L’intensità dell’esercizio durante l’allenamento rappresenta, forse, il fattore più critico nel garantire il successo di un programma finalizzato al miglioramento del condizionamento aerobico. L’intensità di un’attività può essere definita come il livello energetico richiesto per il suo svolgimento e realizzabile grazie a specifici meccanismi produttori e liberatori di energia.

Dal punto di vista dimensionale, l’intensità è un’unità di potenza e può quindi essere espressa come: calorie spese nell’unità di tempo, potenza meccanica liberata (Watt), consumo di ossigeno al minuto, frequenza cardiaca di lavoro, ecc.

Il termine intensità di lavoro non può essere inteso in senso generale, ma deve sempre avere un significato relativo, in quanto, va rapportato alle condizioni organiche individuali. In termini assoluti infatti, una certa intensità di lavoro (ad esempio 150 battiti cardiaci al minuto), può risultare molto faticosa per un individuo e invece scarsamente impegnativa per un altro. Il carico di lavoro da svolgere va stabilito in base ai risultati di appositi test valutativi, all’anamnesi dell’individuo e ad un’analisi soggettiva del suo stato di salute e di forma.

Generalmente, per calcolare l’intensità di un determinato esercizio, ci si basa sulla frequenza cardiaca o sul consumo di ossigeno (espressi sotto forma di una determinata percentuale delle massime capacità funzionali del soggetto) o su dati che derivano o sono in diretta relazione con questi.

Il limite della frequenza cardiaca massima raggiungibile sotto sforzo da un soggetto, dipende dalle condizioni di salute, dalle caratteristiche individuali e dal metodo di calcolo utilizzato.

Esistono tre metodi principali per calcolare la frequenza cardiaca allenante (FCA), cioè quella frequenza da dover raggiungere e mantenere durante le sedute di allenamento che permette di ottenere i migliori benefici senza rischi per la salute:

Metodo I : si imposta un carico che permette il raggiungimento di una determinata percentuale della frequenza cardiaca massima (la massima frequenza cardiaca teorica del soggetto –Fcmax- viene convenzionalmente calcolata sottraendo da 220 l’età dell’individuo): FCA = % FC max

Metodo II :bisogna innanzi tutto calcolare il valore di quella che viene definita frequenza cardiaca di riserva (FCR) dato dalla differenza tra la massima frequenza cardiaca e la frequenza cardiaca a riposo (FCR = FC max – FC a riposo). La frequenza cardiaca allenante, si ottiene dalla somma tra una determinata percentuale del valore della FCR e il valore della FC a riposo : FCA = % FCR + FC a riposo

Metodo III : l’intensità di lavoro viene calcolata prendendo come riferimento il massimo consumo di ossigeno del soggetto (VO2 max). In questo caso, la frequenza cardiaca allenante è la frequenza cardiaca corrispondente ad un determinato consumo di ossigeno, espresso come percentuale del VO2 max : FCA = FC a livello di una % VO2 max

Una critica comune al Metodo II è la variabilità della FC a riposo, i cui valori si modificano di molto a seconda del momento in cui viene misurata, della postura, degli stress emotivi e delle condizioni ambientali. Per aumentare la precisione del metodo, si raccomanda di registrare la FC a riposo più volte per diversi giorni ed in condizioni standardizzate.

Il Metodo III, mettendo in relazione la FC ed il VO2, può rivelarsi meno pratico e più laborioso in quanto necessita del calcolo della massima potenza aerobica.(1)

In genere, nel programmare l’intensità dell’allenamento, si deve prevedere un carico di lavoro che permetta il raggiungimento del 70-85% della FCmax o del 60-75% della FCR o della frequenza cardiaca corrispondente al 60-80% del VO2 max.(2)

Non ha importanza quale metodo di calcolo si usa; chi è responsabile dell’allenamento deve capire che la FCA è solo una delle molte risposte fisiologiche monitorizzate durante il training.

In termini di efficacia e di sicurezza, per stabilire se un individuo risponde in modo idoneo all'esercizio, è importante capire l'uso della RPE (Rating of Perceived Exertion), rilevare le risposte più o meno esplicite del soggetto ed i segni ed i sintomi di fatica (astenia, sbalzi pressori, modificazioni del colore della cute, della respirazione e della sudorazione).

