Misure e analisi della resistenza aerobica

Durante la maggior parte delle competizioni di resistenza, gli atleti fanno molto affidamento sull'energia sviluppata attraverso il sistema aerobico. Per questo motivo, i piani di allenamento per molti atleti di resistenza si concentrano quasi esclusivamente sullo sviluppo della forma fisica e della resistenza aerobica. Il test VO 2 max è la misurazione più efficace della capacità del corpo di fornire e utilizzare l'ossigeno per produrre energia che può essere utilizzata dai muscoli. VO 2 max (noto anche come potenza aerobica massima) indica semplicemente il volume massimo di ossigeno (O2) che può essere utilizzato.

Questa misurazione è importante perché più ossigeno un individuo può consumare, più energia (ATP) può essere prodotta per i muscoli da usare per contrarsi. Affinché l'atleta si muova più velocemente, deve essere disponibile più energia per consentire a un muscolo di contrarsi più rapidamente, di contrarsi con più forza o una combinazione di queste due cose. Pertanto, più energia un atleta può liberare attraverso il sistema aerobico, più velocemente l'atleta può muoversi.

La misurazione di questa variabile richiede l'uso di dispositivi che misurano ossigeno e anidride carbonica insieme a un monitor del volume e della frequenza respiratoria. Il processo comporta la misurazione della quantità di ossigeno consumata a ogni respiro, della quantità di anidride carbonica prodotta dall'atleta e della quantità di aria che l'atleta inspira ed espira. Tutte queste misure vengono utilizzate per calcolare l'effettiva estrazione di ossigeno dall'aria ambiente per l'uso da parte dei muscoli per generare energia utilizzabile.

Tieni a mente i calcoli di base che vengono utilizzati per ricavare i valori del consumo di ossigeno. In pratica, il consumo di ossigeno (VO 2 ) è uguale alla gittata cardiaca moltiplicata per la differenza nelle concentrazioni di ossigeno nel sangue arterioso e venoso (differenza AV O 2  ).

Ciò è espresso dalla seguente equazione:

VO 2  = gittata cardiaca (Q) ×  differenza (AV) O 2

La gittata cardiaca è determinata da quanto segue:

Gittata cardiaca = frequenza cardiaca × volume sistolico

Pertanto il consumo di ossigeno può essere espresso anche in questo modo:

VO 2 = frequenza cardiaca × volume sistolico × differenza di O 2   (AV)

Con l'aumentare dell'intensità dell'esercizio, aumenta la gittata cardiaca e aumenta l'estrazione di ossigeno dal sangue da parte dei muscoli. Ciò si traduce in un aumento del VO 2 . A un certo punto, viene raggiunta la frequenza cardiaca massima (e quindi la gittata cardiaca) e il VO 2  raggiunge un plateau con l'aumento del ritmo di lavoro. Il tasso più alto di consumo di ossigeno misurato è in genere definito come VO 2 max.

Un tipico test VO 2 max inizia con un riscaldamento di 10-15 minuti di sforzo relativamente leggero seguito da un test progressivo fino all'esaurimento. La parte progressiva del test dovrebbe durare tra 6 e 12 minuti a seconda di quando l'atleta raggiunge la fatica. I tipici punti di interruzione per un test VO 2 max includono il raggiungimento della fatica volontaria, il raggiungimento di un plateau in VO 2  con un ritmo di lavoro crescente e il raggiungimento di un quoziente respiratorio (VCO 2 /VO 2 ) maggiore di 1,10. I dati del test raccolti durante un test VO 2 max  possono includere la misurazione della soglia ventilatoria (VT) come identificata da cambiamenti caratteristici nella frequenza respiratoria (V E ) rispetto a VO 2 . Gli equivalenti del ventilatore di O 2  e CO 2  (VCO 2  e VO 2 ) rispetto a V E  possono anche essere tracciati per identificare la soglia ventilatoria.

La soglia ventilatoria è in genere utilizzata per identificare il massimo sforzo sostenibile che un atleta può mantenere. È spesso correlata alla soglia del lattato, che viene identificata misurando le concentrazioni di lattato nel sangue durante i test di esercizio progressivi. La definizione del punto di soglia del lattato varia da laboratorio a laboratorio e da un fisiologo o allenatore all'altro; tuttavia, finché vengono utilizzati metodi coerenti per identificare la soglia, è possibile effettuare confronti da un test all'altro. Altri fattori da considerare quando si confrontano i dati dei test da un laboratorio all'altro includono l'altitudine della struttura di test, la lunghezza delle fasi utilizzate, gli aumenti del ritmo di lavoro da una fase all'altra, il protocollo di riscaldamento, le istruzioni di nutrizione e idratazione pre-test e la quantità di riposo prima del test.

La misurazione del consumo di ossigeno tramite calorimetria indiretta (assorbimento di ossigeno) può anche essere utilizzata per calcolare la spesa energetica durante l'esercizio. Questi calcoli possono determinare le calorie totali di energia ossidata, nonché le percentuali e la quantità di carboidrati e grassi utilizzati a ogni carico di lavoro. Questo tipo di analisi è molto utile per gli atleti che desiderano calcolare la spesa energetica effettiva per monitorare l'assunzione di nutrienti (ad esempio, atleti con obiettivi di composizione corporea). Questi dati sono utili anche per gli atleti che competono in eventi di lunga distanza in cui è probabile che le riserve di glicogeno si esauriscano durante la competizione; questi atleti possono utilizzare le informazioni per ideare strategie di rifornimento e ritmo appropriate. Lo scenario migliore è quando un fisiologo dell'esercizio e un dietologo registrato (con esperienza in nutrizione sportiva) possono lavorare insieme per presentare questi dati agli atleti e aiutarli a ideare obiettivi nutrizionali adeguati.

Il test del profilo del lattato può essere eseguito con o senza consumo di ossigeno o misurazioni calorimetriche indirette. Come accennato in precedenza, il metodo utilizzato per determinare il punto soglia è meno importante dell'utilizzo di un protocollo di test coerente. Il laboratorio del Boulder Center for Sports Medicine (dove lavora Neal Henderson) ha eseguito migliaia di test del profilo del lattato e del VO2 max su atleti di tutti i livelli. Tra questi atleti figurano squadre di hockey su ghiaccio della NHL, ciclisti e triatleti olimpici, corridori amatoriali e individui con malattie cardiovascolari e polmonari. I ricercatori di questa struttura hanno scoperto che si ottengono buoni risultati quando il metodo di test prevede l'utilizzo di fasi di 4 minuti, partendo da un livello che consente da sette a nove fasi di intensità progressiva e il monitoraggio della frequenza cardiaca, della valutazione dello sforzo percepito (RPE) e del lattato nel sangue in ogni fase. Inoltre, la qualità del dispositivo di misurazione del lattato non può essere trascurata e la calibrazione giornaliera e la corretta manutenzione contribuiscono a garantire risultati coerenti.