Fattori limitanti della prestazione sportiva nel ciclismo

Il lavoro muscolare e resistenza, Il costo energetico, La produzione dell’energia, i fattori limitanti.

Esistono per ogni individuo dei limiti personali alla prestazione sportiva oltre i quali non e possibile andare. Il nostro motore muscolare ed organico non e in grado di incrementare all’infinito il lavoro necessario per una svolgere una determinata prestazione sportiva.

I limiti imposti alle nostre capacità non dipendono da fattori facilmente spiegabili e valutabili, anche se la valutazione funzionale dell’atleta offre grossi vantaggi, sia sul piano della programmazione dell’allenamento, sia per avere sotto controllo lo stato di forma dell’atleta.Anch’essa presenta delle lacune, ciclisti che hanno espresso degli ottimi parametri funzionali su dei test da laboratorio, su strada non sono riusciti ad esprimere le stesse potenzialità atletiche. La spiegazione a questo è appunto nei limiti dell’atleta, e in aspetti complessi che dipendono da molteplici fattori fisiologici. Per capirne il loro significato è necessario iniziare da come utilizziamo l’energia prodotta dai muscoli per pedalare, e i meccanismi metabolici attraverso i quali i muscoli si procurano l’energia necessaria per la loro contrazione. Infine, com’essa è trasformata in lavoro, secondo le caratteristiche e il tipo delle fibre che compongono i muscoli stessi.

Il lavoro muscolare e resistenza

Nel ciclismo una gran parte del lavoro muscolare è utilizzato per vincere la resistenza dell’aria e le resistenze dovute all’attrito di rotolamento. Quest’ultimo fattore non essenziale sulla prestazione, anche se lo studio di nuovi materiali, per le coperture e cerchi ne hanno ridotto il valore.La resistenza dell’aria è un fattore molto importante sull’economia della prestazione. Essa aumenta all’incremento della velocità, ed è proporzionale al quadrato della velocità. Per essere più chiari, questo tipo di resistenza si quadruplica se la velocità si raddoppia. Questo dovrebbe dare un idea sul perché i tentativi del record dell’ora, avvengono in velodromi al chiuso o meglio in altura, dove la penetrazione dell’aria, data la sua rarefazione è più facile, e delle posizioni aerodinamiche che si assumono nel tentare questi record o in gare a cronometro. Quindi la potenza che deve essere impressa sui pedali dal ciclista per procedere ad una certa velocità e vincere la resistenza dell’aria è direttamente proporzionale al cubo della velocità. Esemplificando, il costo energetico ad una velocità di 30 km/h, è di circa tre volte maggiore dell’energia spesa per tenere un’andatura di 15 km/h, e diventa addirittura di 15 volte se si vuole procedere a 45 km/h.

Il costo energetico

Studi sui fattori che determinano il costo energetico nel ciclismo hanno portato a stabilire che esso dipende dalla velocità, dal peso corporeo, dalla sezione frontale del ciclista, fattori ambientali (temperatura, pressione barometrica), e dall’inclinazione della strada. Nel precedente numero abbiamo messo in risalto alcuni aspetti del costo energetico in salita, da parte di ciclisti con differente peso corporeo, ed era palese il perché atleti leggeri eccellono in salita. Meno evidente è che in pianura siano favoriti atleti di grossa taglia, anche se il loro peso è maggiore, il principale fattore che contrasta il ciclista e dato dalla sua sezione frontale, che in alcuni casi può essere non direttamente proporzionale al peso corporeo del ciclista. Un ciclista di taglia media può avere, per una sua conformazione antropometrica, una sezione frontale superiore a quella di un altro ciclista del suo stesso peso. Generalmente la sezione frontale è correlata al peso con un coefficiente di 0.66. Ciò significa che la sezione frontale di un atleta di peso doppio rispetto ad un altro non sarà doppia ma solo di 1.32 volte più grande.Pertanto a parità di potenza meccanica per kg. di peso corporeo (watt/kg.) l’atleta di taglia maggiore, avrà a disposizione più energia da spendere, ma ne dovrà utilizzare una gran parte di essa per vincere una resistenza, che dipende in gran parte dalla sua sezione frontale, rispetto ad un ciclista di taglia più piccola.I due fattori presi in esame: peso e taglia corporea dell’atleta, pur essendo importanti per spiegare una naturale predisposizione di un ciclista verso una specialità, sia su strada sia su pista, non rappresentano in ogni modo fattori limitanti in assoluto della prestazione atletica. Infatti, i due aspetti presi in considerazione, s’innescano a parità di capacita di produrre energia (il cui parametro è massimo consumo d’ossigeno), è opportuno spiegare quali sono le fonti energetiche muscolari e come sono impiegate nel ciclismo.

