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LA SOGLIA ANAEROBICA: METODI DI CALCOLO E TABELLE DI ALLENAMENTO

Tempo di lettura: 12 minuti

Grazie ad internet, sempre più atleti soprattutto non professionisti, accedono ogni giorno a numerose informazioni  con l’intento di trovare una risposta alle loro domande e forse stai leggendo questo articolo perchè vuoi saperne di più sul concetto di soglia anaerobica.

Una delle domande più ricorrenti, legate al tema dell’allenamento ottimale,  è senza dubbio “ a quale intensità devo allenarmi?”

Che si tratti di corsa, nuoto, ciclismo o altri sport di durata, l’intensità del tuo allenamento è il fattore più importante per l’applicazione del principio del sovraccarico e può essere espresso in funzione di alcune variabili come i battiti cardiaci oppure la soglia anaerobica.

Il tuo unico obiettivo è quello di migliorare la tua performance anche se non sei un atleta professionista.

Il mio obiettivo è quello di aiutarti in questo percorso facendoti risparmiare energie e tempo.

Vediamo come.

IL METODO DELLA FREQUENZA CARDIACA

 

utilizzare il cardiofrequenzimetro durante l'alleamento della corsa
Imposta la tua intensità di allenamento prima di iniziare.

Il metodo più semplice ma anche il meno professionale, è quello che utilizza la frequenza cardiaca come riferimento per il calcolo dell’intensità dell’allenamento.

E’ noto a tutti che il miglioramento della performance di resistenza passa attraverso l’incremento del massimo consumo di ossigeno (VO2max). Entro un’ampia gamma di valori, il consumo di ossigeno e la frequenza cardiaca sono correlati linearmente (cioè se aumenta uno di essi, aumenta anche l’altro dello stesso valore).

Questo non accade però in corrispondenza di valori molto bassi e valori molto alti, perché i battiti cardiaci aumentano sempre più velocemente rispetto al consumo di ossigeno.

Per questo motivo il primo e rudimentale strumento che hai a disposizione per monitorare e definire l’intensità del tuo allenamento, è il Target Heart Race (la frequenza cardiaca target).

Come si calcola?

La riserva di frequenza cardiaca di Karvonen: FCR

Per calcolare la frequenza cardiaca di allenamento (THR), è necessario prima calcolare la Riserva di frequenza cardiaca.

FCR = FC max – FC rip

FC max è la massima frequenza cardiaca.

Per stimare la FC max si utilizza nella maggior parte delle volte, la formula di Tanaka: FC max = 208 – 0.7 * età

Ovviamente si tratta di una stima. L’unico modo per calcolare la frequenza cardiaca massima reale è quello di sottoporsi ad un test massimale.

FC rip è la frequenza cardiaca a riposo e viene rilevata al mattino presto, appena svegli.

La rilevazione viene eseguita manualmente per 3 giorni consecutivi, al polso o alla carotide o meglio ancora con l’utilizzo di un holter pressorio che rileva anche i battiti cardiaci.

Dopo aver stimato la FC max e rilevato la FC rip, puoi calcolare la tua Riserva di frequenza cardiaca.

Il Target dei battiti cardiaci che devi rispettare durante il tuo allenamento, si ricavano applicando una percentuale alla Riserva di Frequenza Cardiaca e sommando quella di riposo.

Ti faccio un esempio per spiegarmi meglio:

Supponiamo tu abbia 44 anni e  66 battiti al minuto a riposo.

FC max = 208 – 0,7×44 = 208 – 30,8 = 177,2 bpm (battiti per minuto).

FC rip = 66

FCR = 177,2 – 66 = 111,2 bpm

Il tuo Target Heart Race (THR) sarà uguale ad una % del FCR + la frequenza cardiaca di riposo.

Per esempio il tuo THR potrebbe essere uguale a:

THR = 80% FCR + FC rip = 80% di 111,2 + 66 = 88,96 + 66 = 155 bpm.

La massima frequenza cardiaca

In questo caso, il tuo target di battiti al minuto (THR), è semplicemente espresso da una percentuale della tua frequenza cardiaca massima:

THR = 80% di FC max = 80% di 177,2 = 141,76 bpm.

Come vedi i valori non sono coincidenti soprattutto ad intensità basse di allenamento aerobico.

