Tesi di laurea: miglioramento dell’ economia di corsa attraverso il rinforzo muscolare

Economia di corsa nel Mezzofondo

Immagine di copertina by Roberto Click Passerini (Atl-eticamente foto)

Oggi vi presento la mia tesi del Master 1 – Préparstion Physique et réathletisation presso la facoltà di Scienze Motorie di Nizza – STAPS con titolo “Analisi, cambiamento e miglioramento dell’economia di corsa attraverso il rinforzo muscolare nel mezzofondista”, nonché approfondimento dell’argomento che già in piccola parte avevo trattato nella tesi della laurea triennale presso l’Università Cattolica di Milano “Influenza della Stiffness nella corsa prolungata”.

Le 8 differenti parti della tesi, in cui ognuna doveva contenere un numero di pagine preciso e prefissato, sono state imposte dai professori per farci apprendere ad essere chiari e concisi nel trattare l’argomento rispettando lo spazio a disposizione. La tesi parte dal concetto generale e definizione di economia di corsa, passando attraverso la sua evoluzione dall’età della fanciullezza all’adolescenza valutandone le differenze rispetto a soggetti adulti; successivamente effettuo analisi e valutazione della variazione dell’economia di corsa attraverso differenti tipi di rinforzo muscolare: resistente, esplosivo, pliometrico in mezzofondisti veloci/prolungati verificandone i benefici sull’economia di corsa e quindi sulla performance. In fine è stata svolta l’analisi della problematica degli articoli scientifici da noi scelti, ovvero valutarne ed individuarne i limiti, proponendo quindi un personale ed innovativo metodo per migliorare le conoscenze sull’argomento da noi scelto.

Il voto finale della tesi comprendeva due valutazioni:

  • una su come l’argomento è stato trattato, utilizzo di concetti corretti, sintassi, corretta stesura con chiari riferimenti ai differenti grafici o figure ed articoli scientifici presenti nella bibliografia;
  • la seconda sulla presentazione orale svolta specificatamente in un limite di tempo intorno ai 5 minuti di tempo (né più, né meno) utilizzando l’infografica presentatavi settimana scorsa. Con mio grande orgoglio e con il piacere di aver trattato un argomento a mio parere sottovalutato, la tesi ha ottenuto un punteggio più che positivo dalla commissione composta da monsieur Michel Masseglia (storico professore di Fisiologia della facoltà) e monsieur Jean-Benoit Morin (al 7*posto tra i migliori 100 massimi esperti di Scienze dello Sport, vedi foto).

Esperti sport

Buona lettura!

L’analisi, il cambiamento e il miglioramento dell’economia di corsa attraverso il rinforzo muscolare nel mezzofondista.

  1. Introduzione
  2. Revisione della letteratura
  3. Problematica
  4. Metodo
  5. Conclusioni
  6. Bibliografia
  7. Riassunto in inglese
  8. Riassunto in francese

 

Introduzione:

La scelta dell’argomento del Mémoire è nata grazie al mio percorso di atleta specializzato nel mezzofondo prolungato; la mia crescita come atleta e come persona, grazie agli studi universitari e le esperienze d’allenamento in Italia ed in altri paesi, mi ha dato l’opportunità di approfondire i differenti aspetti legati all’azione di corsa, totalmente differente tra gli atleti di alto livello e gli amatori.

Possiamo comparare il corpo umano ad un’automobile, la quale può essere più o meno efficiente; ma tenendo conto di un’automobile con un buon motore ed alimentata con la benzina corretta, ci sono altri fattori che possono influenzare la sua efficienza? Una buona struttura e pneumatici ben gonfiati permettono all’automobile di andare più veloce. Possiamo distinguere lo stesso ruolo nella corsa. Essa è rappresentata infatti dai piedi, i quali devono supportare il carico della corsa. La messa in azione di una  corsa armoniosa è sinonimo di una buona economia e questo si traduce in una spesa energetica inferiore rispetto alla distanza percorsa. Le nostre ossa, coordinate dai muscoli, rappresentano un sistema di contrappesi che ci mantengono in equilibrio.