La produzione dell’energia

Senza addentrarci troppo negli aspetti fisiologici legati alla produzione dell’energia, ricordiamo che l’energia prodotta dal muscolo può avvenire attraverso dei meccanismi fondamentali: quella della glicolisi anaerobica e quello dell’ossidazione dei lipidi (grassi) e dei glicidi (zuccheri). In pratica, si possono verificare durante l’attività muscolare quattro diverse situazioni metaboliche capaci di fornire l’energia necessaria alla contrazione muscolare:

 

  1. La prima è l’utilizzazione della fonte energetica di pronto utilizzo (ATP acido adesintrifosforico), ma molto limitata come tempo. Nel ciclismo questo meccanismo energetico è si attua nelle partenze da fermo e nelle prime fasi di uno scatto o di un cambiamento di velocità molto repentino. Questo tipo di meccanismo è chiamato: anaerobico (perché non utilizza ossigeno) alattacido (perché non provoca, dato il tempo d’innesco molto breve, produzione d’acido lattico).
  2. La seconda è l’utilizzazione di glicogeno da parte del muscolo, ed è formata dalla scissione del glicogeno muscolare o del glucosio in acido lattico. Questo meccanismo fornisce una notevole quantità d’energia, ma per un tempo limitato, che è in relazione all’accumulo dell’acido lattico nel muscolo e nel sangue e prende il nome d’anaerobico lattacido (perché porta ad una produzione del lattato).Questo processo, tramite allenamenti specifici portano il ciclista ad acquisire una tolleranza sempre maggiore, all’accumulo di lattato, allungando i tempi d’esaurimento di tale processo.Nella pratica ciclistica questo processo è utilizzato, quando si procede alla massima velocità, ad esempio allunghi, inseguimenti, ecc.
  3. Il terzo meccanismo è dato dall’ossidazione dei glicidi, cioè si parte a produrre energia dalle riserve del glicogeno nei muscoli, in presenza dell’ossigeno, quindi aerobicamente.  L’energia fornita da questa fonte nel tempo e piuttosto alta, ma anch’essa e dipendente delle scorte di glicogeno che sono state immagazzinate nel muscolo. Nel ciclismo tale meccanismo è utilizzato per procedere ad alta velocità per tempi abbastanza lunghi, allunghi, fughe, cronometro.
  4. Quarta ed ultima situazione è l’ossidazione dei lipidi.In presenza d’ossigeno i grasso corporeo sono scissi nel muscolo in anidride carbonica ed acqua, con una produzione d’energia in quantità in pratica infinita, se si tiene conto delle notevoli riserve lipidiche dell’organismo e dalla possibilità di riprisinarle rapidamente con l’assunzione del cibo. Questa fonte non produce una grand’energia, ma permette di produrla in forma più bassa, ed è quella che meglio si utilizza per percorrere lunghe distanze, granfondo, corse a tappe, ecc.

I fattori limitanti

Da tutto questo fino ad ora detto è evidente, che i vari meccanismi energetici sono utilizzati con diverse percentuali nei diversi atleti in rapporto alle caratteristiche individuali. Esse possono rappresentare un fattore limitante delle prestazioni sportive di non trascurabile importanza. Quindi si deve prestare molta cura nell’alimentazione, alla scelta e alla quantità dei diversi gruppi alimentari che si devono assumere quotidianamente. Solo con una corretta e mirata alimentazione si riesce a ricaricare adeguatamente le riserve di glicogeno e di lipidi, consumate con la pratica sportiva. Infine l’allenamento può indurre delle trasformazioni nelle caratteristiche metaboliche e funzionali delle fibre muscolari, soprattutto si ha un incremento delle capacita enzimatiche ossidative, legate alle quattro fonti d’energia menzionate. A questo punto ci accorgiamo di quanto sia complesso uno sport come il ciclismo su strada, nel quale i fattori limitanti di un atleta cambiano, addirittura da gara a gara, o da situazione a situazione. Diversi sono i fattori limitanti in uno sprint, in una gara a cronometro e scalare una montagna.

Per dare una fornire maggiore chiarezza riportiamo una tabella riassuntiva, nella quale abbiamo suddiviso i diversi fattori limitanti che sono:

1) muscolari e ossei

2) energetici

3) metabolici

4) relativi all’equilibrio idrico-salino e alla termoregolazione

5) neuropsicologici.

Fattori limitanti delle prestazioni atletiche in base alla durata dell’esercizio

TEMPO da 0’’-10’’

10’’-60’’ SECONDI

1’ – 60’

60’ – 120’

2h – 5h

oltre le 5 ore

POTENZA ANAEROBICA

CAPACITA ANAEROBICA

POTENZA E CAPACITA AEROBICA

CAPACITA AEROBICA

CAPACITA AEROBICA

CAPACITA AEROBICA

CARATTERISTICHE MUSCOLARI TIPO DI FIBRA

CARATTERISTICHE MUSCOLARI POTENZA E MASSIMO ACCUMULO DI LATTATO A LIVELLO DELLE FIBRE LENTE E VELOCI

CARATTERISTICHE MUSCOLARI POTENZA

MASSIMO ESAURIMENTO DI ATP E PC

EQUILIBRIO IDRICO SALINO

RISERVE DI GLICOGENO MUSCOLARE ED EPATICO

MOBILIZZAZIONE LIPIDICA

CARATTERISTICHE NEUROMUSCOLARI, REATTIVITA, CONTROLLO MOTORIO

CARATTERISTICHE NEUROMUSCOLARI ABILITA TECNICA CONTROLLO MOTORIO

SIGNIFICATIVO ESAURIMENTO DI GLICOGENO DIFFICOLTA NELLA REGOLAZIONE DELLEQUILIBRIO TERMICO

EQUILIBRIO TERMICO

EQUILIBRIO TERMICO

APPORTO ALIMENTARE

ESAURIMENTO DI GLICOGENO MUSCOLARE

EQUILIBRIO IDRICO SALINO

RISERVE PROTEICHE

MOBILIZZAZINE LIPIDICA

APPORTO ALIMENTARE

FATTORI ARTICOLARI OSSEI POSIZIONE, SOVRACCARICO

MOBILIZZAZIONE LIPIDICA