Nei programmi di allenamento per la resistenza, il THR dovrebbe essere compreso sempre tra 85% e 95% della FC max oppure tra l’80% e il 90% della FCR.

IL METODO DELLA SOGLIA ANAEROBICA

Il concetto di soglia anaerobica nasce nel lontanissimo 1959 ad opera del fisiologo tedesco Wildor Hollmann, il quale sostenne che, se si eseguiva un lavoro a carichi crescenti, nella prima fase, cioè a carichi bassi, l’energia prodotta era di origine aerobica, derivante dalla combustione di zuccheri e grassi. Successivamente, all’aumentare dell’intensità di lavoro, per sopperire al fabbisogno di energia, l’organismo utilizzava in maniera crescente le fonti anaerobiche, producendo acido lattico.

Per approfondire:Acido lattico e performance sportiva

Quindi la formazione di acido lattico era associata all’attivazione del metabolismo anaerobico.

Nonostante siano passati tantissimi anni, il concetto di soglia anaerobica, intesa come demarcazione tra il meccanismo energetico aerobico e quello anaerobico, è ancora attuale.

A che serve calcolare la soglia anaerobica?

Il calcolo o meglio la stima della soglia anaerobica rappresenta il punto di riferimento ottimale per la somministrazione dei carichi di lavoro per gli sport di resistenza. Ho conosciuto decine di runner e ciclisti amatori che divorano km su km senza dare la giusta qualità ai loro allenamenti e senza andare oltre l’utilizzo di un semplice cardiofrequenzimetro.

L’incremento della performance di resistenza passa necessariamente attraverso l’allenamento sia continuo che intervallato, ad una intensità espressa come percentuale della soglia anaerobica, ed in tutti i casi vicino ad essa.

Come si calcola la soglia anaerobica: I metodi diretti

Esistono diversi metodi per calcolare la soglia anaerobica, alcuni dei quali necessitano di strumentazioni costose. In altri casi è sufficiente l’utilizzo di un semplice cronometro e/o cardiofrequenzimetro.

Il metodo di calcolo più diffuso tra gli atleti professionisti è il test incrementale che permette di costruire la curva del lattato. Sostanzialmente viene chiesto all’atleta di produrre uno sforzo crescente (per esempio la corsa su pista, oppure su cicloergometro o tapis roulant).

Si parte da un’intensità bassa per arrivare step dopo step ad un’intensità alta, tale da non permette all’atleta di proseguire l’esercizio. Alla fine di ogni step, viene prelevata un goccia di sangue generalmente dal polpastrello dell’atleta o dal lobo dell’orecchio e viene misurata la concentrazione ematica di acido lattico. Infine si disegna la curva del lattato mettendo insieme le coppie dei valori intensità dello sforzo (per esempio velocità di corsa) e concentrazione di acido lattico espresso in mmol/L.

Si ottiene una curva esponenziale molto utile agli allenatori per la valutazione dello stato di forma dell’atleta. Tuttavia, per molto tempo si è considerato auspicabile uno slittamento della curva verso destra perché questo, per molti allenatori, significava un miglioramento della capacità di resistenza dell’atleta. Viceversa, uno spostamento a sinistra della curva, coincideva ad un calo di forma dell’atleta.

Successivamente si è constatato che durante la stagione agonistica, man mano che gli atleti miglioravano i loro tempi in gara, questo non si trasduceva in uno spostamento della curva del lattato verso destra. Anzi a volte slittava verso sinistra.

Perché?

Leggi anche:Scopri l’allenamento ad alta intensità per superare i tuoi limiti

La concentrazione di acido lattico ematico, rilevata alla fine di ogni step e quindi a diverse andature, non esprime solamente il grado di sviluppo della capacità aerobica ma anche di quella anaerobica.

Sostanzialmente i  miglioramenti della performance in gara, con relativo “anomalo” spostamento della curva del lattato verso sinistra, sono giustificati dal miglioramento della potenza anaerobica a cui consegue la capacità dell’organismo di produrre più lattato/piruvato nell’unità di tempo.

Jan Olbrecht è l’autore di questa nuova interpretazione della curva del lattato, secondo la quale questa sarebbe il risultato di due forza contrapposte: la potenza anaerobica che fa slittare la curva verso sinistra e la potenza aerobica che invece fa slittare la curva verso destra.