Le braccia durante  la corsa si muovono in funzione della meccanica delle gambe senza deviazioni, quindi senza cambiare direzione e senza ruotare le spalle attorno l’asse verticale portando così ad un miglior utilizzo d’energia.

Possiamo quindi definire la corsa come un movimento economico ed efficace, compiuto attraverso il movimento coordinato di tutte le parti del corpo.

Tra gli atleti, ridurre il tempo di percorrenza di una determinata distanza è l’obbiettivo primario per ogni corridore e più fattori fisiologici sono stati identificati, come: il massimo consumo d’ossigeno (VO₂max), le soglie del lattato e l’economia di corsa. In un gruppo eterogeneo di atleti, il VO₂max è fortemente legato alla performance; ma se gli atleti hanno un VO₂max simile, il fattore che farà la differenza sul livello della performance è il tasso d’ossigeno consumato ad una velocità sub massimale chiamata: economia di corsa, dove il consumo d’ossigeno (VO₂) indica una miglior economicità di corsa durante una corsa in equilibrio fisiologico. L’economia di corsa è molto differente tra l’alto livello, corridori allenati e non allenati, uomini e donne, ma un fattore che la può influenzare è la biomeccanica individuale di corsa. Il VO₂max e le performance di resistenza non possono essere limitate soltanto da fattori centrali legati alla presa d’ossigeno (VO₂), ma anche dalla “potenza muscolare” fattore caratterizzato dall’interazione di caratteristiche neuromuscolari ed anaerobiche.

Come possiamo migliorare l’economia di corsa tra gli atleti più giovani e l’alto livello con il rinforzo muscolare?

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Revisione della letteratura:

L’economia di corsa rappresenta un’interazione complessa di fattori fisiologici e biomeccanici, generalmente definita dalla domanda d’energia per una data velocità sub-massimale e viene espressa dal consumo d’ossigeno sub massimale ad una velocità di corsa data. L’economia di corsa è influenzata da un grande numero di fattori che possono essere allenati in maniera differente. La ricerca di questi fattori è importante per ben comprendere come possiamo migliorare l’azione di corsa e con quale metodo, in modo tale da avere dei risultati migliori e soprattutto migliorare il livello di performance dei nostri atleti.

Con l’aumento della velocità di corsa, consumiamo una grande quantità d’ossigeno e d’energia che aumenta in maniera lineare con la velocità. In parallelo, l’azione di corsa varia con una riduzione dei tempi di contatto con il suolo dei piedi e con l’aumento della lunghezza e frequenza del passo (7). L’analisi articolare ha mostrato come lo spostamento angolare della caviglia e del ginocchio durante la fase d’appoggio diminuisce con l’aumento della velocità di corsa (Fig.1); ma a livello muscolare, c’è un’attivazione più importante del bicipite femorale con un aumento della sua ampiezza durante la fase oscillante e d’appoggio, stesso comportamento del gastrocnemio (con un tempo d’attivazione invariato ed anche il tempo di contatto con il suolo è diminuito), del vasto esterno e del tibiale anteriore che s’attiva a metà della fase oscillante e all’inizio della fase di contatto con il suolo. Un ruolo fondamentale è rappresentato dai muscoli estensori dell’anca che aumentano la loro attivazione prima e durante la fase di frenata. Oltre a tutto ciò, l’efficacia meccanica aumenta in parallelo con la velocità, i corridori più economici hanno una miglior efficacia meccanica a partire già da velocità ridotte e se saranno economici a velocità date, lo saranno anche a velocità superiori.

running economy 3

 

 

