Quanto è importante la crescita muscolare per l’incremento della forza? (parte 6)

Stiamo giungendo alla conclusione di questo imponente articolo a puntate sulla forza muscolare (gli altri episodi potete leggerli qui: parte 1 – parte 2 – parte 3 – parte 4 – parte 5). Trattiamo a questo punto la relazione che intercorre tra ipertrofia e guadagni in termini di forza.

La relazione tra guadagno in forza e guadagno in dimensioni

A questo punto dovrebbe essere chiaro che c’è una moltitudine di fattori che influenzano la forza al di là della semplice dimensione del muscolo. La sezione trasversale del muscolo generalmente spiega circa metà della variabilità, ma tanti altri fattori possono giocare un ruolo, dalla tensione specifica delle fibre muscolari ai bracci dei momenti muscolari, all’architettura, alla Forza Muscolare Normalizzata (NMF) fino all’apprendimento delle abilità.

Dal momento che l’NMF aumenta con l’allenamento, i bracci del momento muscolare tendono ad allungarsi con l’esercizio, e l’acquisizione delle abilità può giocare un ruolo determinante nello sviluppo della forza (specialmente nel caso di movimenti più complessi, nonostante l’apprendimento delle abilità possa impattare anche su cose semplici come un’estensione unilaterale del ginocchio), il fatto che in una carriera di allenamento si guadagni più forza che massa muscolare ha molto più senso.

In più, c’è una grande variabilità nella capacità di alcuni di questi fattori di rispondere al training, specialmente l’NMF e l’acquisizione delle abilità. In aggiunta, i bracci del momento muscolare variano da persona a persona e possono influenzare l’output di forza indipendentemente dalla forza contrattile muscolare. Così, dovrebbe essere chiaro perché alcune persone con meno muscoli sono capaci di sollevare più di quanto facciano individui con più massa.

Ora spostiamo l’attenzione su un’altra questione: dal momento che la massa muscolare non è l’unico fattore a influenzare la forza, quanto può un guadagno in massa influenzare il guadagno in termini di forza?

Sorprendentemente, non ci sono molti studi che esaminano questa relazione.

Il primo, uno studio recente di Ahtiainen, ha rilevato che non c’è alcuna correlazione essenziale tra il guadagno di massa nei quadricipiti e il guadagno di forza nella leg press dopo 5-6 mesi di allenamento somministrati a una popolazione eterogenea (maschi e femmine di età compresa tra i 19 e i 78 anni). Il coefficiente di correlazione era soltanto r=0.157, ovvero solo il 2,5% della variazione della forza poteva essere spiegato dal guadagno in massa muscolare.

Un altro studio di 9 settimane portato avanti da Erskine ha usato un gruppo omogeneo di persone non allenate (maschi tra i 18 e i 39 anni) e ha scoperto che la relazione tra il guadagno muscolare e quello in termini di forza dipende dal modo in cui forza e massa muscolare vengono misurate.

L’area della sezione trasversale fisiologica (la linea verde) è l’area della sezione trasversale del muscolo perpendicolare alle fibre muscolari stesse e l’area della sezione trasversale anatomica – ACSA  (linea blu) – è l’area della sezione trasversale dell’intero muscolo nel suo punto più spesso.

Per esempio, la correlazione tra l’area di sezione trasversale fisiologica e la forza contrattile muscolare era pari soltanto a r=0.14, e la correlazione tra il massimo momento torcente all’estensione del ginocchio e il volume muscolare dei quadricipiti era solo di r=0.15. Entrambe queste correlazioni, deboli, stanno a significare che il cambiamento di massa spiega solo il 2% della variazione nel guadagno di forza.

Ad ogni modo, la correlazione tra gli aumenti nel massimo momento torcente all’estensione del ginocchio e gli aumenti in ACSA era pari a r=0.48, il che significa che circa il 23% dell’aumento di forza potrebbe essere spiegato da un aumento nella dimensione del muscolo.

Vale anche la pena ricordare che il fattore che si è messo più fortemente in correlazione con i guadagni di forza è l’aumento di NMF: r=0.79, che ci fa capire come gli aumenti di NMF possono spiegare circa il 62.4% della variazione nei guadagni di forza.