Una soluzione pratica che permetterebbe di interpretare “l’evoluzione” della curva del lattato solo da punto di vista della potenza aerobica è quella di considerare il grado di appiattimento della curva.

In altre parole si devono individuare sul grafico le intensità di carico alle quali si accumulano 5 e 10 mmol/L di lattato. Più è ampia la forbice tra i due valori, più la curva del lattato risulterà appiattita a totale beneficio del metabolismo del lattato e conseguente miglioramento della capacità di endurance.

E la soglia anaerobica?

La definizione sulla curva, di un punto netto di demarcazione tra il metabolismo aerobico e metabolismo anaerobico non è stato mai facile per i fisiologi dello sport.

Per questo motivo, per convenzione, si è deciso di utilizzare il valore di 4 mmol/L di lattato come soglia anaerobica.

Tuttavia è ben noto che molti fondisti di livello internazionale hanno una soglia anaerobica che coincide con una concentrazione di lattato intorno ai 3 mmol/L e quindi al di sotto di quella fissata per convenzione.

Per molti allenatori, questo significa fornire loro carichi di lavoro troppo intensi e correre il rischio di mandare i loro atleti in Overtraining  e di non ottenere gli adattamenti biologici desiderati.

I limiti del test incrementale

La pendenza della curva del lattato costruita con il test incrementale, ha diversi limiti:

  • Le caratteristiche intrinseche dei muscoli coinvolti nell’esercizio. Si pensi per esempio alla percentuale di fibre glicolitiche (bianche) oppure alla densità capillare e mitocondriale. In altre parole la concentrazione di acido lattico cambia a seconda che si svolga corsa, pedalata o altre attività motorie di resistenza che impiegano muscoli diversi tra loro.
  • La durata dei singoli step è il fattore che maggiormente influenza la concentrazione di acido lattico nel sangue. Più precisamente, se la durata del singolo step è troppo breve, si rischia di raccogliere informazioni mentre sono in atto dei cambiamenti non solo nella concentrazione di acido lattico ma anche dei battiti cardiaci e nella ventilazione.

In altre parole se la durata dello step è troppo breve non si dà  il tempo all’organismo di adattarsi all’intensità di lavoro somministratagli.

Questo evento è spiegato dal concetto di Steady State.

Si parla di Steady State quando i processi ossidativi mitocondriali e la disponibilità di ossigeno sono adeguati a coprire il fabbisogno energetico. Se si forma acido lattico, inoltre, esso viene ossidato alla stessa velocità, ritrasformandosi in acido piruvico, e quindi non vi è accumulo nel torrente ematico. Questa condizione di stato stazionario non è immediata ma necessita di alcuni minuti.

Viceversa, se la durata degli step  è troppo lunga, l’atleta rischia di non terminare il test per la troppa fatica.

Il test del MLSS (Maximum Lactate Steady State)

Per questi motivi, i ricercatori si sono focalizzati sull’analisi della concentrazione di acido lattico in una singola prova ad intensità costante. L’acido lattico viene rilevato sempre ogni step (per esempio ogni 5-10 minuti), ma l’intensità del carico è costante per tutti gli step e quindi per tutta la durata della prova.

Con questo tipo di test si analizza l’intensità più alta possibile alla quale la concentrazione di acido lattico si mantiene stabile nel sangue.

Tale soglia corrisponde al Massimo Lattato in Stato Stazionario (MLSS).

Svolgendo questo tipo di test, in giorni diversi e a carico costante, è pertanto possibile rilevare l’intensità di carico esterno che determina un equilibrio tra acido lattico prodotto dalle cellule muscolari e la capacità dell’organismo di tamponarlo nel sangue.

L’MLSS è il nuovo concetto di soglia anaerobica non più ancorato alla convenzione troppo approssimativa dei 4 mmol/L e rappresenta pertanto il gold standard nella determinazione della soglia anaerobica.

Nel grafico sotto vengono rappresentate con colori diversi, le linee che tracciano l’andamento dell’accumulo di lattato nel sangue a diverse andature (velocità di corsa in questo caso).

L’intensità di soglia anaerobica alla quale l’organismo è capace di mantenere in equilibrio l’acido lattico prodotto e quello tamponato nel sangue, è rappresentata dalla linea verde.