Più ripetiamo un gesto, più lo possiamo effettuare in maniera sciolta con un minor dispendio energetico fisico e mentale, quindi anche per la corsa possiamo considerare questo concetto. Come valutare l’economia di corsa dai bambini agli adulti e quale metodo la migliora significativamente tra i bambini ? Astrand (4) ha notato come il consumo d’ossigeno sub massimale (VO₂) a tutte le velocità resta costante con l’età, quindi la riduzione del bisogno d’ossigeno può affermare che la corsa dei bambini diventa più economica con la loro crescita e/o con l’allenamento d’atletica (11, 12). Il VO₂max (ml/kg/min) resta sempre allo stesso livello tra bambini ed adolescenti, a 10 anni i bambini possono correre solo al 85% del loro VO₂max e a 17 anni al 99% mostrando come l’allenamento non sia necessario per il miglioramento dell’economia di corsa, la quale invece migliora grazie alla crescita (18). Questo concetto è confermato da aspetti molto importanti come l’economia di corsa tra i bambini e gli adolescenti è influenzata dalle attività sportive e dallo stile di vita (19). L’allenamento di corsa e/o con delle consegne sulla tecnica non hanno mostrato un miglioramento dell’economia di corsa a breve termine con il solo miglioramento dell’ampiezza e diminuzione della frequenza del passo (32), ma ci sarà un miglioramento a lungo termine. I bambini se comparati con gli adulti, a tutte le velocità hanno una lunghezza  di passo inferiore e una frequenza maggiore, quindi una peggior economia di corsa che può essere anche influenzata dal costo della respirazione e dal metabolismo a riposo (37).

Più studi hanno mostrato come l’allenamento della forza muscolare può migliorare l’economia di corsa tra i soggetti allenati e non allenati (10, 12, 20). Ronald E.Johnston et al.(1995) hanno utilizzato un programma di sviluppo della forza muscolare di tipo resistente  in un gruppo di atleti per 10 settimane con un miglioramento della forza del 24% sulla parte superiore del corpo e del 34% sulla parte inferiore ; i dati più interessanti che possono stimolare gli atleti ad effettuare l’allenamento alla forza, sono l’assenza di cambiamento del peso corporeo, della massa magra, ne della percentuale di grasso corporeo, o delle dimensioni della circonferenza del corpo. Le 10 settimane d’allenamento non hanno provocato variazioni significative del VO₂max, o dell’accumulo di lattato nel sangue, ma ha migliorato del 4% l’economia di corsa con la possibilità di correre più velocemente la stessa distanza o di correre una distanza maggiore alla stessa velocità precedente grazie ad una riduzione del consumo d’ossigeno.

Un allenamento di forza specifico, di forza esplosiva, può condurre a degli adattamenti neuronali specifici, come il tasso d’attivazione delle unità motrici, in cui l’ipertrofia  muscolare resta minore rispetto all’allenamento di forza di tipo resistente (17, 18, 39). Noakes

(31) e Green & Paula (16) hanno suggerito che il VO₂max e la performance di resistenza è limitata da fattori centrali legati alla presa di ossigeno (VO₂) e anche dalla potenza muscolare definita come la capacità del sistema neuromuscolare di produrre potenza durante un esercizio massimale. Paavolainen et al. (1991) ha messo in opera un programma d’allenamento della forza esplosiva muscolare di 9 settimane in un gruppo di atleti di livello nazionale, dove il programma rappresentava il 32% del tempo totale di allenamento della settimana (E) e il 3 nel gruppo di controllo (C); alla fine delle 9 settimane di allenamento nel gruppo (E) i tempi di contatto con il suolo sono diminuiti con un miglioramento: della forza massimale isometrica e dei 5 salti in SJ, dell’economia di corsa (8.1%) e quindi della performance sui 5000m (3.1%) (Fig.2) senza un cambiamento del VO₂max. Nel gruppo (C) si è verificato un aumento dei tempi di contatto con il suolo, diminuzione della forza massimale isometrica e miglioramento del VO2max ma senza avere un miglioramento sui 5000m; quindi l’allenamento di forza esplosiva ha apportato un miglioramento della rigidezza accompagnata da una riduzione dei tempi di contatto con il suolo e una miglior economia di corsa del 5% con incremento della performance del 3.8% (13). E’ stato inoltre suggerito (5, 26) che il sistema nervoso gioca un ruolo importante nella regolazione della rigidezza muscolare e l’utilizzo dell’elasticità muscolare durante l’esercizio con il ciclo allungamento-accorciamento (SSC), nel quale si verificano delle contrazioni molto veloci.