In un altro studio di Erskine, inizialmente i partecipanti non allenati hanno esercitato i flessori del gomito (ovvero hanno fatto curl) per tre settimane così da da facilitare qualsiasi adattamento neurologico precoce, sono stati fermi per sei settimane in modo da perdere ogni aumento muscolare che avrebbero potuto guadagnare nelle tre settimane di allenamento e poi hanno nuovamente allenato i flessori del gomito per dodici settimane.

I guadagni in volume muscolare durante il periodo di allenamento di 12 settimane sono entrati in correlazione con i guadagni in termini di forza: r=0.527 per i guadagni nella massima forza isometrica volontaria, e r=0.482 per aumenti nei curls dei bicipiti 1rm. Questo significa che tenendo conto dei primi precoci guadagni neurologici, i cambiamenti nel volume muscolare spiegavano circa il 23/27% della variazione nei guadagni di forza.

Finora ci sono soltanto due studi condotti su sollevatori di pesi allenati.

Il primo, condotto da Baker, ha coinvolto sollevatori con almeno sei mesi di allenamento all’attivo e che dovevano essere capaci almeno di 1 rep alla bench press con il proprio peso corporeo.

Nel corso delle 12 settimane di studio, la correlazione tra i guadagni di massa magra (LBM – una buona approssimazione per la massa muscolare, dando per scontato che non ci siano cambiamenti macroscopici nei livelli di glicogeno nei muscoli o nello stato di idratazione) e i guadagni nella forza espressa in squat e bench press è stata rispettivamente di r=0.59 e r=68, e “una correlazione multipla tra i cambiamenti nella forza di squat e bench press e quelli in LBM ha rivelato una relazione anche più forte (r=0.81, r2=0.65), il che suggerisce che i cambiamenti di LBM sono i principali fattori dell’accrescimento di forza massima in atleti di questo livello”.

In altre parole, i guadagni in massa magra hanno spiegato circa il 35% della variazione in squat, il 46% della variazione in bench e il 65% del guadagno in entrambi i sollevamenti combinati.

Il secondo studio, di Appleby, ha scoperto che in un periodo di due anni i guadagni nell’indice di massa magra – LMI (LBM diviso per il quadrato dell’altezza – come il BMI, soltanto con la massa magra al posto di quella totale) – entrava fortemente in correlazione con i guadagni di forza negli squat (r=0.692-0.880), ma non con quelli della forza nella bench press (r=0.244-0.314), il che significa che il guadagno in LMI spiega circa il 48-77% dei guadagni in termini di forza di squat, ma soltanto il 6-10% della variazione di forza in bench press.

Forse potevamo attenderci la forte relazione tra i cambiamenti di LMI e quelli negli squat 1rm a dispetto di quella (assente) tra i cambiamenti di LMI e quelli di forza in bench press, dal momento che lo squat testa la forza di una porzione molto più grande della massa muscolare. Ad ogni modo, questa scoperta in qualche modo contrasta con quella di Baker, secondo cui i cambiamenti di LBM dovrebbero prevedere guadagni di forza in bench press piuttosto che cambiamenti nella forza di squat.

Prendendo insieme i due studi, emerge chiaramente una tendenza: nel caso di una popolazione non allenata, la relazione tra il guadagno muscolare e quello in termini di forza è debole e tenue, ma non appena il grado di allenamento si alza, anche la relazione si rafforza. Dopo un periodo di adattamento di sole tre settimane la correlazione cresce fino a r~0.5, mentre la correlazione media vista negli studi di Baker e Appleby era già forte di suo.

A questo punto la prossima domanda logica diventa: c’è una qualche ragione per aspettarsi che la relazione si rafforzi nel tempo?

In realtà sì. Sopratutto all’inizio di un programma di allenamento, i guadagni in forza superano di gran lunga quelli in massa muscolare. Di fatto, molti studi mostrano aumenti piccoli o nulli nella massa entro le prime quattro o sei settimane di allenamento (e gli studi che mostrano ipertrofia precoce possono essere stati confusi da stati muscolari di gonfiore o infiammazione), mentre il guadagno di forza inizia dal primo giorno. Le due spiegazioni più plausibili sono i guadagni precoci nell’abilità motoria (che matura molto rapidamente durante le primissime sessioni di allenamento) e guadagni precoci in NMF. Ricorda: in questo studio gli aumenti precoci in NFM entravano in salda correlazione con i cambiamenti nella forza, dando conto per circa il 60/65% della variabilità nei guadagni di forza.

