05/04/2011 Allenamento

La frequenza cardiaca – Il tachimetro del corpo umano

di Antonio Gianfelici e Alessio Donnini
antonio.gianfelici@guest.coni.it , a.donnini@genesispts.com

Il nostro cuore batte; il numero di volte che questo avviene in ogni minuto è definito frequenza cardiaca, solitamente abbreviata in FC. Il numero di battiti di un cuore a riposo è normalmente tra le 60 e 100 volte a minuto, ma con variazioni che possono essere legate sia ad aspetti fisiologici (aggiustamento a un carico di lavoro, emozioni, sonno ecc.) che patologici (tiroidite, ipervagotonia ecc.). L’unità di misura della FC è “bpm” che significa battiti per minuto. In medicina si usa l’elettrocardiogramma anche per la misura della FC, mentre in ambito sportivo sono oramai diffusissimi i cardiofrequenzimetri.

LA FC MASSIMA
Esiste un limite massimo a cui il nostro cuore può battere che è indicato come FC massima. Numerosi autori e scienziati si sono “indaffarati” nel ricercare una formula che correli la FCmax con alcuni parametri e la più famosa è quella di Jones per la quale la FCmassima teorica è uguale a 220 meno l’età in anni: per esempio, un uomo di 40 anni ha una FC massima teorica di 180. L’accento si pone sul fatto che tale valore non cambia se un soggetto è allenato o no. Pochi anni fa un altro autore giapponese, Tanaka, identificò una formula differente, per la quale la FC massima teorica è uguale a 208 meno 0,7 per l’età in anni: riprendendo l’esempio precedente si ha 208 – (0,7x 40) = 180. Si fa notare la coincidenza del valore. In sintesi, queste formule confermano che invecchiando la FC massima si riduce, parimenti all’età e alle capacità fisiche massimali.

LA FC NEGLI ATLETI
Se la FC massima può essere uguale tra sedentario e atleta, la grossa differenza è invece riscontrabile nella FC di riposo, misurata al mattino al risveglio, e nella FC di risposta a un carico di lavoro. La FC di riposo, presa al mattino, al risveglio, da stesi in un sedentario è in genere intorno a 60-70 bpm, mentre in un atleta, nelle medesime condizioni di misura, è inferiore a 60 bpm, tanto più se lo sport praticato è di resistenza (per esempio ciclismo). In questo caso si parla di “bradicardia” dell’atleta, ovvero l’adattamento del sistema nervoso vegetativo (il sistema nervoso simpatico e parasimpatico) agli stimoli dell’allenamento, e solo successivamente all’eventuale ingrandimento del cuore e dei vasi sanguigni, tipici adattamenti degli sport di resistenza. Nel corso degli anni è stata individuata una semplice metodica, non invasiva, per la misura dell’equilibrio neurovegetativo, partendo proprio dalla variabilità della FC. (Si rimanda alle riviste specialistiche chi volesse approfondire un argomento particolare come quello dello studio della variabilità della FC – in inglese HRV, Heart Rate Variability). Per quanto riguarda la differenza di FC da carico di lavoro tra sedentario e atleta, essa è determinata dal grado di allenamento dei diversi soggetti: per esempio, per un soggetto sedentario correre a 12 km/h (ovvero 5 min/km) significa correre con una FC di 150 bpm, mentre in un atleta di pari età di triathlon la FC potrebbe essere di 120 bpm. Perché questa differenza? Perché la FC può essere usata come misura del carico interno, intendendo con questo la risposta cardiometabolica che il soggetto (atleta o no) fornisce a uno stimolo (carico) esterno. Questo è tanto vero quanto l’esistenza di una strettissima correlazione tra carico di lavoro (o di allenamento) e risposta cardiaca. La correlazione resta molto stretta se il carico ha determinate caratteristiche, come essere di tipo costante e non intervallato, in assenza di una importante componente emozionale.

LA CLASSIFICAZIONE CARDIOLOGICA DELLE ATTIVITÀ SPORTIVE
Sulla base di queste evidenze, è stata formulata una classificazione cardiologica delle attività sportive che è tenuta molto in considerazione nella valutazione clinica. Senza soffermarci troppo su questa catalogazione, proprio perché la sua importanza è maggiormente clinica che sportiva, ne riportiamo alcuni esempi. In questa classificazione, gli sport come il motociclismo sono definiti di tipo “neurogeno”, perché gli incrementi di FC sono suggestivi di uno stress psicologico piuttosto che metabolico; così come gli alti valori di FC che si registrano nei piloti di Formula 1 pochi secondi prima che i semafori segnino il verde per la partenza. In sport come il canottaggio, invece, gli elevati valori di FC sono strettamente correlati al notevole impegno cardiovascolare e metabolico che questo sport richiede: le attività di questo tipo sono definite a impegno cardiaco massimale.