average

 

In generale l’economia di corsa può essere allenata, ma i principali fattori per un suo miglioramento non sono ancora chiari. Il miglioramento della forza e della potenza provoca una modifica positiva dell’economia di corsa, la quale è provocata da un altro cambiamento a livello della rigidezza muscolare e tendinea (40, 8, 24). La rigidezza, o stiffness in inglese, è definita fisiologicamente come la forza, la resistenza, la densità e la rigidità dei tendini e delle strutture del tessuto connettivo del muscolo; quindi maggiore è la stiffness, maggiore sarà la quantità d’energia che potrà essere immagazzinata durante la fase eccentrica del movimento e rilasciata durante la fase concentrica. Immagazzinare l’energia in queste molle (muscolo e tendine) può ridurre l’attivazione muscolare e il dispendio energetico, oltre che a migliorare l’economia di corsa; ma ancora non è chiara la quantità dell’influenza della rigidezza muscolare e tendinea sull’economia di corsa e quale delle due abbia un ruolo più importante.

Dumke at al.(2010) ha verificato la relazione tra la forza muscolare, potenza, stiffness e l’economia di corsa in un gruppo di atleti di livello nazionale e per la prima volta è stata utilizzata la tecnica “free oscillation” per misurare la stiffness del tricipite surale. Lo studio ha mostrato la correlazione e l’economia di corsa a velocità prossime a quelle della competizione; un muscolo o tendine più rigido permette di trasferire l’energia in maniera economica o senza il bisogno di una consumazione d’ossigeno supplementare (40, 9, 7). La stiffness muscolare e il VO₂max sono legati all’economia di corsa; questa correlazione suggerisce che gli atleti con un alto VO₂max hanno una peggior economia di corsa  ad intensità elevate. Questi dati permettono la comprensione dell’importanza dell’effetto e del miglioramento dell’economia di corsa, la quale può influenza maggiormente la performance rispetto ad un eventuale miglioramento del VO₂max.

 

running economy 2

 

Arampatzis et al. (2006) ha mostrato come gli atleti più economici hanno una miglior  flessione plantare o forza muscolare e una stiffness tendinea del tricipite surale migliore legata ad una miglior economia di corsa. L’attività muscolare, l’energie potenziale e cinetica del corpo sono immagazzinate in elementi elastici in serie durante la fase d’appoggio; una maggior quantità d’energia immagazzinata e rilasciata può ridurre il lavoro dell’elemento contrattile durante la fase di propulsione (36, 2). Albracht & Arampatzis 2013 hanno studiato gli effetti dell’allenamento di resistenza muscolare della caviglia, il quale può migliorare la stiffness tendinea e influenzare l’economia di corsa in 13 settimane in un gruppo di atleti di lunghe distanze; dopo 14 settimane d’allenamento, la flessione plantare massimale della caviglia è migliorata del 7% e la stiffness tendinea del 16% con una diminuzione del 4% del consumo d’ossigeno (VO₂) a velocità sub massimali ma senza avere dei cambiamenti degli angoli articolari, dei tempi d’appoggio e di oscillazione. Una riduzione del costo energetico de la corsa tra il 2.5% e il 5% può portare un miglioramento della performance del 2% e  4% (13). Il tendine d’achille ha la funzione di trasmettere gli impulsi meccanici della contrazione muscolare dal polpaccio al piede, realizzando un movimento fondamentale: la flessione plantare; un altro fattore molto importante è l’accumulo di energia elastica nella fase eccentrica del movimento e la restituzione sotto forma di energia meccanica durante la fase concentrica del movimento. La quantità d’energia che può essere immagazzinata e rilasciata dipende dalla stiffness del tendine d’achille; tra gli atleti allenati, il livello di stiffness del tendine d’achille è maggiore e il suo aumento permette un miglioramento dell’economia di corsa.