I dati di Narici lo mostrano in modo ottimale:

Come puoi vedere, dopo due mesi di allenamento la forza è cresciuta di circa il 15% mentre la massa muscolare solo del 5%. Dal momento che la misura della forza in questo caso era una contrazione isometrica (Maximum Voluntary Contraction – MVC), l’aumento sproporzionato di forza deve essere dovuto ad un aumento di NMF (sostanzialmente le persone hanno accesso a tutta la propria forza per un MVC anche quando non sono allenate, il che significa che l’apprendimento di abilità non gioca un ruolo troppo significativo in questo caso). Ad ogni modo, dopo il secondo mese forza e massa muscolare iniziano ad andare di pari passo, crescendo entrambe di circa il 5% ogni mese.

Quindi:

  1. Sembra che la maggior parte dei cambiamenti in NMF abbia luogo entro i primi due mesi di allenamento.
  2. I cambiamenti di NMF sono i più forti anticipatori dei primi cambiamenti nella forza.
  3. C’è una considerevole variabilità nei cambiamenti di NMF (17±11%), il che significa che ci aspetteremmo guadagni di forza con lo stesso grado di variabilità indipendentemente dai cambiamenti nella massa muscolare.
  4. Se teniamo conto delle differenze nell’acquisizione delle abilità e del ruolo che possono giocare nello sviluppo della forza nei movimenti più complessi, ci aspetteremmo anche più variabilità nei guadagni di forza indipendentemente dall’ipertrofia.

Pertanto, la mancanza di correlazione tra ipertrofia e guadagno di forza nel caso di partecipanti non allenati non dovrebbe sorprenderci.

Allo stesso modo, ha anche senso che la relazione si rafforzi con il tempo dopo la prima, rapida e variabile acquisizione di abilità motoria e dopo aver raggiunto gli aumenti in NMF. Una volta rimosse le due più grandi fonti di variabilità (o, almeno, una volta che il loro contributo all’aumento di forza diminuisce – NMF e acquisizione di abilità specifiche), ci aspetteremmo che la crescita muscolare sia un indicatore predittivo dei guadagni in forza.

Continua…

Quanto è importante la crescita muscolare per l’incremento della forza? (parte 3)

Prosegue il tentativo di traduzione dell’articolo di Greg Nuckols sulla relazione tra ipertrofia e forza muscolare, di seguito ecco la terza parte (parte 1parte 2).

Il muscolo e le singole articolazioni

Sono tre i fattori primari che determinano il momento di forza che un muscolo può produrre in corrispondenza di un’articolazione:

1. La massima forza contrattile che un muscolo può esercitare su un osso. La massima forza contrattile dipende dalla dimensione del muscolo stesso, ovvero potenzialmente dall’architettura muscolare, e dall’ammontare della forza che può produrre per unità di misura.

2. Se il sistema nervoso può o meno attivare adeguatamente tutte o la maggior parte delle unità motorie nel muscolo e sopprimere l’attivazione dei muscoli antagonisti.

3. I punti di inserzione dei muscoli.

Affronterò questi tre fattori all’inverso.

Punti di inserzione

Quando i muscoli si contraggono tirano contro le ossa, creando un momento fisico  sulle articolazioni che attraversano. L’ampiezza del momento dell’articolazione è determinato dalla forza di contrazione e dalla lunghezza del braccio del momento muscolare. Se metti a confronto due persone i cui muscoli si contraggono con lo stesso identico ammontare di forza, la persona con il braccio del momento muscolare più lungo sarà in grado di produrre un momento più grande sull’articolazione (se sei confuso sui momenti delle articolazioni dai un’occhiata a questo ripasso veloce)

C’è una variabilità coniderevole nei bracci del momento muscolare. Per esempio in questo studio il braccio del momento medio per i quadricipiti era 40.2±3.5mm. Se i quadricipiti di qualcuno si contraggono con una forza di 5000N e tali quadricipiti hanno un braccio del momento muscolare di 40.2mm, allora saranno capaci di produrre un momento estensore del finocchio pari a 201Nm. Se, invece, il braccio del momento muscolare è pari soltanto a 36.7mm (-1 di deviazione standard), i quadricipiti produrranno un momento estensore del ginocchio di soli 183.5Nm.