Le linee blu e rosse ci danno indicazioni della concentrazione del lattato a due intensità di lavoro diverse, per le quali il lattato prima aumenta e poi diminuisce con il passare dei minuti, ma rimanendo comunque sopra i livelli basali. Questo accade perché nei primi minuti di lavoro la produzione di energia avviene a carico del meccanismo anaerobico e con relativo accumulo di lattato, salvo poi cedere il passo al meccanismo aerobico che ha bisogno di un certo lasso di tempo prima di attivarsi.

Anche il concetto di MLSS non può prescindere dalla specificità del movimento svolto e dallo strumento utilizzato (cicloergometro, tapis roulant, rowing..) Tuttavia il calcolo della MLSS è fortemente correlato con le prestazioni di durata ed è per questo che è il punto di riferimento per il calcolo della Soglia anaerobica.

Test di Mognoni

Sia il test a prove costanti per il calcolo dell’MLSS, che quello a carichi crescenti da cui si ricava la curva del lattato, necessitano di diverse rilevazioni dell’acido lattico.

Sono pertanto test molto impegnativi e sicuramente non alla portata di tutti. Per questo motivo, una metodo semplificato di calcolo della sogli anaerobica è il test di Mognoni.

Si tratta sostanzialmente di effettuare un solo prelievo di sangue capillare al temine di una prova di corsa di 6 minuti a 13,5 km/h ( passo a 4′,26”)

La formula del test di Mognoni per la stima della velocità di soglia anaerobica è la seguente:

V = 17,3 – 1,23 x [LA] + 0,06 x [La]^2

 Il limite della formula di Mognoni è rappresentato dal fatto che il valore che se ne ricava è valido per rilevazioni che oscillano dai 2 ai 8 mmol/L.

 Quindi si presta poco ai soggetti poco allenati ed anche ai maratoneti che potrebbero terminare la prova al di sotto dei 2 mmol/L.

Come si calcola la soglia anaerobica: i metodi indiretti

Se sei arrivato a leggere fin qui questo articolo, vuol dire che hai un certo interesse verso il calcolo della soglia anaerobica.

Probabilmente ti starai chiedendo se esistono metodi di calcolo non invasivi e poco costosi per poter fare una stima approssimativa della velocità di soglia, senza l’utilizzo di particolari strumenti e soprattutto in maniera del tutto autonoma.

Si ci sono.

Test di Conconi

Il più famoso tra i metodi non invasivi per la stima della soglia anaerobica è senza dubbio il test di Conconi.

Il test parte dal presupposto che, durante uno sforzo incrementale, la frequenza cardiaca cresce man mano che l’intensità di lavoro aumenta. Fin qui niente di nuovo. Quello che non sai probabilmente è che la correlazione tra aumento dei battiti cardiaci ed intensità dello sforzo è lineare solo fino ad un certo punto.

Oltre il quale, i battiti cardiaci crescono più lentamente rispetto all’intensità di lavoro. Quel punto chiamato di deflessione, rappresenta la soglia anaerobica.

Il protocollo prevede la rilevazione dei battiti cardiaci al termine di ogni step di lavoro costante (di corsa per esempio), che abbia durata che va dai 30″ ai 60″. L’intensità può essere rappresentata da un aumento della velocità di corsa per ogni step, o da un aumento della potenza della pedalata per i ciclisti. Le coppie dei valori (battiti cardiaci e intensità di lavoro), vengono riportati su un sistema di assi cartesiano come puoi vedere sopra.

In realtà sembra troppo ottimistico pensare di correlare perfettamente i battiti cardiaci con l’accumulo di acido lattico nel sangue. Essenzialmente perchè sono influenzati da fattori solo in parte comuni: si pensi ai fattori adrenergici, alla pressione parziale dell’ossigeno e dell’anidride carbonica nel sangue, al ritorno venoso.

Anche se il test di Conconi rappresenta uno strumento abbastanza “rudimentale”, ha avuto il merito di avvicinare molti atleti, soprattutto non professionisti, al concetto di soglia anaerobica per avere un punto di riferimento (se pure approssimativo) nella definizione dei carichi di allenamento.

Non riesco a credere che ci siano molti runner non professionisti ma che si allenano tutti i giorni, che non conoscano la propria soglia anerobica.

