INTRODUZIONE 

Insieme al mio amico e mentore Rolf Ohman, grande esperto di forza nonché inventore del sistema di allenamento inerziale di cui parleremo, introduciamo un concetto che completa tutto quello fino ad ora studiato nel mondo dell’allenamento contro resistenza.

Dovuto ad alcune leggi sulla fisica, un chilo non è sempre un chilo.

Quando si guarda alla classica macchina-pesi si assume che rappresenti una resistenza specifica: in effetti lo è, ma solo quando il peso è fermo e viaggia ad una velocità costante. Una volta in movimento, il cambio di velocità/accelerazione provocato dal movimento, comporta un cambiamento del peso.

Considerando ciò, quando si sta in piedi in un ascensore e questo inizia a muoversi verso l’alto, ci si sente più pesanti, al raggiungimento di una velocità costante ci si sente normali, e quando ci sta per fermare la sensazione è di essere più leggeri. Tuttavia il peso corporeo effettivo non è cambiato, solo la forza esercitata.

La stessa cosa accade quando si solleva un pacco pesi o un peso libero, e lo si accelera attraverso il movimento.

L’EVOLUZIONE DELLA FISICA DEL MOVIMENTO

Questo non è un concetto nuovo; infatti Sir Isaac Newton lo dimostrò nel 1687. Mostrò come questo cambiamento di forza sia proporzionale alla massa sollevata moltiplicato per l’accelerazione: per ottenere una maggiore velocità di movimento sono necessarie accelerazioni elevate. Ciò significa che la forza sviluppata può variare notevolmente a seconda della velocità di movimento.

In tutti i movimenti sportivi dinamici le forze di accelerazione sono pari o superiori al peso effettivo sollevato o lanciato. Ad esempio un sollevatore di pesi solleva il peso da terra ad altezza delle spalle, o un lanciatore del peso durante il lancio eserciterà forze molto superiori al peso effettivo da sollevare o lanciato a causa delle enormi accelerazioni necessarie nel gesto specifico.

A causa dell’evoluzione gli esseri umani hanno adattato il sistema neuro-muscolare per far fronte a questo principio di inerzia. Più alta è la velocità di movimento, superiori sono le forze prodotte. Siamo sottoposti a forze di inerzia non appena incominciamo a muoverci. Se avessimo vissuto su di un pianeta con una forza gravitazionale meno forte di quella terrestre, allora il nostro sistema neuro-muscolare si sarebbe adattato ad una gravità più bassa. Prendete la luna come esempio: a causa del fatto che ha solo 1/6 del campo gravitazionale terrestre, è possibile per gli astronauti saltare grandi distanze sulla superficie lunare.

… E DELLE MACCHINE VERSO UN ALLENAMENTO INERZIALE

Fin dall’inizio dei tempi l’uomo si è allenato per ottenere risultati migliori in imprese sportive (o militari), mettendo a punto differenti strategie di allenamento, e di conseguenza le attrezzature per soddisfare queste esigenze. Fin dal momento dell’invenzione della macchina a resistenza variabile nel 1898, tutti i produttori hanno faticato a imbrigliare queste forze di accelerazione. Diversi produttori hanno dovuto affrontare due scelte: ridurre la massa o l’accelerazione del pacco pesi. Da quando il pacco pesi è la fonte di resistenza, questa non può essere abbassata. Possiamo solo ridurre l’accelerazione o altrimenti il peso diventerà “volante” a determinate velocità. Tuttavia questo non è una soluzione adatta in quanto la velocità di movimento è essenziale per tutti gli eventi sportivi ed i movimenti dinamici.

Negli anni successivi, l’utilizzo dell’aria con cilindri pneumatici è stata usata come risposta per tutti gli allenamenti con accelerazione nello sport. Questo è certamente un modo migliore di sfruttare le resistenze rispetto all’utilizzo di un pacco pesi, ma non fornisce il fattore mancante col quale il nostro sistema neuromuscolare si è evoluto fin dall’inizio dei tempi, ovvero la gravità e le forze inerziali durante le accelerazioni.