In altre parole, se metti a confronto due persone i cui quadricipiti hanno esattamente la stessa forza ma uno di loro ha un braccio del momento muscolare che è più grande del normale e l’altro ha un braccio del momento muscolare più corto del normale (un braccio del momento “fortunato” per la forza VS uno “sfortunato”, ma sicuramente non anomali), la persona con il braccio del momento muscolare più lungo sarà capace di produrre un momento estensore del ginocchio più grande del 19%.

La diversità nei bracci del momento muscolare non fa la differenza tra un qualsiasi Mario o una qualsiasi Maria e un atleta di fama mondiale, ma è stata comunque individuata come la causa di un 16/25% della variabilità della forza maschile nelle estensioni del ginocchio.

Inoltre, Delp ha dimostrato che differenze sul collocamento dell’articolazione dell’anca possono avere un grosso impatto sui bracci del momento muscolare di flessori, estensori, adduttori e abduttori dell’anca.

In più, man mano che i muscoli crescono, i loro bracci di momento muscolare tendono ad allungarsi nel processo in corrispondenza della maggior parte (non tutti) delle articolazioni e degli angoli articolari. Il punto di ancoraggio non cambia, ma cambia la linea di tiro e il centro del muscolo, dove questa attraversa l’articolazione (che è dove misureresti il braccio del momento muscolare), si allontana dal centro dell’articolazione.

Un recente studio di Andrew Vigotsky lo dimostra in modo affascinante:

La variabilità nei bracci del momento muscolare ci aiuta a spiegare il nostro primo indovinello (un ragazzo più piccolo che solleva più peso di uno più grosso), mentre l’allungamento dei bracci del momento muscolare tramite l’ipertrofizzazione ci aiuta a spiegare il nostro secondo dilemma (guadagnare sproporzionatamente più forza che massa muscolare nel corso della storia di training).

Attivazione muscolare

Tantissime persone credono nella teoria per cui in condizioni normali abbiamo accesso soltanto ad una parte della nostra forza, ma che quando la situazione lo richiede (ad esempio se vediamo una persona cara intrappolata sotto un’auto) abbiamo una riserva di forza extra che aspetta solo di essere sguinzagliata nel momento in cui nelle vene arriva abbastanza adrenalina.

Sfortunatamente, con tutta probabilità non è così.

In condizioni di laboratorio è possibile testare quanta della sua forza una persona è capace di sfruttare. Bisogna spingere la persona a produrre il massimo della forza che riesce (contrazione volontaria) e poi stimolare elettricamente il muscolo per forzare ogni singola fibra muscolare a contrarsi più forte che può (contrazione evocata).

Le contrazioni volontarie hanno quasi sempre la forza di almeno il 90% di quelle evocate, tipicamente il 95%. A volte, addirittura, le contrazioni volontarie sono forti tanto quanto quelle evocate, anche in persone non allenate. Semplicemente, non c’è tanto spazio per il miglioramento.

Dobbiamo tenere a mente che qui stiamo parlando di singoli gruppi muscolari – può essere vero che l’unità di assunzione motoria aumenti con l’esperienza di allenamento nei sollevamenti combinati.

Onestamente, non sono sicuro che questo sia stato studiato, o che possa essere studiato al di là dell’elettromiografia, che è un po’ più caotica di come pensi la maggior parte delle persone.

Mettere a confronto le contrazioni volontarie con quelle evocate per qualcosa come le curve isometriche o le estensioni del ginocchio è semplice, ma stimolare al massimo i quadricipiti di qualcuno, o i suoi glutei, o i suoi tendini posteriori del ginocchio, o i suoi adduttori mentre il soggetto sta tentando uno squat di 1RM sarebbe un disastro assicurato.