La frequenza cardiaca aumenta con andamento lineare all'aumentare del carico di lavoro (come il consumo di ossigeno), fino a raggiungere un livello oltre il quale non aumenta più (FCmax e ancheV02max) anche se il soggetto sotto sforzo riesce a sostenere un carico ancora maggiore per un po' di tempo. Perché sia realmente lineare la relazione tra consumo di ossigeno e frequenza cardiaca corrispondente a quella determinata intensità di carico, è necessario che questi valori siano rilevati durante la fase di equilibrio (steady state), il cui concetto viene qui sotto chiarito.

Quando una persona incomincia un esercizio, la frequenza cardiaca all'inizio cresce rapidamente e poi continua ad aumentare lentamente in un tempo tra i 3 e i 5 minuti, anche se il carico di lavoro è costante. A questo punto, se il carico di lavoro non varia,, si stabilizza e rimane costante (come il consumo di ossigeno), salvo variazione di pochi battiti, durante il resto dell'esercizio: questo è lo "steady state" o lavoro all'equilibrio. Questa è la fase in cui si ha uno stato stazionario di equilibrio tra l’energia richiesta dai muscoli per compiere lavoro e la produzione energetica da parte dell’organismo. Siccome in questa condizione le reazioni ossidative coprono completamente il fabbisogno energetico, un allenamento di questo tipo può, teoricamente, essere protratto per lunghi periodi dall’organismo.

E’ evidente che nel programmare, monitorare e controllare l’efficienza di un lavoro aerobico, dal punto di vista pratico è fondamentale il rilevamento della frequenza cardiaca.

Per determinare la frequenza cardiaca possiamo:

• utilizzare un cardiofrequenzimetro come controllo di precisione in tempo reale del lavoro svolto;

• insegnare il controllo manuale come alternativa pratica e sempre a disposizione.

Principalmente durante i nostri test ed il nostro allenamento, rileviamo la frequenza cardiaca con il cardiofrequenzimetro.

E’ un sistema avanzato di controllo del battito cardiaco che permette in ogni momento di sapere se il range di lavoro viene rispettato, fornendo un dato numerico molto preciso. I migliori comprendono una cintura toracica che funge da supporto al trasmettitore, il rilevatore-trasmettitore vero e proprio e il cardiofrequenzimetro con display ad orologio, adatto ad essere portato al polso o collegato alle macchine da cardio-fitness. Il trasmettitore funziona senza fili, permettendo la più ampia libertà di movimento e sul display è visualizzata in tempo reale la FC in bpm (battiti al minuto).

E’ possibile, tramite segnali di avvertimento sonoro che vengono emessi dallo stesso apparecchio, sapere quando si supera il limite della propria FC utile o si è fuori dal proprio range di lavoro ottimale precedentemente impostato in memoria.

Con i modelli più sofisticati, al termine dell'esercizio è possibile, digitando le funzioni, fare apparire tutti i dati inerenti al lavoro svolto. Sono a disposizione per i rilevamenti anche cardiofrequenzimetri portatili meno complessi, anche se meno precisi, che funzionano impugnandoli tra le mani o applicando l'apposita sonda al lobo dell'orecchio. Dopo pochi secondi sul display appare il valore reale della frequenza cardiaca. Sono meno precisi perché possono venire influenzati da movimenti del soggetto (il valore rilevato varia in continuazione di alcuni battiti) oppure dalla concomitante presenza nelle vicinanze di altri apparecchi elettronici.

Non dimentichiamo il rilevamento manuale della frequenza cardiaca tramite palpazione. La manovra può sembrare relativamente semplice e scontata, ma per ottenere risultati precisi è necessaria un minimo di pratica.

La rilevazione delle pulsazioni può venire effettuata in una delle seguenti sedi:

Quando si determina il battito cardiaco con la palpazione, bisogna sempre avere le seguenti accortezze: usare la punta del dito medio e dell'indice, non usare il pollice perché possiede una propria pulsazione che potrebbe causare un errore di misurazione; quando si rileva nella regione carotidea, non applicare forte pressione, infatti i barocettori della carotide risentono di questa compressione e causano come riflesso un rallentamento del battito cardiaco.