Questi dispositivi pneumatici possono fornire solo due cose:

  1. Resistenza isokinetica: a velocità costante
  2. Resistenza isotonica: forza costante

Queste resistenze consentono solo velocità costanti con varie forze (isocinetica) o forze costanti con varie velocità (isotonica). Nessuna di queste resistenze si verifica nel movimento naturale dall’uomo in un campo gravitazionale.

Queste resistenze sono ancora utili in alcuni aspetti dell’allenamento, come l’ipertrofia o la riabilitazione. Ma non potranno mai colmare il divario per un vero allenamento inerziale a causa della mancanza di forze di accelerazione.

Sono stati fatti molti tentativi per creare una macchina che realizzasse una resistenza di questo tipo mediante motori elettrici. Il tentativo più importante è stato quello del Prof. Ariels nei primi anni sessanta, poi sia Cybex che Biodex ci hanno provato. Tuttavia, queste macchine sono solo riuscite a gestire e riprodurre le resistenze isotoniche o isocinetiche.

LO STATO DELL’ARTE NELL’ALLENAMENTO INERZIALE

L’ allenamento inerziale ha fatto un altro passo in avanti per la realizzazione della performance, sfruttando un volano e la forza applicata dal soggetto che viene restituita in senso uguale e contrario alla spinta concentrica per stimolare le fibre in eccentrico, ma ha il limite di essere comunque vincolato ad una forza applicata e non di poter essere gestita a piacimento e secondo necessità, come poi ad alte resistenze, quella di avere un tempo “zero” (starting strength) elevato e quindi non favorire questo tipo di attivazione.

Oggi una compagnia svedese, la 1080Motion, ha creato e brevettato una macchina per l’ allenamento inerziale utilizzando lo stato dell’arte della tecnologia robotica. Essa è capace di produrre l’inerzia quando la resistenza viene accelerata. Questo ci dà l’opportunità per la prima volta di usare una macchina con diversi carichi per replicare ciò che accade in natura quando cerchiamo di saltare o lanciare un oggetto. Ora possiamo osservare e monitorare il miglioramento della capacità di accelerazione degli atleti e allo stesso tempo fornire bassi carichi ad alte velocità utilizzando l’inerzia durante la riabilitazione per contribuire ad accelerare e migliorare il recupero da infortuni muscolari.

L’algoritmo sviluppato insieme alle componenti robotiche, permettono di gestire il carico in qualsiasi tipo di situazione o possibilità, variando velocità e carico inter- ed intra- serie, addirittura intra-ripetizione! Sta alla fantasia di chi lo utilizza, basata sempre sui principi di allenamento e di fisiologia, il limite di utilizzo.

Approfondiremo l’argomento nei prossimi articoli.

Andrea Nonnato

BIBLIOGRAFIA:

Bigland Brenda, Lippold O. C. J. 1954. The relation between force, velocity and integrated electrical activity in human muscles

Bompa T., Buzzichelli C. Periodization Training for Sports 2nd edition

Bosco C., 2002. La forza muscolare. Aspetti fisiologici ed applicazioni pratiche

Dietz C., Peterson B., 2012.  Triphasic Training: A systematic approach to elite speed and explosive strength performance

Frost DM, Cronin J, Newton RU, 2010. A biomechanical evaluation of resistance: fundamental concepts for training and sports performance, Sports Medicine, 40(4):303-26

Hill A.V. 1964. The effect of load on the heat of shortening of muscle. Proc. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 159:297–318 10.1098/rspb.1964.0004

Wickiewicz TL, Roy RR, Powell PL, Perrine JJ, Edgerton VR, 1984. Muscle architecture and force-velocity relationships in humans, Journal of Applied Physiology Published, Vol. 57 no. 2, 435-443

Seow CY, 2013. Hill’s equation of muscle performance and its hidden insight on molecular mechanisms, J Gen Physiol.;142(6):561-73.