Ad ogni modo, quando abbiamo a che fare con la forza di un singolo muscolo o gruppo muscolare, non sembra che aumentare l’attivazione del muscolo possa far guadagnare tanta forza, anche perché la maggior parte delle persone attiva efficacemente i propri muscoli in primo luogo.

Massima forza contrattile – Quello che dipende dalla dimensione e dall’architettura

Il resto della variabilità non spiegata dalle variazioni nei bracci del momento e dalle (piccole) variazioni nell’attivazione muscolare deve essere spiegata dall’abilità intrinseca di un muscolo di produrre forza.

Ci sono tantissime cose che contribuiscono alla produzione di forza muscolare, inclusa la dimensione del muscolo (sezione trasversale anatomica, o ACSA), la sua architettura (lunghezza dei fasci e angoli di pennazione), il grado di attivazione muscolare (che probabilmente non ha grandi effetti per la maggior parte delle persone) e la tensione specifica personale delle singole fibre muscolari (come discusso in precedenza).

La correlazione tra ACSA e forza muscolare e/o momenti articolatori è tipicamente intorno a r=0.7-0.75, il che significa che la grandezza del muscolo spiega solo circa il 50% della variabilità nella produzione di forza. Altri fattori architetturali (come la lunghezza dei fasci e l’angolo di pennazione) non si collegano nemmeno così strettamente (r=0.3-0.45), spiegando solo il 10-20% della variazione.

Ad ogni modo, la lunghezza dei fasci e gli angoli di pennazione tendono ad aumentare con l’ipertrofia, così è meno chiaro se possano o meno influenzare indipendentemente la forza contrattile (e, in caso positivo, il loro contributo sarebbe comunque abbastanza debole: in realtà, Erskine ha dimostrato che i cambiamenti negli angoli di pennazione e nella lunghezza dei fasci potrebbe essere debolmente correlata in modo negativo al guadagno di forza).

Massima forza contrattile – Quello che non dipende dalla dimensione e dall’architettura

Quindi, dimensione muscolare e architettura spiegano appena il 50/70% delle variazioni nella forza contrattile del muscolo. Il resto, allora, dipende da fattori che hanno effetto sulla forza muscolare indipendentemente dalle dimensioni del muscolo.

C’è un concetto  capace di spiegarlo: la Forza Muscolare Normalizzata (NMF).

La NMF è molto simile alla tensione specifica. La tensione specifica è l’ammontare di forza che una fibra muscolare può produrre relativamente alla sua sezione trasversale, e NMF è l’ammontare della forza che un intero muscolo può produrre relativamente alla sua sezione trasversale.

La maggior parte degli studi (anche se non tutti) dimostra che la NMF aumenta in risposta all’allenamento. Questo contrasta con la tensione specifica della singola fibra, che invece non tende ad aumentare con l’esercizio. Di conseguenza, qualcosa permette al muscolo di produrre più forza senza un aumento della capacità di produrre forza delle sue singole fibre, e (generalmente) senza un aumento nell’attivazione muscolare. Non è un bel rompicapo?

La spiegazione più plausibile per la discordanza tra la tensione specifica della singola fibra muscolare e la NMF è un aumento di tessuto connettivo e di proteine della membrana, responsabili della forza di trasmissione laterale dalla fibra muscolare al tessuto connettivo intorno. Questo consentirebbe a più forza totale di raggiungere il tendine con la stessa forza di contrazione per ogni fibra muscolare.

Fino all’80% della forza contrattile di ogni fibra muscolare può essere trasferita al tessuto connettivo circostante attraverso proteine specializzate che collegano ogni fibra alla fascia muscolare (endomisio, perimisio, epimisio, etc.). Questa forza può poi essere trasferita ai tendini, sommandola alla forza consegnata al tendine direttamente da ogni fibra muscolare all’incrocio tendino-muscolare.

Possiamo vedere questo effetto in azione negli studi che riportano sia la tensione specifica della fibra che la NMF (entrambe derivate dall’output di forza diviso per la sezione trasversale). Per esempio in questo studio la NMF era approssimativamente più alta del 23% rispetto la tensione specifica delle fibre nel pre-training, e approssimativamente il 36% più alta post-training.