BAS Test (dalle iniziali di Bisciotti, Arcelli e Sagnol) 

Si tratta di un test  molto semplice da eseguire e che necessita dell’utilizzo del solo cronometro. E’ un test alla portata di tutti che permette di stimare la velocità di soglia anaerobica; serve solo un percorso ben misurato, meglio se su pista, un cronometro e una calcolatrice. Bisogna correre nel miglior tempo possibile i 2.000 metri e dopo 48 ore i 3.000 metri.

Il tempo impiegato nelle prove deve essere trasformato in secondi; la formula è la seguente:

VSAN (espressa  in metri al secondo) =   3000 metri – 2000 metri / tempo dei  3000 – tempo 2000

Facciamo un esempio:

supponiamo che tu abbia impiegato 791 secondi per percorrere al meglio i 3000 metri e 517 secondi per percorrere i 2000 metri.

791 – 517 = 274 sec.

Se dividi 1000 (numeratore) per 274 secondi (denominatore),  ottieni la tua velocità di soglia anaerobica e cioè 3,649 metri al secondo.

Per trasformare il valore ottenuto in Km/h devi moltiplicare per 3,6.

VSAN= 3,649 x 3,6= 13,13 Km/h.

Più semplicemente, per monitorare il tuo ritmo di corsa sul cardiofrequenzimetro/gps espresso in minuti a Km, devi effettuare la seguente operazione:

VSAN= 60(num di secondi in 1 minuto) / 13,13 = 4,569 minuti/Km.

Adesso prendi la parte decimale e moltiplicala per 60:

0,569 x 60=34,14 secondi da aggiungere ai 4 minuti.

VSAN (velocità di soglia) = 4′,34” minuti/Km 

 Voglio ricordarti che il valore che si ricava dal Bas Test è approssimativo e dipende moltissimo dall’esperienza di corsa dell’atleta.

Se infatti questi, ha una cattiva distribuzione dello sforzo durante le prove, il risultato del Bas test ne sarà compromesso.

Personalmente lo utilizzo molto più spesso del test di Conconi perché mi sembra più facilmente ripetibile e soprattutto non necessita di alcun assistente durante le prove.

Conclusioni

 Voglio terminare questo articolo lasciandoti qualche strumento utile e soprattutto pratico per i tuoi allenamenti.

Più precisamente ti riporto una tabella nella quale sono indicati gli strumenti basilari dell’allenamento per la resistenza, con l’indicazione della relativa intensità espressa in  % della Frequenza cardiaca massima (FCmax) o % della tua velocità di soglia anaerobica (VSAN).

Se non sei un atleta agonista, ti prego di ridimensionare autonomamente i volumi di allenamento indicati.

In ultimo, per calcolare le diverse percentuali  della Velocità di soglia anaerobica, devi effettuare la seguente operazione:

Riprendiamo l’esempio di prima e supponiamo che tu abbia una VSAN = 4’,34’’ min/km

Ritrasforma tutto in minuti e cioè dividi  0,34 per 60 ed ottieni: 0,34/60=0,567

Il tuo ritmo trasformato in minuti è di 4,567 min/km

Mettiamo il caso tu voglia effettuare le ripetute sui 500 metri, dovrai eseguirle con una velocità pari a 106% della VSAN che ovviamente è una velocità maggiore:

Cioè: 100 x 4,567  = 4,308 min/km

                 106

Trasforma adesso la parte decimale in secondi ed avrai il ritmo delle tue ripetute da 500 metri che potrai monitorare dal tuo cardiofrequenzimetro con gps:

0,308 x 60 = 18,48” quindi il 106% della tua VSAN sarà pari a 4’,18 min/km.

Se l’articolo ti è piaciuto e se pensi ti sia stato utile per i tuoi allenamenti di resistenza, non   esitare a lasciarmi un commento. In tutti i casi ti ringrazio per l’attenzione che mi hai dedicato.

Fonti dell’articolo:

Enrico Arcelli e Mauro Franzetti – Acido lattico e Sport – Edizioni Correre Settembre 2014

Enrico Arcelli – Voglio correre – allenamento ed alimentazione per diventare più veloci, più resistenti, più magri – SPERLING & KUPFER (18 settembre 2012)



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