Tendine d'achille

 

Fletcher & MacIntosh 2014 hanno calcolato la quantità d’energia immagazzinata e rilasciata nel tendine d’achille, il dispendio energetico della contrazione muscolare richiesta dal  muscolo in serie con il tendine d’achille, e determinando il differente contributo della quantità d’energia immagazzinata e rilasciata negli atleti di differente livello. La forza di reazione al suolo ha una correlazione positiva con la velocità di corsa, ma non ci sono differenze tra gli atleti; anche la forza del tendine d’achille aumenta con la velocità di corsa, ma più il soggetto è allenato, più la quantità d’energia è maggiore; a tutte le velocità il costo della falcata è più caro tra gli aleti più forti, ma alla stessa intensità di corsa tutti gli atleti hanno una simile economia di corsa. La  quantità d’energia che ritorna è soltanto una piccola porzione del  lavoro meccanico totale (<16%) e dell’energia è utilizzata dalla contrazione muscolare per il ritorno d’energia; la quantità d’energia elastica è minore rispetto al costo energetico necessario per l’immagazzinamento e rilascio. La quantità d’energia del tendine rilasciata è una piccola parte del costo metabolico totale per correre ad una velocità data; ridurre il costo muscolare energetico con una riduzione del fascio muscolare durante la corsa, seppur con un minor ritorno energetico d’energia, permette di avere un miglioramento dell’economia di corsa. La quantità d’energia immagazzinata nel tendine dipende dalle proprietà meccaniche del tendine e dalla forza che tira il tendine, la quale è inversamente proporzionale al braccio del tendine. A partire della definizione di braccio del tendine “la più corta distanza tra la linea d’azione del tendine d’achille e il centro di rotazione della caviglia” (27), Sholz et al.2008 hanno esaminato il modo più efficace per migliorare l’immagazzinamento e rilascio d’energia del tendine nel ciclo allungamento-accorciamento (SSC) tra 15 atleti allenati di livello regionale, nazionale e internazionale: una correlazione importante è stata trovata tra l’economia di corsa e il braccio del tendine, il quale spiega il 56% di variabilità dell’economia di corsa; c’è anche una piccola correlazione tra l’economia di corsa e dei parametri antropometrici  (Tab.1).

Running Economy
Tab. 1

 

A movimento dato, l’energia immagazzinata nel tendine è più sensibile al braccio: minore è il braccio, più energia sarà immagazzinata nel tendine ad una cinetica e una cinematica data e meno energia è prodotta dall’elemento contrattile, nonchè il metodo più costoso per effettuare la contrazione muscolare. La quantità d’energia metabolica del muscolo totale dipende anche dalla quantità d’energia prodotta (29) e la forza muscolare è maggiore se il braccio è più piccolo. Una differenza del 10% del braccio del tendine d’achille, può modificare il VO₂ di 4.2 ml/kg/min.