Il muscolo può produrre più forza per unità di grandezza rispetto a quella ottenuta dalle singole fibre, perché la sua forza può essere trasmessa più efficientemente ai tendini grazie agli attacchi del tessuto connettivo.

Questa idea per cui gli aumenti in NMF possono essere spiegati da aumenti della trasmissione di forza laterale era stata teorizzata già negli anni ’80, ma ancora non ha avuto un supporto sperimentale diretto.

Noi sappiamo che la trasmissione di forza laterale esiste, ma non sappiamo ancora se aumenta come risultato dell’allenamento. Ad ogni modo, uno studio di Erskine del 2010 appoggia questa posizione.

Una trasmissione di forza laterale accresciuta attraverso un aumento dei rami di tessuto connettivo consentirà una trasmissione di forza più efficiente tra le fibre muscolari e i tendini, ma allo stesso tempo diminuirà la lunghezza effettiva delle fibre muscolari. Di conseguenza, dobbiamo aspettarci che il potere relativo (l’output normalizzato per il volume del muscolo) diminuisca.

In questo studio, nessun dato di misurazione è cambiato a livello di fibra muscolare: i partecipanti non hanno trovato cambiamenti nella tensione muscolare specifica, nei picchi di potere o nella velocità di riduzione.

La NMF, d’altra parte, è aumentata del 17% mentre il potere dell’intero muscolo normalizzato per la dimensione è rimasto lo stesso. Potenza = Forza x Velocità, quindi se la forza relativa aumenta del 17% mentre la potenza non cambia, la relativa velocità di accorciamento deve essere diminuita del 17%.

Tutte queste scoperte sono coerenti con l’ipotesi della trasmissione di forza laterale: nessun cambiamento a livello di fibre individuali ma un aumento dell’abilità del muscolo intero di produrre forza indipendentemente dalla dimensione, il tutto accompagnato da una diminuzione della velocità di riduzione.

Per confermare l’ipotesi saranno necessari studi diretti sui rami di tessuto connettivo e sui cambiamenti nelle proteine di membrana (come la distrofina), ma al momento questa sembra la spiegazione più plausibile per l’aumento di NMF in risposta all’allenamento.

Così come per ogni altro fattore che abbiamo discusso fino ad ora, c’è una grande variabilità nell’NMF e nei suoi cambiamenti. In questo studio particolare (che è in linea con la maggioranza della letteratura sull’oggetto), l’aumento di NMF era del 17±11%, il che significa che un buon numero di persone potrebbero aspettarsi un aumento della forza muscolare indipendente dalla dimensione del muscolo del 28% o più, mentre altri vedranno soltanto un aumento del 6% o meno.

Inoltre, la NMF calcolata post-training è di 30.3±6.7N/cm2, che significa che se l’NMF dei tuoi muscoli è 1 deviazione standard sopra la media (37N/cm2), produrrai il 57% di forza in più per ogni unità di area trasversale del muscolo rispetto a qualcuno la cui NMF è 1 deviazione standard al di sotto della media (23.6N/cm2).

Oltretutto, lo stile di allenamento può influenzare la NMF, come accade ad esempio con i tricipiti dei sollevatori di pesi che hanno una NMF più alta rispetto a quelli dei bodybuilders (ma, ripetiamolo, come per i dati sulla tensione specifica delle fibre muscolari, non possiamo trarre inferenze causali dalla ricerca sull’area trasversale – tutto ciò che abbiamo è un indizio).

Guardando al livello dell’intero muscolo, stiamo iniziando a vedere alcuni fattori che chiaramente aiutano a spiegare i nostri due rompicapo. Il ragazzo più minuto potrebbe sollevare un peso maggiore del ragazzo più grosso perché in possesso di inserzioni muscolari più favorevoli (bracci del momento muscolare più lunghi), di un’architettura muscolare migliore o di una NMF più alta.

In più, siamo capaci di guadagnare più forza che massa muscolare, in parte perché i bracci del momento muscolare tendono ad allungars progressivamente con la crescita del muscolo stesso (che ha un effetto moltiplicatore sulla forza), e poi perché la NMF aumenta con l’allenamento, il che significa che possiamo produrre più forza muscolare per unità di massa.