Il cronometro va azionato simultaneamente al battito ed il primo battito va contato come zero. Si deve continuare a contare per un periodo di tempo predefinito (6, 10, 15, 30 o 60 secondi) e poi rapportare al minuto i battiti rilevati.

Per gli individui meno esperti può essere abbastanza difficile rilevare manualmente la frequenza cardiaca durante un test: il soggetto si muove e il polso può variare. Il valore più esatto, secondo gli esperti, si ottiene statisticamente prendendo il tempo di 30 battiti e utilizzando poi le tabelle di conversione. Una persona abituata a sentire il polso, sia alla palpazione sia all'auscultazione, ottiene valori molto vicini a quelli rilevati all'ECG, se il polso è regolare.

Se il dato serve per verificare l'intensità dell'allenamento, il rilevamento può essere fatto anche immediatamente e velocemente appena concluso l'esercizio. Questo metodo non è privo di errori, perché le pulsazioni tendono immediatamente a diminuire per l'instaurarsi del processo di recupero, ma si ritiene comunque un dato soddisfacente contare subito dopo lo sforzo le pulsazioni per 6 secondi e moltiplicarle ovviamente per 10 per ottenere i battiti al minuto. Altri studiosi ritengono praticamente corrispondenti a quelle durante lo sforzo le pulsazioni prese entro 15 secondi dalla fine dello stesso.(3)

In pratica è la quantità massima di ossigeno che può essere captata, trasportata ed utilizzata dall'organismo (dall'entrata nei polmoni sino ai tessuti del corpo) e rappresenta quantitativamente la capacità di un individuo di produrre e utilizzare energia, generata dal sistema ossidativo-aerobico a livello muscolare.

Con la determinazione del massimo consumo di ossigeno possiamo rilevare l'apporto aerobico massimo nell'unità di tempo e la capacità funzionale del sistema cardiocircolatorio, in quanto esiste un’elevata correlazione fra la portata cardiaca massima e la massima potenza aerobica.

Il massimo consumo di 02 può essere espresso in valore assoluto in litri/minuto (l/min.) oppure in valore relativo al peso corporeo in ml/Kg/min, essendo validi entrambi i dati e preferendo l’uno o l’altro a seconda di quello che si vuole andare a valutare. Per soggetti che non sono impegnati in attività sportive agonistiche specifiche e di livello elevato, per i quali non conta tanto la prestazione massimale e quindi il consumo max di O2 in senso assoluto (l/min.), l'indice più attendibile dell'efficienza fisica è proprio il valore del V02max espresso in ml/Kg/min. Quest’ultimo, infatti, rapportando la quantità di ossigeno utilizzata all’unità di peso, permette comparazioni anche tra soggetti costituzionalmente e strutturalmente diversi tra loro.

I valori medi normali dipendono dal sesso e dall'età e sono, per i maschi adulti in buona salute un V02max attorno ai 44 ml/Kg/min e, per le femmine adulte, un V02max di circa 35 ml/Kg/min. Tali valori diminuiscono oltre i 20-30 anni e vanno gradualmente riducendosi. La differenza tra maschi e femmine dipende dalla differenza di massa muscolare e di contenuto totale di emoglobina, entrambi inferiori nelle donne. La differenza tra maschi e femmine è minore se si considerano i valori relativi al peso corporeo (ml/Kg/min) rispetto al confronto tra valori assoluti (l/min.) e diventa minima quando il V02max è riferito al peso corporeo magro (massa magra).

La pratica regolare di attività fisica di tipo aerobico porta a miglioramenti delle capacità aerobiche e quindi della potenza aerobica ed in soggetti praticanti attività di fondo si possono raggiungere valori medi di V02max di 50-55 ml/Kg/min.

Valori più elevati si riscontrano in atleti agonisti di alto livello praticanti discipline di resistenza (atleti fondisti, nella corsa, nel ciclismo, nello sci di fondo), attorno ai 75-80 ml/Kg/min: circa il doppio di un soggetto in buona salute con un buon allenamento aerobico.(4)