Calcolo della frequenza cardiaca massima e frequenza allenante
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Calcolo della frequenza cardiaca massima e frequenza allenante

Procedura di calcolo della frequenza cardiaca massima e della frequenza cardiaca allenante in atleti e principianti con raffronto fra la formula di Cooper, Tanaka e Karvonen

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Calcolo della frequenza cardiaca massima e frequenza allenante

Il calcolo della frequenza cardiaca massima è una richiesta comune di ciascun atleta che, superata la fase da neofita, comincia a chiedersi come possa ottimizzare il proprio allenamento. In realtà conoscere la frequenza cardiaca massima aiuta anche nel primo approccio con lo sport, per determinare al meglio il carico di lavoro più appropriato in virtù degli obiettivi. A tal proposito l’individuazione della frequenza cardiaca massima (FCM), restituisce un utile parametro valutativo dell’intensità dell’allenamento da somministrare nell’ambito di lavori di natura aerobica, e può essere ottenuta con l’ausilio di varie formule. Nessuna delle formule analizzate di seguito è esente da margini di errore che, rispetto ad una misurazione diretta e con altri strumenti di indagine, può arrivare a evidenziare margini di scostamento sino al 15%. Non a caso la corretta denominazione del parametro rilevato è: Frequenza Cardiaca Massima Teorica.

Fatte queste dovute premesse, la formula più comunemente utilizzata è la formula di Cooper1

FCM = 220 – età del soggetto
Formula di Cooper

Nel corso del tempo, nel campo della valutazione della frequenza cardiaca massima, si sono fatte strada altre formule, in particolare la formula di Karvonen2 e la formula di Tanaka3. La formula di Karvonen non differisce dalla formula “classica” nella determinazione della FCM, ma aggiunge dei parametri nel calcolo della frequenza cardiaca da tenere in allenamento (frequenza allenante). La formula di Hirofumi Tanaka complica leggermente il calcolo, ma sembrerebbe avere un miglior grado di precisione. La formula prevede il calcolo della FCM secondo quanto segue:

FCM = 208 – 0,7 x età del soggetto
Formula di Karvonen

Pur vantando un miglior grado di precisione, neppure la formula di Tanaka è esente da scostamenti rispetto al dato reale e, come le altre, diminuisce sensibilmente la sua affidabilità man mano che viene applicata ad atleti di grado evoluto.

La misurazione con un test diretto, sebbene più precisa, è sconsigliabile in numerose fasce di popolazione per via delle modalità di rilevazione che implicano di sostenere lavori di intensità massimale. Per tali ragioni, e per praticità, nella maggior parte dei casi il dato viene rilevato mediante l’applicazione di una formula. Stimare la FCM è utile al fine di determinare l’intensità dell’allenamento poiché, come noto, all’incremento dell’intensità dell’allenamento subisce un incremento pressoché proporzionale anche la frequenza cardiaca (perlomeno sino al punto di deflessione). Tenere sotto controllo la FC durante l’allenamento equivale a dosare correttamente l’intensità dello sforzo e, il monitoraggio preciso nel corso del workout impone l’uso di un cardiofrequenzimetro.

La rilevazione della FCM non è sufficiente, e occorrerà determinare i range entro cui restare affinché l’allenamento sia finalizzato ad un obiettivo specifico. Un allenamento finalizzato all’incremento della resistenza organica e/o al dimagrimento, richiede di mantenere la frequenza cardiaca entro un range che oscilla fra il 60% e il 70% della FCM. Lavori per competizioni agonistiche richiederanno in un range pari al 75% - 85% della FCM, anche definita frequenza cardiorespiratoria, per i benefici indotti a livello allenante sul cuore e sulla prestazione aerobica (in termini di resistenza). Oltre l’85% della FCM si produce un miglioramento molto elevato delle prestazioni, riservato ad atleti professionisti. Nel dettaglio fra l’85% e il 92% si tende a migliorare la potenza aerobica quindi ad innalzare la soglia anaerobica, oltre il 92% i benefici sono soprattutto in termini di potenza lattacida.

Come usare le formule?

Viene di seguito presentato un esempio per chiarire quanto esposto, si ipotizzi di voler calcolare la frequenza cardiaca massima in una donna di 30 anni, e successivamente di valutare il range da rispettare per un allenamento finalizzato al miglioramento della sua resistenza organica.

Formula di Cooper

FCM = 220-30 = 190bpm
Range di allenamento = 60%-70% di 190 = 114/133bpm (battiti per minuto)
Range di allenamento corretto per un allenamento finalizzato al miglioramento della resistenza organica secondo la formula di Cooper

Formula di Karvonen

FCM = 208 – 0,7 x 30 = 187bpm

Nel calcolo del range di allenamento Karvonen introduce un ulteriore parametro: la frequenza cardiaca di riserva. La frequenza cardiaca di riserva è pari alla FCM cui sottrarre la frequenza cardiaca a riposo. Nel caso dell’esempio sopra citato ipotizzando che il soggetto abbia una frequenza cardiaca a riposo pari a 55bpm, la sua frequenza cardiaca di riserva sarà:

190 – 55 = 135bpm

A questo punto il calcolo del range di allenamento sarà stimato come segue:

(60%-70% di freq. cardiaca di riserva) + freq. cardiaca a riposo = 136/149bpm
Range di allenamento corretto per un allenamento finalizzato al miglioramento della resistenza organica secondo la formula di Karvonen

È difficile affermare senza il minimo dubbio quale sia la migliore delle formule o la formula più precisa fra quelle indicate. Verosimilmente la formula di Cooper trova vasto impiego presso tutta la popolazione. Lavorando con sportivi di buon livello sarebbe più indicato l’uso della formula di Karvonen poiché, l’introduzione della variabile relativa alla frequenza cardiaca di riserva, permette di adeguare maggiormente l’intensità del lavoro al livello atletico del soggetto.

Recentemente su molta stampa specializzata è possibile leggere numerose critiche alla formula di Cooper volte a segnalarne l’inadeguatezza, quasi che la sua datazione ne possa inficiare l’attendibilità. Di fatto resta un ottimo e rapido sistema di calcolo per la maggior parte degli individui, mentre per soggetti sportivi di medio e alto livello è certamente possibile valutare altre opzioni fra quelle descritte.

Un parametro che viene spesso ignorato è invece imputabile alla tipologia di sport praticato. In particolare nel nuoto e nelle discipline acquatiche affini, la frequenza cardiaca massima risulta ridotta per effetto della temperatura e della posizione assunta dal corpo nell’ambiente acquatico4. In questo caso utilizzando le formule la FCM dovrà essere diminuita di 13 bpm e, solo in seguito, verrà eseguito il calcolo del range allenante5.

Nello specifico, tenendo sempre presente il soggetto trentenne di cui sopra, e applicando la formula di Cooper, se l’attività di suo interesse fosse il nuoto, la FCM sarà:

220 – 30 – 13 = 177 bpm
Formula di Cooper adattata al nuoto e discipline acquatiche affini

In altri termini a parità di lavoro la frequenza cardiaca in acqua sarà inferiore, a parità di frequenza cardiaca, il lavoro in acqua sarà di intensità maggiore.