Continua…

Quanto è importante la crescita muscolare per l’incremento della forza? (parte 2)

Riprendiamo la traduzione (la prima parte la trovate qui) partendo dal primo punto chiave evidenziato da Nuckols: le singole fibre muscolari.

Le singole fibre muscolari

Le fibre muscolari più grandi producono generalmente più forza delle fibre muscolari più piccole, ciò non dovrebbero essere una grande sorpresa.

Tuttavia, mentre la forza assoluta delle fibre muscolari tende ad aumentare con la dimensione della fibra, la forza relativa tende a diminuire.

La metrica più comune per valutare la forza relativa di una fibra muscolare è chiamata “tensione specifica”. La tensione specifica è la forza massima divisa per area trasversale.

Sappiamo che la tensione specifica (la produzione di forza per unità di sezione trasversale) può variare significativamente tra le fibre muscolari.

In questo studio, la tensione specifica delle fibre muscolari dei bodybuilders era il 62% inferiore rispetto alle fibre muscolari di atleti di sport di potenza (powerlifters) e il 41% inferiore rispetto alle fibre muscolari dei soggetti di controllo non allenati.

In questo studio, vi era una differenza di 3 volte nella tensione specifica tra le fibre con la forza relativa maggiore e minore. Entrambi questi studi hanno anche scoperto che la tensione specifica tendeva a diminuire all’aumentare della grandezza delle fibre, confermato da questo grande studio che ha rilevato che la forza contrattile delle singole fibre muscolari è in relazione con il diametro della fibra muscolare piuttosto che la sezione trasversale.

Ciò significa che la tensione specifica tende a diminuire all’aumentare della dimensione della fibra, poiché l’area trasversale (proporzionale al quadrato del diametro) aumenta più velocemente del diametro. Ad esempio, se l’area della sezione trasversale di una fibra muscolare raddoppia, ci si aspetterebbe di produrre il 41% di forza in più e non più del doppio.

Mettiamola in un altro modo, l’area della sezione trasversale = π × (diametro/2)², perciò un raddoppio della lunghezza del diametro porterà a una sezione trasversa aumentata di 4 volte. Da questo aumento di 4 volte della sezione trasversa ci si aspetterebbe che la forza si raddoppi in modo da corrispondere al raddoppio del diametro, per una riduzione del 50% della tensione specifica .

In altre parole, le vostre fibre muscolari più grandi hanno probabilmente meno tensione specifica rispetto alle vostre fibre muscolari più piccole, ma nel momento in cui vi allenate, la tensione media specifica delle fibre muscolari rimane uguale o aumenta leggermente.

In questo studio, ad esempio, la sezione trasversale della fibra muscolare è aumentata di circa il 30% in 12 settimane di allenamento, ma la tensione specifica non è cambiata. I risultati di questo studio sono stati simili: un incremento del  28-45% nell’area della sezione trasversale della fibra muscolare dopo 12 settimane senza un cambiamento di tensione specifica. Questi due studi (uno, due), d’altro canto, hanno mostrato un aumento della tensione specifica della fibra muscolare in assenza di crescita muscolare. In tutti e quattro questi studi, la forza relativa al diametro della fibra aumenta, ma la forza relativa alla sezione trasversale aumenta solo quando le fibre muscolari non crescono.

Si potrebbe tentare di supporre che il fattore differenziante sia la durata dell’allenamento (12 settimane nei primi due studi che non mostrano cambiamenti nella tensione specifica, rispetto a un anno negli ultimi due dove aumenta la tensione specifica), ma questo studio getta una diversa luce su questa idea. La tensione specifica delle fibre muscolari dei sollevatori esperti (media 7.6 anni di formazione) era la stessa di quella del grupp odi controllo di soggetti non allenati. Nel complesso, sembra che la tensione specifica delle singole fibre muscolari possa aumentare in risposta all’allenamento se le fibre muscolari non diventano più grandi. Tuttavia, supponendo che le fibre muscolari crescano, la loro tensione specifica rimarrà probabilmente invariata, anche se le tensioni specifiche delle fibre muscolari più grandi saranno ancora inferiori alle fibre muscolari più piccole.

