23/04/2009 Allenamento

Il lavoro negli esercizi monoarticolari – Valutare l’allenamento nella sua reale efficacia

In palestra si compiono degli esercizi in cui vengono prodotte forze, lavori, potenze; pertanto sul significato di questi termini occorre una certa padronanza da parte dell’istruttore per la comprensione di ciò che in realtà avviene. La comprensione dei concetti fondamentali della fisica e della biomeccanica dà un altro aiuto: gli esercizi sono centinaia, c’è un continuo aggiornamento e una continua proposta di nuove macchine. Praticamente qualsiasi movimento dell’apparato locomotore, proprio perché mediato dall’attività muscolare, può diventare un esercizio per allenare il muscolo. Il nuovo esercizio per essere valutato nella sua reale efficacia rispetto agli obiettivi e al soggetto che lo esegue, deve essere analizzato secondo i criteri della fisica e della biomeccanica. È valido anche il procedimento inverso: una volta assimilati i principi che regolano la funzione dell’apparato locomotore è molto più semplice inventare, riadattare gli esercizi per le esigenze personalizzate di quel determinato organismo.

IL LAVORO NEGLI ESERCIZI MONOARTICOLARI

La caratteristica fondamentale degli esercizi con movimento monoarticolare è che il percorso effettuato dal punto di applicazione della resistenza sulla leva ha una traiettoria ad arco di circonferenza e non corrisponde al sollevamento reale del peso.
Facciamo l’esempio di una flessione dell’avambraccio sul braccio per allenare il bicipite (ma anche il brachiale e il brachio-radiale). In questo tipo di movimento monoarticolare occorre distinguere tra il movimento che il peso descrive nello spazio e il sollevamen to reale cui viene sottoposto. Il sollevamento infatti corrisponde allo spostamento verticale del peso Quando un grave viene sollevato acquista energia potenziale che è direttamente proporzionale all’altezza (h) dello spostamento. In altre parole l’altezza corrisponde alla differenza tra la distanza finale dal suolo meno la distanza iniziale. La cosa importante è che in archi di circonferenza di eguale ampiezza non si realizza lo stesso sollevamento del peso. Pertanto, dato che il lavoro è forza per spostamento, a parità di movimento (ampiezza dell’arco di circonferenza) non corrisponde lo stesso lavoro (sollevamento verticale del peso). Per sapere a quanto ammonta il sollevamento della resistenza occorre fare appello ad algebra e geometria.
Nel caso di un angolo ‘a’ l’altezza di ‘a’: h ‘a’, è descritta da:
h’a’ = r (1 — cos ‘a’)
Nel caso di un angolo ‘b’ l’altezza di ‘b’: h ‘b’, è descritta da:
h ‘ß’ = r (1 — cos b) — h ‘a’
 figura 1 
A sinistra un movimento di 30° dalla posizione di 0° a quella di 30° produce un sollevamento ridotto; a destra un movimento di 60° dalla posizione di 0° a quella di 60° realizza un sollevamento pari alla metà dell’altezza totale. Infine si può intuire come un movimento di 30° dalla posizione 60° alla posizione 90° realizza un sollevamento uguale a quello dei 60° precedenti.


Osserviamo la figura 1, per convenzione abbiamo attribuito alla direzione e al verso della forza di gravità il grado 0. Ovviamente un’ escursione di 90° realizzerà un angolo retto. In questo caso il sollevamento del grave corrisponde al raggio, ovvero alla distanza del fulcro dal punto di applicazione della resistenza. Un movimento con 30° di ampiezza che prenda origine da 0°, che corrisponde ad un terzo dell’escursione considerata prima, realizza un sollevamento pari allo 0,14 del raggio Un movimento con 60° di ampiezza che prenda origine sempre da 0°, che corrisponde a due terzi di un angolo retto, produce un sollevamento di 0,50 del raggio-altezza. Scorrendo ulteriormente lungo l’arco di circonferenza un movimento di 30° che parte da un’angolazione di 60° per arrivare fino a 90° produce un sollevamento di 0,50 del raggio-altezza. È evidente che il lavoro (F x S) viene prodotto in modo diverso man mano che in un movimento angolare (monoarticolare) ci si allontana dalla posizione 0° che corrisponde alla direzione della forza di gravità.
 Figura 2
In A scomposizione di un angolo retto in 3 angoli uguali di 30° ciascuno; h corrisponde al sollevamento totale che si realizza compiendo un’escursione di 90° dalla posizione 0° a quella di 90°. In B rappresentazione grafica del sollevamento parziale relativo alle escursioni di a, b e c.