La relazione osservata, tra i fattori biomeccanici e l’economia di corsa, è bassa e soltanto i parametri cinematici e cinetici non possono descrivere la complessità dell’economia di corsa (42, 28, 25). Le variabili della produzione di forza muscolare sono più appropriate  nel spiegare l’economia di corsa (28), infatti durante la corsa, i muscoli della caviglia e del ginocchio contribuiscono più del 70% del lavoro meccanico totale (43, 38). Arampatzis et al.2006, hanno valutato l’influenza dell’unità meccanica muscolare tendinea e delle proprietà morfologiche sull’economia di corsa in un gruppo di atleti di lunghe distanze: non ci sono differenze a livello angolare della caviglia, ginocchio e bacino tra gli atleti; il gruppo con una miglior economia di corsa ha inoltre: une miglior forza contrattile dell’unità musco-tendinea del tricipite surale, un tendine del quadricipite più flessibile a forze più basse, miglior capacità di stoccaggio d’energia durante la contrazione massimale volontaria nell’unità muscolo- tendinea del tricipite surale e quadricipite, non ci sono differenze a livello strutturale del gastrocnemio e vasto esterno ed a livello delle caratteristiche cinematiche della corsa. La differenza tra una cattiva e buona economia di corsa è rappresentata dalle proprietà meccaniche dell’unità muscolo-tendinea del tendine del tricipite surale e del quadricipite, ma l’efficacia della contrazione del tricipite surale a velocità sub massimali dipende dalla  stiffness del tendine e dalla forza muscolare massimale.

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Problematica:

La revisione della letteratura ha mostrato come leconomia di corsa si sviluppi tra la fanciullezza e l’adolescenza, oltre che a come migliorala con l’allenamento della forza muscolare ed attraverso l’allenamento di corsa. La forza muscolare ha un ruolo fondamentale nell’allenamento degli atleti di lunghe distanze, la quale permette di ottenere un livello di performance superiore rispetto a quello ottenibile con lo sviluppo del VO₂max, il quale non è un fattore in grado di preannunciare il livello di performance che l’atleta può ottenere.

La maggior parte degli studi esaminati hanno selezionato soggetti sedentari o di livello basso senza permettere una miglior comprensione dell’argomento in soggetti di livello per lo meno nazionale e/o con volumi d’allenamento importanti. La più grande difficoltà osservata è l’ardua impresa della misurazione isolata della stiffness muscolare e tendinea, soprattutto simulando le stesse condizioni che si verificano nella corsa.

Negli studi analizzati non vi è una correlazione tra il consumo d’ossigeno a velocità sub massimale (VO₂) e i tempi di contatto del piede; partendo da questo concetto:

maggiori sono i tempi di contatto, maggiore sarà la dispersione d’energia elastica durante il passaggio da fase eccentrica a concentrica. Se ho tempi di contatto inferiori, avrò una stessa o maggiore fase di volo e sarò più o meno economico?

 

Un’analisi più completa si deve concentrare sulla relazione tra consumo d’ossigeno a velocità sub massimali (VO₂) e il “coupling time” definito come il tempo di passaggio da fase eccentrica a concentrica durante la fase di appoggio; si dovrà valutare anche come l’allenamento della forza muscolare (esplosiva e pliometria) va ad influenzare il “coupling time”, gli angoli del ginocchio e caviglia al momento dell’appoggio e della spinta, e l’economia di corsa per avere una minor dispersione energetica ottenendo una miglior performance tra gli atleti specialisti del mezzofondo veloce e prolungato, dagli 800 ai 5000/10.000.

Un grande limite che non permette un’analisi completa di questi aspetti è l’impossibilità da parte degli allenatori di avere strumentazioni sofisticate che permettano la misurazioni di questi dati ed ottenere quindi un profilo completo dell’atleta; io, propongo l’analisi di questi fattori influenzanti l’economia di corsa attraverso l’utilizzo di app che permettono una misura precisa e semplice da mettere in pratica: Ubersense Technique, Runmatic e My Jump.

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Metodo: 

Visto il numero ridotto di studi legati allo sviluppo della forza muscolare per migliorare l’economia di corsa tra gli atleti, utilizzerò come soggetti degli atleti e triatleti di livello differente sui quali effettuare un’analisi completa a livello metabolico del VO₂, biomeccanico e della forza muscolare in un periodo di sei mesi.

I soggetti saranno dei mezzofondisti e triatleti di livello regionale, nazionale ed internazionale con un’età compresa tra i 17 e 28 anni con un numero di allenamenti di corsa settimanali compreso tra 5 e 10. Oltre all’allenamento di corsa, svolgeranno un programma di rinforzo muscolare due volte a settimana di tipo esplosivo e pliometrico per migliorare la forza dinamica massima.

La procedura prevede tre misurazioni:

  • una ad inizio della preparazione invernale;
  • una dopo tre mesi
  • l’ultima dopo 6 mesi

Saranno misurati:

  • VO₂,
  • VO₂max
  • il lattato
  • i tempi di contatto
  • tempi di volo
  • angoli di ginocchio e caviglia a tre differenti velocità: riscaldamento, corsa ritmo lungo e ritmo gara;
  • stiffness test effettuato senza carico (corpo libero) e con sovraccarico (2.5kg e 5kg), l’obbiettivo della corsa è quello di avere, a corpo libero, lo stesso livello di stiffness presente con sovraccarico;
  • test di forza effettuato con 5 salti SJ e CMJ a corpo libero e con sovraccarico (15kg, 30kg, 45kg): valutazione della variazione dell’altezza del salto ottenuto con lo SJ e CMJ in funzione del sovraccarico, in modo da verificare la forza e/o relativi deficit dell’atleta. Il carico ottimale per l’allenamento della forza esplosiva corrisponde al punto di massima distanza tra le due linee ottenute (SJ e CMJ).

Il materiale previsto per effettuare queste misure è costituito da: 

  • metaboli metro per misurare il consumo d’ossigeno a velocità sub massimali (VO₂);
  • l’applicazione Ubersense Technique (Fig.3), per misurare gli angoli di ginocchio e caviglia;
  • l’applicazione Runmatic (Fig.4) per misurare i tempi d’appoggio e di volo, efficacia, frequenza, asimmetria della gamba;
  • l’applicazione My Jump (Fig.5) per calcolare il profilo Forza-Velocità, potenza e altezza del salto;
  • lattametro per misurare i livelli di lattato a velocità submassimale valutarne la correlazione con gli altri dati.
Ubersense Technique
Fig. 3 – Ubersense Technique
Runmatic
Fig. 4 – Runmatic
My Jump
Fig. 5 – My Jump

 

Durante i sei mesi, gli atleti svolgeranno un programma di rinforzo muscolare di tipo esplosivo e pliometrico, due volte a settimana, oltre al normale allenamento di corsa abituale nel periodo di preparazione invernale da ottobre fino a fine marzo; le misure saranno  effettuate ad inizio, metà e fine periodo in modo da avere un’idea del livello della condizione metabolica e muscolare dell’atleta.

I risultati che potremo avere saranno molti e ci permetteranno di individuare relazioni interessanti. Il primo dato da analizzare è come il livello di forza muscolare e della stiffness sono migliorati durante i sei mesi di programma, analizzando come il grafico SJ-CMJ è evoluto e notare le differenze tra l’inizio e la fine dei sei mesi; l’analisi della corsa ci permetterà di valutare i cambiamenti degli angoli di ginocchio, caviglia ed il “coupling time”, tempi d’appoggio e di volo.

Possiamo prevedere un miglioramento importante della forza muscolare e soprattutto del stiffness test, in conseguenza ad una possibile riduzione dei tempi d’appoggio e del “coupling time” senza avere necessariamente un aumento dei tempi di volo. Il lavoro in pliometria potrà aver incrementato la coattivazione dei muscoli peri-articolari della gamba ed influenza gli angoli della caviglia ad inizio e fine dell’appoggio, parallelamente agli angoli del ginocchio.

In fine, analizzare come gli aggiustamenti hanno influenzato l’economia di corsa (VO₂) a differenti velocità, con un possibile miglioramento e la messa in relazione con i tempi d’appoggio e di volo; se si verifica una riduzione dei tempi d’appoggio e un miglior “coupling time”, ci sarà una dispersione inferiore d’energia elastica immagazzinata che sarà utilizzata per avanzare in maniera più economica e quindi correre ad una velocità superiore mantenendo lo stesso livello di VO₂ che l’atleta presentava precedentemente.

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Conclusioni:

Kyrolainen et al.(2001) ha rilevato il ruolo fondamentale della potenza prodotta con la forza durante la fase di contatto con il suolo, soprattutto dell’attivazione dei muscoli estensori della gamba durante la pre-attivazione, della fase di spinta e la loro coordinazione con una attivazione più lunga dei muscoli ischio-crurali. La coattivazione dei muscoli del ginocchio e della caviglia sono necessari per aumentare la stiffness. Ma come cambia nel tempo la stiffness ?

Krahenbuhl et al.(1992) ha messo in luce la minor economia di corsa dei bambini rispetto agli adulti, ma essa migliora con la crescita nella quale le istruzioni di tecnica di corsa e l’allenamento di corsa a breve termine non producono miglioramenti sull’economia di corsa. Le principali differenze tra i bambini e gli adulti sono a livello ventilatorio e del rapporto ampiezza-frequenza del passo.

Johnston et al.(1995), Paavolainen et al.(1991), Albracht et al.(2013), Fletcher et al.(2014), hanno mostrato come i differenti tipi di allenamento della forza muscolare possono migliorare l’economia di corsa con un incremento della: coattivazione muscolare, forza e rigidezza dei muscoli e tendini, riduzione dei tempi d’appoggio e del consumo d’ossigeno a velocità sub massimali.

Futuri studi potranno essere effettuati sull’analisi dell’effetto di un incremento di forza nella flessione plantare e stiffness tendinea sulla forza di reazione con il suolo e i punti d’applicazione della forza; sarà necessario determinare quanto possiamo allenare la stiffness muscolare in atleti di alto livello.

Per aumentare le conoscenze sull’economia di corsa, si dovrà invece valutare la cinetica, oltre che combinare VO₂max , cinematica ed aspetti anatomici e neuromuscolari.

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Bibliografia:

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Riassunto in inglese:

Running is economical when the energy expenditure is small compared to the distance covered; modifiable running biomechanics is a determining factor of running economy which has a strong relationship with running performance.

Running economy improves steadily with age in normally active children, but running training, over the short term, results in little or no improvement in running economy during childhood and adolescence. Weight training program, added to an endurance training program, significantly improves body strength as well as running economy without impacting VO₂max and blood lactate accumulation; the 5% decrease in energy cost of running, improve the distance running performance time of 3.8%.

The energy cost of running is significantly related to the stiffness of propulsive leg with the increase in tendons stiffness and maximal muscular contractile strength; even if the amount of tendon strain energy released represents a small portion of total metabolic cost to run a given speed.

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Riassunto in francese:

La course est économique quand la dépense énergétique est mineur à la distance parcouru ; la biomécanique de course modifiables est un facteur déterminant l’économie de course qui a une fort relation avec la performance.

L’économie de course améliore régulièrement avec l’âge chez enfants actifs, mais l’entrainement de course, à court terme, ne permet pas une amélioration de l’économie de la course pendant l’enfance et l’adolescence. Le renforcement musculaire, ajouté à l’entrainement de course résistance, améliore significativement la force du corps ainsi que l’économie de course sans impacter le VO₂max et l’accumulation du lactate ; la diminution du 5% du coute énergétique de la course, améliore la performance du 3.8%.

L’économie de course est considérablement liée à la stiffness de la jambe propulsive avec l’augmentation de la stiffness tendineuse et force maximal contractile ; aussi si la quantité de l’énergie relâchée par le tendon représente une petit partie du coute métabolique total pour courir à une vitesse donné.

 

Di Alberto Mazzucchelli

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Ecco la tesi originale in lingua Francese:

 

 

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