Per ora, sappiamo che ci possono essere delle differenze piuttosto importanti nella tensione specifica delle fibre muscolari tra gli individui (si ricordi che tale differenza è stata superiore al 61% nelle fibre muscolari degli atleti di potenza rispetto ai bodybuilders), che potrebbero aiutare a spiegare parzialmente il nostro primo conflitto: il ragazzo magro che solleva più peso del ragazzo più muscolato. Sappiamo anche che la tensione specifica della fibra muscolare può variare fino a 3 volte tra le fibre muscolari all’interno degli individui. Tuttavia, la tensione specifica della fibra muscolare non sembra essere eccessivamente influenzata dall’allenamento, specialmente quando si ha ipertrofia muscolare, ciò non fa molta luce sul nostro secondo problema (si guadagna molta più forza rispetto all’incremento di massa muscolare durante un lungo periodo di allenamento). 

Si potrebbe  supporre che la tensione specifica aumenta con l’allenamento pesante/esplosivo e diminuisce con un volume più elevato, in stile bodybuilder. Può essere che avere fibre muscolari con una maggiore tensione specifica li predisponga per il successo nello sport di potenza e che avere fibre muscolari con una bassa tensione specifica li predisponga per il successo nel bodybuilding (forse avere fibre muscolari relativamente più deboli ti permette di tollerare un volume superiore in allenamento con minori rischi di lesioni perché ogni contrazione è relativamente meno intensa).

Continua…

Quanto è importante la crescita muscolare per l’incremento della forza? (parte 1)

Quello che segue è la traduzione dei punti salienti di un articolo di Greg Nuckols del 2016 (qui trovate il testo originale). La traduzione è stata fatta da me (poichè l’articolo è piuttosto corposo e prolisso lo spezzetto in diversi articoli che tradurrò man mano che avrò tempo!!) , quindi perdonate eventuali errori, anzi vi invito a scrivermi per segnalarli, visto che non sono un traduttore, e adesso passiamo all’articolo…

 

“Punti chiave:

  1. Una moltitudine di fattori influenzano la forza oltre le dimensioni del muscolo ed il livello di abilità nell’eseguire il movimento richiesto per testare il grado di forza. 
  2. Proprio come esiste una significativa variabilità nella crescita muscolare (qualcuno ha incrementi significativi di massa muscolare in seguito ad allenamento, mentre altri no) c’è una significativa variabilità nell’incremento della forza. La forza muscolare normalizzata (quanta forza sviluppa un muscolo in relazione alla sua larghezza) può aumentare fino al 39% in alcuni casi e diminuire anche più del 5%  in altri, in risposta agli stessi protocolli di allenamento.
  3. Nelle prime fasi dell’allenamento, c’è un piccola relazione tra aumento di massa muscolare e aumento di forza. L’aumento di massa muscolare, in questi casi, potrebbe spiegare circa il 2% della variazione di forza.
  4. Per i sollevatori più esperti, i guadagni in massa muscolare possono spiegare fino a più del 65% della variabilità dei guadagni di forza, evidenziando l’ipertrofia come fattore chiave per i guadagni di forza nei sollevatori addestrati. 
  5. La tipologia di allenamento ha un grande impatto sul rapporto di forza guadagnato rispetto alla dimensione, un allenamento “più pesante” generalmente produce maggiori guadagni di forza.”

Più avanti nell’articolo l’autore continua…

“In questo articolo voglio approfondire due osservazioni inizialmente confuse e una domanda più generale:

  1. A volte, persone con meno massa muscolare sollevano di più rispetto a persone più muscolate. Qualcuno guadagna, in proporzione, più forza in risposta all’allenamento mentre altri guadagnano proporzionalmente più massa muscolare, anche a parità di programma di allenamento.
  2. A livello individuale, si ottiene un maggiore aumento di forza rispetto all’aumento di massa muscolare durante una carriera sportiva perché la forza aumenta generalmente più velocemente della massa muscolare. Se i muscoli sono ciò che produce la forza necessaria per sollevare i sovraccarichi, perché la forza guadagnata supera l’incremento della massa muscolare da 4 a 8 volte?
  3. Qual è la relazione tra i guadagni della massa muscolare e il guadagno in termini di forza?”

Partiamo dal livello basilare per poi crescere in complessità, per cui parleremo nei prossimi articoli di: