differenti modalità, il costo energetico totale di una corsa sui 1000 metri

Ctot = (0,9 Kcal kg-1 km-1) + (1/2 MV2/0,25) + (1/2 MV2/1,2)
0,9 Kcal kg-1 km-1 è il costo energetico medio a velocità costante; 1/2 MV2/0,25 è il costo dell’accelerazione; 1/2 MV2/1,2 rappresenta il costo della decelerazione
costo energetico totale di una corsa sui 1000 metri