Dalla figura 2. risulta evidente come man mano che ci si avvicina a una posizione perpendicolare alla forza di gravità (per convenzione 90°) il sollevamento aumenta. Nell’escursione relativa all’angolo c si realizza un sollevamento che corrisponde alla metà del totale, ovvero in quei 30° si compie un lavoro uguale a quello compiuto nei 60° precedenti. Se l’esercizio viene compiuto a velocità costante il lavoro prodotto nei primi 60° di escursione sarà uguale a quello prodotto negli ultimi 30° ma, proprio perché la velocità è costante, il tempo impiegato a percorrere 60° è doppio di quello necessario a percorrerne 30°; pertanto si può concludere che percorrendo l’arco di circonferenza relativo all’angolo  c  la potenza erogata è doppia di quella prodotta percorrendo l’arco di circonferenza  a + b. La potenza è il lavoro diviso il tempo, pertanto lo stesso lavoro eseguito in metà tempo significa una potenza doppia.
Questo dato è di grande importanza nella valutazione del reale impegno imposto da alcuni esercizi all’apparato locomotore. Infatti il lavoro e la potenza dipendono dalla posizione nello spazio dei segmenti in gioco, con particolare riferimento alla posizione di partenza dell’esercizio rispetto alla direzione e al verso della forza di gravità.
È interessante notare come una volta superata la posizione di 90° (perpendicolare alla forza di gravità) l’andamento del sollevamento è opposto a quello registrato tra la posizione 0° e la 90°. Pertanto percorrendo l’arco di circonferenza relativo all’angolo d, il sollevamento è pari alla metà del raggio; è uguale a quello relativo all’angolo c. Il sollevamento diminuisce in e, ed è ancora più piccolo in f  e poi in g, con un andamento esattamente speculare a quello che si verifica tra la posizione 0° e 90°.


 
Figura 3

In A la semicirconferenza è stata divisa in tre angoli uguali di 60°. Quello che cambia ovviamente è la posizione degli angoli rispetto alla forza di gravità; in B è evidenziata come la differente posizione di partenza e di arrivo di angoli eguali condizioni il sollevamento compiuto: nell’escursione tra 0° e 60° il sollevamento è pari alla metà del raggio; tra 60° e 120° l’altezza guadagnata è doppia a quella precedente e corrisponde al raggio della circonferenza; tra 120° e 180° il sollevamento corrisponde a quello ottenuto tra 0° e 60° ed è la metà del raggio.

Dalla figura 3. risulta come sia importante l’orientamento nello spazio della leva monoarticolare per comprendere come si distribuisce il lavoro lungo l’escursione di movimento. Il lavoro aumenta quando ci si avvicina alla perpendicolare rispetto alla direzione della forza di gravità per diminuire progressivamente fino a 0 nelle due posizioni speculari: 0° e 180°. Il culturista solitamente esegue l’esercizio a basse velocità per ottenere il massimo stimolo dall’esercizio, quindi con una certa approssimazione possiamo trascurare l’accelerazione e la decelerazione che avviene quando si innesca il movimento o si inverte la direzione. Questo significa che all’interno delle coordinate 60° e 120° il tessuto muscolare dovrà necessariamente esprimere una potenza maggiore.


Quali sono le conseguenze pratiche di queste osservazioni?


Innanzitutto che il muscolo viene sollecitato in modo diverso dipendentemente dalla sua posizione rispetto al vettore della forza di gravità. Questo aspetto deve essere messo in relazione con il livello di allungamento o di accorciamento muscolare. Infatti la capacità contrattile di un muscolo dipende dalla sua condizione di allungamento o accorciamento. Un muscolo disteso, modestamente allungato, ha la maggior capacità di sviluppare forza contrattile e la perde progressivamente quando è più accorciato. Se il muscolo viene orientato nello spazio in modo da percorre l’escursione compresa tra 60° e 120° quando è ancora parzialmente allungato, a parità di resistenza applicata sarà sollecitato a un lavoro maggiore proprio nella fase del suo accorciamento in cui è capace di esprimere la massima forza. In questo modo si ha la massima probabilità di successo di ottenere lo stimolo del maggior numero di fibre muscolari e quindi del loro sviluppo. Vanno accennati due concetti di fisiologia della contrazione muscolare: la sommazione spaziale e la sommazione temporale.
Quando un muscolo si oppone a un carico il sistema neuromuscolare recluta un certo numero di fibre muscolari. Se il carico aumenta succedono due fenomeni: vengono reclutate nuove fibre muscolari e viene aumentata  la frequenza di stimolo di tutte le fibre coinvolte.  Non tutte le fibre muscolari sono contratte nello stesso momento e con la stessa frequenza di stimolo. Per questo è possibile che, ripetendo un esercizio con la stessa orientazione nello spazio anche con contrazioni massimali, alcune fibre non vengano sufficientemente stimolate. Pertanto a parità di peso applicato è opportuno variare la posizione nello spazio dell’esercizio con l’obiettivo di aumentare la probabilità di sollecitare il maggior numero di fibre muscolari.
Questo concetto non è nuovo, alcuni culturisti avevano intuito per esperienza che, ripetendo un esercizio nella stessa posizione, c’erano sempre degli “angoli morti” in cui si sprimeva un lavoro scarso e in alcuni casi hanno trovato con semplicità e intelligenza il rimedio. Un esempio per tutti è Larry Scott e la sua panca per l’allenamento dei flessori del braccio.

Figura 4

Panca Larry Scott. In A posizione di partenza, la panca è declinata. In B la leva ha compiuto i primi 60° di escursione dalla posizione 60° alla 120°, quella in cui si realizza il massimo sollevamento. In C posizione finale a 180° rispetto alla forza di gravità nell’escursione tra la posizione 120° e 180° il lavoro è la metà della fase precedente


Attraverso il punto di appoggio della panca l’orientazione dell’arto superiore è stata ruotata in senso antiorario di circa 60°. Così quando la ripetizione ha inizio, il muscolo ancora allungato si trova subito ad affrontare quella parte di escursione angolare tra la posizione 60° e la posizione 120° in cui si deve esprimere il maggior lavoro. A parità di peso, in quella fase di accorciamento, il muscolo riceve uno stimolo superiore a quello che avrebbe ottenuto eseguendo l’esercizio in piedi e senza appoggi. Non a caso Larry Scott è passato nella storia del body builiding soprattutto per lo sviluppo delle sue braccia. L’applicazione pratica di Larry Scott ha alle spalle come abbiamo visto una spiegazione biomeccanica che ovviamente è generale e valida in tutte le circostanze. Il concetto fondamentale è perché il lavoro di un esercizio, e quindi la sollecitazione che questo determina sul muscolo, vari dipendentemente dall’orientazione nello spazio della leva interessata rispetto alla forza di gravità.
La pratica della palestra offre numerosi altri esempi basti pensare alla diversa inclinazione delle panche per addominali e come questo comporti un cambiamento della difficoltà dell’esercizio. Anche in questo caso l’esercizio è monoarticolare: infatti la flesso-estensione avviene a carico dell’anca e il tronco descrive un arco di circonferenza.

Tratto da Fitness & body building
Di Alessandro Lanzani
Alea edizioni
Pag 360
Euro 45

La terza edizione , completamente aggiornata, del libro che ha formato intere generazioni di professionisti del fitness. Dall’anatomia funzionale dell’apparato locomotore alla fisiologia muscolare, fino alla biomeccanica degli esercizi; in questo volume l’istruttore troverà tutte le nozioni indispensabili, arricchite con 120 disegni e 400 fotografia a colori.

Per ordinare il testo clicca qui

Be Sociable, Share!
Be Sociable, Share!

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *