IL COSTO ENERGETICO DELL' ACQUAFITNESS
ACQUAFITNESS |
A cura del Prof. Mario Testi
Testo del Dott. Marcello Faina
Dipartimento di Fisiologia e
Biomeccanicadell’Istituto
di Scienza dello Sport, C.O.N.I. Roma | Introduzione
Gli antichi apprezzavano i benefici dei bagni, come dimostrano le innumerevoli
terme che i romani hanno costruito; ma la stessa passione non è estranea ai contemporanei
se i bagni termali sono ancora diffusi e se nelle case hanno cominciato ad apparire
con sempre maggiore frequenza le vasche con idromassaggio. Tuttavia, tali usi
sono generalmente finalizzati a scopo terapeutico, riabilitativo o rilassante
e, come detto, sono svolti in ambienti dedicati. Al contrario, la piscina è (o era) vista come il luogo tradizionalmente dedicato al nuoto oppure alla
pratica d'esercitazioni di tipo riabilitativo e terapeutico, spesso, quindi, in
un'ottica di un'attività blanda e poco faticosa del tipo ginnastica dolce.Negli
ultimi anni tuttavia, si è sempre di più diffusa la convinzione che l'acqua può rappresentare un'interessante alternativa alla pratica del fitness
in palestra.
L'acqua è, come l'aria, un fluido, ma di quest'ultima è ben più densa. Questa
caratteristica dona all'acqua alcune proprietà fisiche che rendono l'esercizio
fisico che si svolge in piscina del tutto peculiare, così da giustificare la diffusione
di una pratica conosciuta come Acquafitness , le cui forme più note sono:
- acquagym
- acquaerobica
- acquastep
- acquabuilding
Tra le proprietà fisiche dell'acqua, cui si è fatto riferimento, emerge, prima
fra tutte, la capacità di sostenere il peso del corpo che viene a trovarsi quasi in uno stato d'assenza di gravità. Ciò consente di
evitare il sovraccarico sulle articolazioni e i traumi e microtraumi a livello
osteo-muscolare che sono possibili negli esercizi dove c'è uno spostamento verticale
del baricentro (corsa, salti...).Immergendosi nell'acqua è come se si diventasse
progressivamente più leggeri man mano che si aumenta la parte del corpo immersa.
| Parte del corpo immersa in acqua |
Peso del corpo
rispetto al reale |
| tutto |
3% |
| fino alle spalle |
20% |
| fino al petto |
33% |
| fino all'ombelico |
50% |
| fino al polpaccio |
95% |
Naturalmente si parla di ginnastica in acqua con profondità di almeno
80 centimetri e più la profondità è elevata, più si possono sfruttare le altre
proprietà dell'acqua.I fenomeni sopra descritti sono spiegati dalla legge di Archimede, per la quale un corpo immerso in un fluido riceve una spinta dal basso verso l'alto pari al
peso del volume di liquido spostato. Se nell'acqua si galleggia o si pesa poco è quindi perché il peso del volume
d'acqua spostato dal corpo è maggiore del peso del corpo. Lo stesso non avviene
nel fluido aria, nel qual caso, ovviamente, il peso del volume d'aria spostato
dal corpo è inferiore al peso corporeo.
Ciò dipende, come detto, dal fatto che l'acqua è un fluido più denso dell'aria,
caratteristica che è sfruttata nell' Acquafitness, non solo per ridurre il peso
corporeo, ma anche per graduare l'intensità del carico. Infatti, l'elevata densità
dell'acqua provoca una resistenza al movimento circa 12 volte superiore rispetto
all'aria; ben si comprende quindi come, velocizzando il gesto, sia indispensabile
rispetto allo stesso movimento in aria applicare alle leve una forza decisamente
superiore. Il compito risulta ancora più intenso agendo con le leve alla massima
estensibilità del braccio di resistenza.Nell' Acquafitness questa possibilità
di modulare l'intensità del carico, variando la velocità e l'ampiezza dei movimenti
(ancor di più che in palestra, grazie alla maggiore densità dell'acqua), da particolare
importanza alla coreografia prescelta.
Le considerazioni sopra esposte sono, come appare chiaro, il risultato di osservazioni
empiriche e di conoscenze teoriche della fisica e dovrebbero trovare poi riscontro
in informazioni certe e sperimentali che indichino quale sia il reale costo energetico
di una lezione di Acquafitness. Queste informazioni sperimentali in realtà, a
nostra conoscenza, non esistono e pertanto appare difficile fare affermazioni
definitive sulle capacità allenanti dell' Acquafitness e, soprattutto, sulla struttura
(coreografia) più efficace in relazione all'obiettivo prefissato.La difficoltà
di reperire dati scientifici è determinata, tra l'altro, dal fatto che è quantomeno
complicato utilizzare apparati di misura del consumo di ossigeno (VO2), che è il parametro attraverso il quale si rileva la quantità di energia
prodotta dall'organismo per effettuare un lavoro, in un ambiente così particolare
come la piscina.
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PROVE SPERIMENTALI
La curiosità "scientifica" ed il desiderio di verificare se alcune modifiche
tecniche potevano permettere la misura del V'O2 in ambienti ad elevatissima umidità,
ha spinto l’Istituto di Scienza dello Sport del C.O.N.I. di Roma ad effettuare
delle prove sperimentali, consistenti in una misure "pilota" di costo energetico
durante una lezione di Acquafitness su due soggetti.
A tal fine è stato utilizzato un apparato portatile e miniaturizzato (K4b2 della
Cosmed) che opportunamente modificato ben si prestava all'impiego in condizioni
"da campo". Per meglio comprendere l'andamento dell'intensità del lavoro svolto,
i due soggetti (due donne di 40 anni, 174 cm e 79 kg, la prima, e 33 anni, 161
cm e 50kg, la seconda) sono stati monitorati anche durante una lezione di step
a secco e sono stati sottoposti ad un test massimale al cicloergometro per determinare
il loro VO2 max (39 ml*kg-1*min-1 in media).
La lezione di Acquafitness, che è stata ridotta a 36 minuti effettivi, è stata
condotta in una profondità medio-alta (170 cm) della vasca proprio per sfruttare
le caratteristiche principali dell'esercizio in acqua: l'uso di galleggianti,
quali ausili didattici, consisteva in una cintura (Hidrobelt ) propria della disciplina, che permetteva di avere un galleggiamento verticale
lasciando le spalle appena emergenti dall'acqua. Per evitare di danneggiare con
schizzi d'acqua il lettore della ventilazione dell'apparato K4b2 si è dovuto scegliere
tra una gamma di esercizi che non prevedessero la fuoriuscita dall'acqua degli
arti, sia inferiori che superiori. La lezione condotta prevedeva quindi un allenamento
di potenziamento e di resistenza cardio-muscolare, senza una coreografia stabilita,
eseguendo una sequenza di movimenti in successione tra loro e senza sosta.
Per integrare la misura del V'O2, sono stati anche effettuati durante la lezione
(5° - 15° - 25° minuto e stop) dei prelievi di una piccola quantità (25 microlitri)
di sangue capillare dal lobo dell'orecchio per determinare la concentrazione di
lattato. I risultati ottenuti (tab sottostante) appaiono molto interessanti, anche
se va premesso che ad essi si può dare un significato solamente indicativo, dato
l'esiguo numero di soggetti testati.
| |
V'O2medio(ml*kg-1*min-1) |
V'O2 medio(%V'O2max) |
Costo energetico(kcal*kg-1*h-1) |
Lattatemia(mM) |
| Acquafitness |
39.00 |
100 |
11.53 |
12.06 |
| Step |
29.70 |
77 |
8.71 |
5.78 |
| Differenza % (A/S) |
+32 |
+31 |
+32 |
+109 |
Tuttavia, i dati rilevati non vanno sottostimati, sia perché, come si vedrà,
sono validati da altre misure, sia perché appaiono rispondere ad una logica del
tutto accettabile.I risultati più significativi si riferiscono al valore medio
di tutto l'esercizio, in quanto i valori rilevati nelle lezioni hanno mostrato
un andamento relativamente stabile nel tempo, come dalla tabella. In essa è indicato
il V'O2, espresso in valore assoluto ed in percentuale del V'O2 max, la concentrazione
massima di lattatemia, espressa in millimoli per litro (mM), e la spesa energetica,
espressa in kcal per chilo di peso corporeo e per ora (kcal*kg-1*h-1).Un primo
dato che si evidenzia è che, apparentemente, le due signore, mentre nella lezione
di step hanno fatto registrare un'intensità di esercizio pari al 77% del V'O2
max, nella lezione di Acquafitness sono state capaci di mantenere un V'O2 medio
pari al 100% del V'O2 max. Ciò, da un punto di vista fisiologico, non sarebbe
possibile sia per la durata della lezione (troppo lunga per poter resistere ad
un'intensità del 100% del V'O2 max), sia perché se il valore medio è 100% vi devono
essere stati valori di picco ben superiori al 100% del V'O2 max (come si fa ad
avere valori superiori al max?).
In realtà, se si considera che il test per il V'O2 max in laboratorio è stato
eseguito in laboratorio al cicloergometro, appare plausibile, ed anche dimostrato
scientificamente, che il valore registrato non sia il vero V'O2 max del soggetto;
esso può, infatti, essere del 10-15% inferiore a quello che lo stesso soggetto
avrebbe (a meno che non si tratti di un ciclista) se il test fosse fatto su un
nastro trasportatore o comunque se fosse costretto ad usare una grande quantità
di masse muscolari (non solo le gambe) oppure gli fosse permesso di fare un gesto
al quale è abituato (non il ciclismo). Se si tiene conto di quanto appena detto
appare dunque plausibile che il V'O2 medio nelle lezioni sia così alto; infatti,
si può ipotizzare che il vero V'O2 max delle due signore sia percentualmente più
elevato di quello misurato in laboratorio. Nonostante questa considerazione si è comunque deciso di continuare a considerare
il V'O2 max come parametro di riferimento dello sforzo fatto nelle due lezioni,
perché esso è comunque un indice standardizzato e perché tale rapporto rende bene
l'idea dell'intensità alla quale le due signore hanno effettuato gli esercizi.
Infatti, la valutazione degli altri dati conferma questo dato: la lezione di Acquafitness, almeno per la coreografia da noi studiata, comporta
un dispendio energetico (11.53 kcal*kg-1*h-1) del 30% superiore a quello di una lezione di step (8,71 kcal*kg-1*h-1) ritenuta dall'istruttore simile per impegno fisiologico.
Eclatante è l'incremento della lattatemia che appare non solo più che raddoppiata nell'Acquafitness
rispetto allo step, ma addirittura presenta valori di picco (12 mM) tipici di sport agonistici
ad elevato impegno del metabolismo anaerobico lattacido. Il quadro che si delinea
da questi dati è quindi quello di una lezione di Acquafitness di intensità media
molto elevata, ben superiore a quella che ci si sarebbe attesi, considerato ed
accettato che l'obiettivo reale di tali esercitazioni sia lo sviluppo del metabolismo
aerobico.
Per la verità l'intensità rilevata con la quale è stata condotta la lezione dei
Acquafitness può, addirittura, essere considerata eccessiva non solo per lo sviluppo
di alcuni adattamenti metabolici (lipolisi) e circolatori (capillarizzazione) tipici del metabolismo aerobico, ma anche per una completa attivazione di tutte
le vie metaboliche enzimatiche di questo meccanismo energetico. Infatti, è ipotizzabile
che il forte coinvolgimento del metabolismo glicolitico, e quindi l'aumento di
acidità all'interno dei muscoli, possa alterare o inibire il funzionamento di
molti enzimi del metabolismo aerobico.
La lezione di step appare, di contro, svilupparsi ad un'intensità sensibilmente
più bassa anche se il valore di picco di lattato (superiore alle 4mM) denota una
tendenza ad avere fasi piuttosto intense.
Come si è detto questi dati sono solo preliminari e devono essere ulteriormente
validati, tuttavia nel corso della stessa lezione sono state effettuate altre
misure che confortano l'interpretazione che si è appena ipotizzata. Infatti, oltre
le due signore che si sono sottoposte alla determinazione del V'O2 e della lattatemia,
anche altre quattro partecipanti hanno accettato di sottoporsi al prelievo ematico.
L'analisi dell'andamento della lattatemia, non più su solo due soggetti, ma su
un gruppo di 6, dimostra che il fenomeno è comune e che in tre momenti su quattro
della lezione le differenze tra Acquafitness e step sono anche statisticamente
significative.
Ciò, come detto, supporta fortemente le validità dei valori di costo energetico
misurati su solo due soggetti. |
Conclusioni
In conclusione si può quindi dire che nell'Acquafitness è certamente vero che:
|
1. |
Si può fare esercizio fisico senza sottoporre le articolazioni e le componenti
capsulari e tendinee al carico rappresentato dal peso corporeo ed agli impatti
determinati dagli spostamenti del centro di gravità dello stesso. |
|
2. |
La "forza sensibile", che ogni allievo va a sviluppare ed a migliorare negli
esercizi acquatici, permette ad ognuno di allenarsi individualmente, laddove la
capacità di "sentire" gli appoggi nell'acqua e di aumentare i carichi di lavoro
sono la conseguenza del grado di forza, di resistenza, di potenza, di coordinazione
ed elasticità di ogni singolo individuo. |
|
3. |
Proprio per queste ragioni, determinate dalla più elevata densità dell'acqua,
una coreografia esasperatemente intensa, per tempi e movimenti, può determinare
un carico metabolico e funzionale (specialmente cardio-vascolare e metabolico)
talmente elevato:
- da non rispondere più all'obiettivo di "allenamento aerobico";
- da non essere adatto a soggetti anziani, non in buona salute o non "allenati";
- da richiedere una valutazione preliminare medico-sportiva di tipo agonistico
per evidenziare eventuali cause di non identità.
|
Insomma, almeno sulla base di questa prima esperienza, con l'Acquafitness si deve essere ancora più attenti che con gli esercizi in
palestra.
ACQUAFITNESS |