LA FC COME STRUMENTO DI MISURA DELLE CAPACITÀ
Come già detto, a parità di carico di lavoro, la FC di un soggetto può essere maggiore o minore rispetto un altro proprio in funzione delle capacità condizionali diverse. Da questa correlazione, sono derivati alcuni test di valutazione funzionale, come quello che permette di ottenere un valore di massima potenza aerobica (massimo consumo d’Ossigeno o VO2max) in maniera indiretta, ovvero senza utilizzare un metabolimetro (strumento che misura, attraverso l’uso di una maschera posta sul viso durante lo sforzo, la concentrazione dei gas inspirati ed espirati). Somministrando un carico di lavoro, per esempio 8 km/h, dopo circa 5 minuti il soggetto avrà una data FC. Aumentando il carico, per esempio a 10 km/h, lo stesso individuo, dopo altri 5 minuti, avrà una FC maggiore. Estrapolando dalla retta di correlazione (tra FC e velocità) il valore alla FC massima, si ottiene il carico massimale dell’individuo; con opportune tabelle si può convertire il valore di velocità in consumo d’ossigeno. Un altro modo per utilizzare la FC in correlazione con il carico è quello individuato da Conconi, intorno agli anni ‘80. Il ricercatore notò che durante un test incrementale (ovvero un aumento graduale del carico, per esempio 1 km/h ogni minuto) la FC aumentava linearmente fino a un certo punto, dopo il quale la linea di correlazione diminuiva la pendenza: questo punto di deflessione della curva coincideva con il valore di soglia anaerobica. L’evidenza non spiega la motivazione del fenomeno, che però sembra molto pratica, tanto che ancora oggi molti allenatori misurano la soglia anaerobica con questo metodo. Solo per completezza di informazioni, si ricorda che la FC di soglia coincide in genere con un valore di FC che sta tra il 70 e l’85% della FC massima (ovvero tra il 70 e l’85% del 220 meno l’età: per il nostro soggetto di 40 anni significa tra 126 e 153 bpm).

LA FC NEL CONTROLLO E NELLA PROGRAMMAZIONE DELL’ALLENAMENTO
La diffusione dei cardiofrequenzimetri ha permesso a molti “fitness” di comportarsi da atleti e quindi programmare il lavoro in palestra come fanno gli atleti sui campi d’allenamento. Il cardiofrequenzimetro può essere impostato utilizzando, per esempio, i dati riportati poco fa per il soggetto di 40 anni, come limite minimo e massimo di lavoro, e permettergli di lavorare in “soglia”. Dal punto di vista medico, sulla base delle attuali conoscenze, ciò significa allenarsi in un regime di sicurezza di rischio cardiovascolare, seppure il superamento di detto limite da solo non è sufficiente per avere un “accidente cardiovascolare”, senza che sia presente un substrato patologico. D’altra parte, lavorare troppo “sotto soglia” può non essere sufficientemente allenante. Seppure è ancora discusso se sia maggiormente “dimagrante” un allenamento a bassa FC (definito “brucia grassi”) piuttosto che un lavoro intervallato a intensità elevate (e quindi a FC elevata) la FC può essere utilizzata nella programmazione del carico e poi, proprio come un tachimetro per l’automobile, nel controllo dello stesso. Una personale esperienza di alcuni anni fa nello spinning dimostrò che, nonostante le “richieste” dell’istruttore fossero di lavorare a certe intensità (che si aggiravano tra il 70 e il 90% del massimale), i soggetti (8 donne e 8 uomini che praticavano spinning da almeno due anni), non utilizzando il cardiofrequenzimetro, non erano in grado di rispettare le indicazioni dell’istruttore.

SUGGERIMENTI FINALI
Se la FC può rappresentare la misura indiretta del carico d’allenamento e l’allenamento può essere considerato al pari di una splendida medicina, la giusta dose di questo medicinale può essere misurata con la FC. Non fidatevi solo delle vostre sensazioni, perché talvolta ingannano, ma affidatevi al vostro cuore!

Alessio Donnini
Laureando IUSM presso la facoltà di Roma, è personal trainer e preparatore atletico. È socio fondatore di Genesis, laboratorio di studio e analisi del movimento.
Antonio Gianfelici
Docente a contratto presso  la Facoltà di Scienze Motorie dell’Università Cattolica del Sacro Cuore di Milano e presso l’Università degli  studi di L’Aquila, è medico specialista in Medicina dello Sport. Dopo l’esperienza con squadre nazionali di Pallavolo, diventa medico della squadra nazionale olimpica di Triathlon femminile, nonché Medico Federale della Federazione Italiana di Badminton. Formatosi nella Scuola del Prof. Zeppilli, dal 2000 collabora a pieno ritmo con il CONI presso il Dipartimento di Scienza dello Sport dell’Istituto di Medicina e Scienza dello Sport, sotto la direzione del Prof. Marcello Faina.

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