Generalità sulla forza muscolare

Fig1 - Processi di realizzazione del movimento

La forza è definita in fisica come la causa dello stato di quiete o di moto di un corpo. Nel nostro caso la forza muscolare è la capacità della macchina uomo di fronteggiare tutte quelle situazioni in cui è necessario vincere oppure opporsi ad una resistenza (Aa. Vv., 2002).
In fisiologia la forza muscolare viene definita come l’effetto di contrazione di un muscolo (della sua parte miofibrillare) quando viene eccitato da una salva di treni di stimoli nervosi (Vittori, 2004).
La forza muscolare si incrementa già a partire dai primi mesi di vita, portandoci in tempi brevi alla posizione eretta e, successivamente, a camminare.
Con l’avvento dell’età puberale, quindi con la rivoluzione ormonale, i parametri relativi alla forza vengono biologicamente stravolti a vantaggio di quest’ultima (Aa. Vv., 2002, p. 95).
La forza muscolare è da considerarsi come qualità fisica elementare essenziale, giacché sia la velocità che la resistenza sono da essa dipendenti e condizionate (Vittori, 2004, p. 54).
La contrazione volontaria del muscolo inizia nell’area motoria del cervello, da dove l’impulso nervoso muove attraverso il midollo spinale. Da li, il muscolo che produce la forza ottiene l’impulso stimolante.

Nel midollo spinale il motoneurone discendente forma una sinapsi con il motoneurone formante l’unità motrice insieme alle fibre che eccita. La contrazione vera e propria del muscolo avviene appena i sottili filamenti di actina e miosina vengono raggiunti da un impulso; reagendo, formano il cosiddetto “cross-bridge”, per mezzo del quale i filamenti scorrono uno sull’altro.

Fig2 - Actomiosina

I ponti che si stabiliscono tra i filamenti di actina e miosina costituiscono la contrazione e, nello stesso tempo, producono forza.
In questo modo si produce tensione che viene trasmessa, mediante i tendini, alle ossa su cui agiscono (Bosco, Viru, 1996).
Nello sport moderno non esistono più attività sportive in cui non si tenga conto di allenamenti tendenti a migliorare la capacità di forza.

La forza massima

La forza massima (Fmax) si può definire come “la capacità di sviluppare la forza che permette di sollevare un carico massimale che non consente di modulare la velocità di esecuzione” (Bosco, 1997, p. 84). Quindi è la forza più elevata che il sistema neuromuscolare è in grado di esprimere con una contrazione volontaria senza limitazioni di tempo (Aa. Vv., 2002) (Vittori, 2004) .

La capacità di esprimere elevati livelli di forza è strettamente correlata ad alcuni fattori:

  • la sezione trasversa dei muscoli, quindi, la loro dimensione
  • l’inserzione dei muscoli sulle leve ossee
  • la frequenza degli impulsi che i neuroni motori trasmettono ai muscoli nell’unità di tempo
  • il numero di fibre a cui vengono inviati gli impulsi
  • la velocità di biofeedback degli organi preposti al ritorno delle informazioni al sistema nervoso centrale (cellule di Renshaw, corpuscoli tendinei del Golgi)
  • la sincronizzazione nella contrazione di varie unità motorie (coordinazione intramuscolare)
  • la prevalenza di fibre muscolari, veloci (FT), lente (ST) oppure intermedie (FTR)
  • l’intervento coordinato di muscoli sinergici (coordinazione intermuscolare)
  • la presenza ottimale delle fonti energetiche
  • il ridotto attrito interno tra le fibre muscolari durante lo scorrimento
  • la quantità di ormoni androgeni prodotti (Aa. Vv., 2002, p. 98).

Ciò che rende la Fmax un elemento fondamentale è la sua importanza nel massimizzare le prestazioni sfruttando le interazioni biologiche che intercorrono tra Fmax e forza esplosiva (FE).
Infatti, possedere un livello elevato di Fmax è fondamentale per sviluppare gradienti elevati di FE (Bosco, 1997).

“Un fenomeno oramai ben documentato è quello relativo al primo adattamento biologico degli stimoli indotti dall’allenamento della forza massimale: a tale adattamento, che è di origine neurale, seguono complesse trasformazioni ed adattamenti morfologici che conducono all’ipertrofia muscolare” (Bosco, ibidem, p. 86).

Fig3 - Adattamenti muscolari in funzione del tempo

E’ possibile che i fattori neurali agiscano a diversi livelli del sistema nervoso centrale e periferico determinando, come risultato finale, un’attivazione massimale delle varie unità motorie coinvolte.
Tra i fattori di natura neurogena, quello che subisce i primi adattamenti all’allenamento di Fmax è quello relativo al reclutamento di nuove unità motorie. Successivamente, migliora la capacità di reclutamento temporale, cioè vengono reclutate nel medesimo tempo un numero sempre maggiore di unità motorie. Infine, migliora la capacità di emettere impulsi di stimolo ad alta frequenza.
Quest’ultimo adattamento, in contrasto con il fatto che occorre un periodo di tempo molto lungo prima che si producano adattamenti stabili, si perde velocemente in mancanza di allenamento.
Pertanto, dopo un primo periodo in cui si verifica un miglioramento della forza massimale, dovuto a fattori neurogeni, che include un miglioramento della coordinazione inter ed intramuscolare, avvengono dei processi di trasformazione ed adattamento morfologico. Infatti, l’ulteriore miglioramento che segue viene sostenuto da un aumento della sezione trasversa del muscolo (ipertrofia) (Sale, 1988, op. cit. in Bosco, 1997).

Criteri per la pianificazione dell’allenamento:

a) il carico di lavoro deve essere progressivo
b) l’atleta deve completare la serie non appena la potenza sviluppata raggiunge valori inferiori al 90% della potenza massima registrata con quel carico
c) il carico di lavoro non dovrebbe essere inferiore al 70% del carico massimo (CM)
d) Il volume totale di lavoro nella singola seduta di Fmax non deve essere inferiore a 50 ripetizioni (uno stimolo inferiore sembra non essere sufficiente a determinare perturbazioni abbastanza potenti da stimolare il sistema ipotalamo-ipofisi-gonadi)
e) la frequenza delle sedute di allenamento settimanale non deve essere inferiore a due
f) tale allenamento deve essere protratto per almeno 6-8 settimane (Sale, 1988 op. cit. in Bosco, Viru, 1996).

BIBLIOGRAFIA

  • Aa. Vv., Gli Esercizi della pesistica, SSS, Roma, 2003.
  • Aa. Vv., Il potenziamento muscolare. Aspetti scientifici e applicazioni pratiche, SSS, Roma, 2002.
  • Bosco C., Elasticità muscolare e forza esplosiva nelle attività fisico sportive, SSS, Roma, 1985.
  • Bosco C., La forza muscolare. Aspetti fisiologici ed applicazioni pratiche, SSS, Roma, 1997.
  • Bosco C., Viru A., Biologia dell’allenamento, SSS, Roma,1996.
  • Falcinelli F., Metodi moderni di allenamento per la preparazione dei pugili, SSS, Roma, 1985.
  • Harre D., Teoria dell’allenamento, SSS, Roma, 1985.
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  • Vittori C., L’allenamento delle specialità di corsa veloce per gli atleti d’élite, CSR, Roma, 2004.