Allenamento in altura: a cosa serve?
Ultima modifica 19.10.2023
INDICE
  1. Perché allenarsi in altura?
  2. Come allenarsi in altura?
  3. Come funziona l'allenamento in alta quota?
  4. Storia dell'allenamento in altura
  5. Bibliografia

Perché allenarsi in altura?

L'allenamento in altitudine o ad alta quota o in altura è una pratica che interessa gli atleti che praticano sport di resistenza.

Consiste nell'allenarsi per diverse settimane in montagna, preferibilmente oltre 2.400 metri (8.000 piedi) rispetto al livello del mare - anche se, più comunemente, ciò avviene ad altitudini intermedie, a causa della carenza di luoghi adatti.

Ad altitudini intermedie, l'aria contiene ancora circa il 20,9% di ossigeno ma, rispetto al livello del mare, la pressione barometrica è inferiore, e con essa la pressione parziale dell'ossigeno.

A seconda dei protocolli utilizzati, l'organismo può adattarsi alla mancanza di ossigeno in una o più modalità; ad esempio, aumentando la massa dei globuli rossi e dell'emoglobina, o alterando il metabolismo muscolare.

I sostenitori di questo sistema affermano che la maggior concentrazione di globuli rossi rimane per almeno 10-14 giorni, con vantaggi competitivi oggettivi e misurabili.

Alcuni atleti vivono permanentemente in alta quota, tornando al livello del mare solo per competere; questa scelta non è da tutti condivisa, in quanto la capacità di allenamento può risentire della minor disponibilità cronica di ossigeno.

L'allenamento in altitudine può essere riproposto artificialmente tramite l'uso di una tenda per la simulazione dell'altitudine, o una stanza per la simulazione dell'altitudine, o un sistema ipossicatore basato su maschera in cui viene mantenuta la stessa pressione barometrica, ma viene ridotto il contenuto di ossigeno, riducendo così anche la pressione parziale dello stesso.

Si può ottenere un effetto simile anche tramite l'allenamento di ipoventilazione, che consiste nel ridurre la frequenza respiratoria durante l'esercizio.

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Come allenarsi in altura?

Gli atleti che desiderano ottenere un vantaggio prestativo per le gare di resistenza dovrebbero puntare ad altitudini superiori a 1.500 metri (5.000 piedi).

Esistono tuttavia diversi sistemi di allenamento in altura, che andremo a descrivere sotto.

Vivi in alto e allenati in basso

Per ottimizzare gli adattamenti e mantenere le prestazioni in allenamento è consigliabile il principio live-high, train-low.

Questa idea di allenamento prevede di vivere ad altitudini più elevate per sperimentare gli adattamenti fisiologici dell'alta quota, come l'aumento dei livelli di eritropoietina (EPO), l'aumento dei livelli di globuli rossi e della massima potenza aerobica (VO2 max), pur mantenendo la stessa intensità di esercizio durante l'allenamento a livello del mare.

Questo perché, a causa delle differenze ambientali in altitudine, gli allenamenti possono rimanere compromessi; tuttavia, fattori come la variabilità individuale, il tempo trascorso in alta quota e il tipo di programma di allenamento possono influenzare notevolmente i risultati.

Gli atleti che svolgono principalmente attività anaerobica non traggono necessariamente beneficio dall'allenamento in quota, poiché non fanno affidamento sull'ossigeno per la prestazione.

Sostare ad un'altitudine di 2.100–2.500 metri (6.900–8.200 piedi) e allenarsi a 1.250 metri (4.100 piedi) o meno è l'approccio ottimale per l'allenamento in quota. Sono zone ottimali per il live-high-train-low: Mammoth Lakes, California; Flagstaff, Arizona; e la Sierra Nevada, vicino a Granada, in Spagna.

L'allenamento in altitudine può aumentare la velocità media di percorrenza specifica, l'espressione di forza resistente generale, la resistenza aerobica generale e il recupero, mantenendo l'esposizione all'altitudine per un periodo di tempo significativo. Uno studio che utilizzava un'esposizione simulata in altitudine per 18 giorni, allenandosi però vicino al livello del mare, ha mostrato che i miglioramenti delle prestazioni erano ancora evidenti già in 15 giorni.

Gli oppositori dell'allenamento in quota sostengono che la concentrazione di globuli rossi di un atleta ritorna a livelli normali entro pochi giorni dal ritorno al livello del mare e che è impossibile allenarsi alla stessa intensità rispetto al livello del mare, riducendo l'effetto dell'allenamento e sprecando tempo a causa al mal di montagna.

L'allenamento in quota può produrre un rallentamento del recupero a causa dello stress ipossico.

L'esposizione a ipossia estrema ad altitudini superiori a 5.000 m (16.000 piedi) può portare a un notevole deterioramento del tessuto muscolare scheletrico. Cinque settimane a questa altitudine portano ad una perdita di volume muscolare dell'ordine del 10–15%.

Vivi in alto e allenati in alto

Nel regime live-high, training-high, l'atleta vive e si allena in altitudine.

Lo stimolo sul corpo è costante, perché l'atleta si trova continuamente in un ambiente ipossico.

Inizialmente, il VO2 max diminuisce notevolmente: di circa il 7% ogni 1000 m oltre il livello del mare.

Gli atleti non sono più in grado di metabolizzare lo stesso ossigeno rispetto a quanto farebbero al livello del mare. Il passo di allenamento dev'essere adeguato.

Sprint ripetuti in ipossia

Negli sprint ripetuti in ipossia (RSH), gli atleti corrono brevi sprint, inferiori a 30 secondi, il più velocemente possibile, dopo di che recuperano in in maniera incompleta ed in condizioni ipossiche. Il rapporto tra esercizio e tempo di riposo è inferiore a 1:4, il che significa che per ogni 30 secondi di sprint totale, ci sono meno di 120 secondi di riposo.

Confrontando l'RSH e gli sprint ripetuti in normossia (RSN), gli studi dimostrano che RSH ha migliorato il tempo di recupero e la potenza erogata. Gruppi RSH e RSN sono stati testati prima e dopo un periodo di allenamento di 4 settimane. Entrambi i gruppi hanno inizialmente completato 9-10 sprint prima dell'esaurimento totale. Dopo il periodo di allenamento di 4 settimane, il gruppo RSH è stato in grado di completare 13 sprint totali prima dell'esaurimento e il gruppo RSN ne ha completati solo 9.

I possibili vantaggi fisiologici dell'RSH includono la vasodilatazione compensatoria e la rigenerazione della fosfocreatina (PCr). I tessuti del corpo hanno la capacità di percepire l'ipossia e indurre vasodilatazione. Il flusso sanguigno più elevato aiuta i muscoli scheletrici a massimizzare l'apporto di ossigeno. Un livello maggiore di ri-sintesi della PCr aumenta la produzione di potenza muscolare durante le fasi iniziali dell'esercizio ad alta intensità (7-13 secondi circa).

L'RSH è ancora un metodo di allenamento relativamente nuovo e non è stato pienamente compreso.

Altitudine artificiale

I sistemi di simulazione dell'altitudine hanno dato origine a protocolli che non soffrono delle problematiche tra una migliore fisiologia dell'altitudine e possibile intensità degli allenamenti. Se necessario, tali sistemi di altitudine simulata possono essere utilizzati a ridosso della competizione.

In Finlandia, uno scienziato di nome Heikki Rusko ha progettato una "high-altitude house". L'aria all'interno della casa, che si trova al livello del mare, è a pressione normale ma modificata per avere una bassa concentrazione di ossigeno, circa il 15,3% (rispetto al 20,9% de livello del mare), che equivale all'incirca alla quantità di ossigeno disponibile alle quote normalmente scelte per l'allenamento. Gli atleti vivono e dormono in casa, ma svolgono l'allenamento all'esterno (a concentrazioni normali di ossigeno, ovvero 20,9%). I risultati di Rusko mostrano miglioramenti dei livelli di EPO e di globuli rossi.

L'altitudine artificiale può essere utilizzata anche per l'esercizio ipossico, nel quale gli atleti si allenano in un simulatore di altitudine che imita le condizioni dell'ambiente ad alta quota. Gli atleti sono in grado di eseguire gli allenamenti ad alta intensità a velocità più basse e quindi produrre meno stress sul sistema muscolo-scheletrico. Ciò è vantaggioso per un atleta che ha subito un infortunio muscoloscheletrico e non è in grado di applicare grandi quantità di stress durante l'esercizio che normalmente sarebbero necessarie per generare un allenamento cardiovascolare ad alta intensità. L'esposizione all'ipossia per il solo tempo dell'esercizio non è sufficiente a indurre cambiamenti nei parametri ematologici. Le concentrazioni di ematocrito ed emoglobina rimangono generalmente invariate. Esistono numerose aziende che forniscono sistemi di allenamento in quota.

Uno scienziato sudafricano di nome Neil Stacey ha proposto l'approccio opposto, utilizzando l'arricchimento di ossigeno per fornire un ambiente di allenamento con una pressione parziale di ossigeno addirittura superiore a quella del livello del mare. Questo metodo ha lo scopo di aumentare l'intensità dell'allenamento.

Come funziona l'allenamento in alta quota?

L'allenamento in altitudine funziona a causa della differenza di pressione atmosferica tra il livello del mare e l'alta quota.

Al livello del mare l'aria è più densa e ci sono più molecole di gas per litro d'aria. Indipendentemente dall'altitudine, l'aria è composta per il 21% da ossigeno e per il 78% da azoto. All'aumentare dell'altitudine, la pressione esercitata da questi gas diminuisce. Pertanto, ci sono meno molecole per unità di volume: ciò provoca una diminuzione delle pressioni parziali dei gas nel corpo, che, in alta quota, provoca una serie di cambiamenti fisiologici nel corpo.

L'adattamento fisiologico, responsabile dei miglioramenti prestazionali ottenuti con l'allenamento in quota, è oggetto di discussione tra i ricercatori. Ben Levine e Jim Stray-Gundersen sostengono che sia principalmente dovuto all'aumento del volume dei globuli rossi. Chris Gore e il ricercatore neozelandese Will Hopkins sostengono che i guadagni siano il risultato di altri adattamenti, come il passaggio a una modalità più economica di utilizzo dell'ossigeno.

Aumento del volume dei globuli rossi

In alta quota si verifica una diminuzione della saturazione dell'emoglobina dall'ossigeno. Questa condizione ipossica fa sì che il fattore 1 inducibile dall'ipossia (HIF1) stimoli la produzione di eritropoietina (EPO), un ormone secreto dai reni.

L'EPO stimola la produzione di globuli rossi dal midollo osseo, per aumentare la saturazione dell'emoglobina e l'apporto di ossigeno. Alcuni atleti dimostrano una forte risposta dei globuli rossi all'altitudine mentre altri vedono un aumento minimo o nullo della massa dei globuli rossi con l'esposizione cronica. Non è chiaro quanto tempo richieda questo adattamento, perché vari studi sono giunti a conclusioni diverse in riferimento alla quantità di tempo trascorso in alta quota.

EPO come terapia e come doping

Sebbene l'EPO sia presente naturalmente nell'organismo, viene prodotto anche sinteticamente per curare i pazienti con insufficienza renale o durante la chemioterapia.

Negli ultimi trent'anni, l'EPO è stato spesso abusata da atleti agonisti attraverso il doping, per ottenere vantaggi negli eventi di resistenza. L'abuso di EPO, tuttavia, aumenta la conta dei globuli rossi oltre i livelli normali (policitemia) e aumenta la viscosità del sangue, portando a ipertensione e aumentando la probabilità di coaguli di sangue, infarto o ictus. La secrezione naturale di EPO da parte dei reni umani può essere aumentata con l'allenamento in quota, ma il corpo ha dei limiti, che evitano gli effetti collaterali dannosi invece imputabili alle procedure dopanti illegali.

Altri meccanismi

Sono stati proposti altri meccanismi per spiegare l'utilità dell'allenamento in quota, perché non tutti gli studi mostrano un aumento statisticamente significativo dei globuli rossi derivanti dall'allenamento in quota. Uno studio ha identificato la causa nell'aumento dell'intensità dell'allenamento (aumento della frequenza cardiaca e respiratoria), che ha prodotto effetti durati oltre 15 giorni dopo il ritorno al livello del mare.

Un altro gruppo di ricercatori sostiene che l'allenamento in quota stimoli un uso più efficiente dell'ossigeno da parte dei muscoli. Questa efficienza può derivare da altre risposte all'allenamento in quota, tra cui l'angiogenesi, il trasporto del glucosio, la glicolisi e la regolazione del pH, ognuna delle quali può parzialmente spiegare il miglioramento delle prestazioni di resistenza indipendentemente da un maggior numero di globuli rossi. Inoltre, è stato dimostrato che l'esercizio in alta quota provoca adattamenti muscolari da trascrizioni genetiche selezionate e un miglioramento delle proprietà mitocondriali nel muscolo scheletrico.

In uno studio che ha confrontato ratti attivi ad alta quota con ratti attivi a livello del mare, con due gruppi di controllo sedentari, è stato osservato che cambiavano i tipi di fibre muscolari, portando a una maggiore efficienza metabolica durante il ciclo beta ossidativo e il ciclo dell'acido citrico, mostrando un maggiore utilizzo dell'ATP per le prestazioni aerobiche.

A causa della pressione atmosferica più bassa ad alta quota, la pressione dell'aria all'interno del sistema di respirazione deve essere inferiore a quella che sarebbe a bassa quota, affinché possa avvenire l'inalazione. Pertanto, l'inalazione ad alta quota comporta tipicamente un maggiore abbassamento del diaframma rispetto a quello a bassa quota.

Storia dell'allenamento in altura

Lo studio dell'allenamento in quota è stato approfondito durante e dopo le Olimpiadi del 1968, che si sono svolte a Città del Messico (Messico), ad un'altitudine di 2.240 metri (7.349 piedi).

Durante queste gare, le discipline di endurance hanno visto risultati significativamente inferiori ai record, a causa della minor pressione parziale dell'ossigeno, mentre gli eventi di sprint anaerobici hanno battuto tutti i record in vigore, grazie alla rarefazione dell'aria e inferiore resistenza all'aumentare della velocità.

Prima di questi eventi si era già ipotizzato come l'altitudine potesse influenzare le prestazioni e la maggior parte delle conclusioni sembravano coerenti con quanto si è verificato.

In definitiva, questi giochi hanno ispirato le successive indagini sull'allenamento in quota, da cui sono stati sviluppati i princìpi di allenamento trattati nei paragrafi sopra.

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Autore

Riccardo Borgacci

Riccardo Borgacci

Dietista e Scienziato Motorio
Laureato in Scienze motorie e in Dietistica, esercita in libera professione attività di tipo ambulatoriale come dietista e personal trainer