1 2a Parte 3. Vibrazioni di tutto il corpo “whole-body vibrations” Durante gli scorsi cinque anni abbiamo lavorato molto con questo mezzo di allenamento. Dopo le esperienze fatte abbiamo deciso di costruire una piattaforma vibrante “di tipo artigianale” che potesse permettere di soddisfare le nostre esigenze all'Istituto di Educazione Fisica di Barcellona. Lo sviluppo di questo dispositivo è stato importante per capire come questo tipo di piattaforma funziona realmente. Questo non è un nuovo metodo di allenamento anzi, è stato usato in Russia più di 40 anni fa, ma fino agli anni 90 è stato pubblicato ben poco sulla metodologia “whole-body vibrations” come mezzo di allenamento per gli atleti. Si tratta di un sistema che consiste nel trasmettere le vibrazioni meccaniche al corpo via piattaforme, cavi o manubri. Noi utilizziamo una vibrazione di 4 millimetri di ampiezza e una frequenza variabile da 26 hertz (per la riabilitazione) a 35 hertz (per il potenziamento). Le vibrazioni sinusoidali provocano un rapido e breve cambiamento della lunghezza del muscolo che é registrato dai fusi neuromuscolari che trasmettono gli impulsi attraverso le fibre efferenti che innervano il muscolo in questione. Con questa applicazione si è osservato un aumento nell'attività del muscolo con valori superiori a quelli rilevati durante l'attività muscolare volontaria. Questo metodo può indurre miglioramenti nelle prestazioni di forza e di potenza simili a quelli osservati con allenamento tradizionale di potenziamento. In uno studio su calciatori professionisti italiani effettuato da Bosco et al. (2001), 17 giocatori hanno seguito un programma durante il pre-campionato effettuando 5 serie di squat a 90º (60 s di esercizio con un recupero di 60 s.) Dopo un mese (5 sedute alla settimana) i giocatori hanno aumentato significativamente la loro capacità di salto e di estensibilità dei muscoli flessori della gamba. Purtroppo, questo studio non ha incluso il gruppo di controllo per determinare se gli aumenti nelle prestazioni fossero connessi con l’allenamento con le vibrazioni “whole-body” o ad altri elementi di allenamento effettuati durante il precampionato. In un altro lavoro ricerca, Sannicandro (2003) ha dimostrato che con la stessa modalità di intervento si è ottenuto un incremento della propriocezione degli arti inferiori in un gruppo di 20 giocatori dilettanti comparati a un gruppo di controllo. Questi risultati indicano che l'allenamento con vibrazioni “whole-body” è un metodo efficace per migliorare il controllo dell’equilibrio e quindi per prevenire gli infortuni. Più rilevante per le richieste specifiche del calcio è lo studio di Berschin et al (2003). In esso si è utilizzato un programma con vibrazioni “whole-body” durante il precampionato su 24 giocatori professionisti di rugby (6 settimane; 3 sessioni alla settimana). Le esercitazioni sulla piattaforma consistevano in 5x3 minuti di squat con carichi che aumentavano ogni settimana fino ad un massimo del 70% di 1RM. Un altro gruppo ha effettuato l'allenamento normale di pesistica (5x12 ripetizioni a 70% di 1RM effettuati in modalità esplosiva). Dopo sei settimane i giocatori che si allenavano con le vibrazioni “whole-body” avevano migliorato sensibilmente le loro prestazioni nel salto, nella velocità e nelle prove con cambi di direzione rispetto al gruppo che aveva utilizzato la pesistica tradizionale. Inoltre, i giocatori dichiaravano di sentirsi più potenti e stabili mentre effettuavano i cambi di direzione. Figura 7. Esempi di esercizi con piattaforme vibratorie di diverso tipo. E’ possibile trarre notevoli vantaggi da questo tipo di apparecchiature costruite in modo artigianale. Il principale è costituito dalla possibilità di 2 regolare la frequenza di vibrazione con 0.1 hertz di precisione. Questo è un fattore importante perché le frequenze ottimali hanno valori differenti in funzione del muscolo da allenare (si veda figura 8). Inoltre, la piccola piattaforma portatile garantisce una condizione di instabilità maggiore rispetto ai modelli in commercio di dimensioni superiori. Una vasta gamma di esercitazioni può essere effettuata con essa, come ad esempio gli esercizi con la pedana inclinata (si veda figura 9). Per esempio, dal punto di vista clinico sono stati evidenziati buoni risultati con atleti affetti da tendinopatia cronica a seguito di esecuzioni di squat in eccentrica sulla pedana con inclinazione di 25º. Un'altra esercitazione particolarmente utile è l'estensione dell'anca sulla piattaforma che consente di compiere un'azione eccentrica importante a livello del quadricipite (si veda figura 10). Figura 8. Se viene aumentata la frequenza di vibrazione di un hertz al secondo si può visualizzare la frequenza ottimale per ogni muscolo. Nell’esempio sopra in grafico i vasti mediali hanno raggiunto la massima attività elettromiografica fra 30 e 35 hertz mentre per i gastrocnemi (gemelli) la massima attività è raggiunta fra 25 e 30 hertz. stata Figure 9. Esercizio su pedana vibratoria di squat con piano declinato. Figura 10. Esercizio eccentrico su pedana vibratoria per il quadricipite. 4. Musclelab E’ uno dei sistemi più completi per valutare il comportamento del muscolo. È un dispositivo portatile leggero che può essere facilmente utilizzato sul campo di allenamento. Molti gruppi di ricerca hanno confermato la buona affidabilità dell’apparecchio ed una delle caratteristiche più interessanti di questo dispositivo è il bio-feedback immediato. Questa funzione contribuisce ad aumentare la motivazione e di conseguenza anche le prestazioni di potenza. Con questo “laboratorio portatile” si può condurre un’ampia varietà di test dinamici e isometrici. Per la loro applicazione si devono utilizzare differenti sensori, quali per esempio l’encoder lineare, i sensori EMG, il tappetino ad infrarossi, i sensori di forza, i goniometri e così via. Per avere informazioni su come si esprime la forza muscolare nelle prove è consigliato l’utilizzo delle seguente valutazioni: a) la resistenza, la velocità e la potenza possono essere valutate con quattro, cinque carichi differenti (solitamente 20, 40, 60 e 80% di 1RM); Gli allenatori si possono porre le seguenti domande: * Qual’è il carico ottimale che ogni giocatore dovrebbe alzare in ogni esercizio (anche in funzione del periodo della stagione), in relazione all’ obiettivo specifico di allenamento?; * Il giocatore effettua prestazioni muscolari adeguate al periodo di preparazione? ; * Il giocatore presenta squilibri muscolari? ; * Il programma di allenamento ha prodotto gli adattamenti previsti? (si veda figura 11) Figura 11. Curve di forza-velocità e potenza prima e dopo 5 settimane di allenamento con carico ottimale (45% 1RM = 40 Kg). b) Resistenza muscolare. Con il protocollo sopra descritto, possiamo identificare quando una sessione o un periodo di allenamento deve terminare per evitare l’overtraining o il presentarsi di adattamenti indesiderati. E’ inoltre possibile stabilire come il 3 giocatore reagisce alla fatica muscolare (in figura 12 è mostrato l'esempio di un attaccante di livello internazionale) Figura 12. Serie di ripetute alla panca con carico ottimale (in questo caso 40 chilogrammi, 45% di 1RM). Alcuni atleti, come ad esempio Patrick Kluivert, (richiesto il permesso per mostrare l’immagine) possono effettuare da 5 a 7 ripetizioni sopra il livello di soglia di potenza predeterminato (linea rossa); sino al manifestarsi della fatica. Quando vengono effettuate sotto il target (linea rossa) 2 ripetizioni, la serie dovrebbe essere interrotta per evitare adattamenti indesiderati. c) L’elettromiografia (EMG) sincronizzata con la misurazione della potenza sviluppata. Con questo test è possibile porsi le seguenti domande: * quali esercizi generano la maggior attivazione di ciascun muscolo nel giocatore testato? * Qual’è la frequenza ottimale per lavorare sulla piattaforma vibratoria? * Il giocatore riceve il biofeedback in tempo reale mentre esegue l’esercizio e può apportare eventualmente le modifiche necessarie? (si veda esempio figura 13). Figura 13. Bio-feedback con EMG durante l’esecuzione alla leg curl YoYo (il Musclelab è sul tavolo!). d) Test del salto. Come e quanto salta ciascun giocatore in differenti situazioni? Si possono registrare sia la fase di volo che quella di contatto. Discussione e conclusioni La prima domanda che ci si potrebbe porre è se sono disponibili sufficienti evidenze scientifiche per giustificare l’inserimento di programmi di miglioramento della forza muscolare negli allenamenti dei calciatori. I risultati ottenuto con calciatori della Lega Islandese indicano una relazione significativa tra l’altezza media di salto e la classifica finale della propria squadra. La stessa tendenza è stata dimostrata per quanto riguarda la forza di estensione della gamba, la struttura corporea, la distribuzione del grasso e il numero di giorni di allenamento persi per infortunio. Benché la Lega Islandese di calcio non sia del tutto professionistica, questi dati suggeriscono che negli allenamenti delle squadre di calcio dovrebbero divenire prioritari programmi di condizionamento muscolare e di prevenzione degli infortuni (Arnason et al, 2004). Allenamenti pianificati di intervento mirato su giocatori di alto livello sono rari. Per gli studi sulla prevenzione degli infortuni sono stati prevalentemente utilizzati giocatori di calcio non professionisti che hanno evidenziato una riduzione percentuale delle lesioni tra il 43% e l’87% . Giocatori di alto livello sono stati studiati da Askling et al. (2003) i quali hanno osservato che le lesioni a carico degli ischiocrurali si riducevano del 70% in confronto con un gruppo di controllo. Non è realistico fare un esperimento controllato con giocatori di alto livello come quelli dell’ F.C. Barcellona Tuttavia è stato iniziato uno studio comparativo sulla frequenza degli infortuni (principale obiettivo dell’intervento) nei periodi tra settembre-gennaio e febbraiogiugno. Nella comparazione tra i primi 5 e gli ultimi 5 mesi della stagione la frequenza di lesioni si era ridotta del 38% (rispetto a tutti i giocatori). L’incidenza di lesioni era del 40% inferiore nei giocatori che avevano realizzato un programma di allenamento specifico in confronto a coloro che non lo avevano svolto. La perdita dei giorni di allenamento in relazione a lesioni si era ridotta maggiormente nei giocatori che avevano seguito un programma di allenamento specifico. Molte variabili potrebbero aver alterato i risultati come ad esempio, un 4 numero più esiguo di partite (eliminazione dalla Coppa UEFA e dalla Coppa di Spagna verso la fine di febbraio) o una impressionante serie di vittorie (9 vittorie consecutive e 17 risultati utili nella seconda metà della Liga Spagnola). In ogni caso, queste statistiche mostrano la necessità di un programma specifico per la prevenzione delle lesioni muscolari. Sfortunatamente negli anni successivi non è stato possibile proseguire questo progetto per confermare la validità del lavorare in corso Riferimenti bibliografici Arnason, A., S. B. Sigurdsson, A. Gudmundsson, I. Holme, l. Engebretsen, and R. Bahr. (2004). Physical fitness, injuries, and team performance in soccer. Medicine and Science in Sports and Exercise, 36, 278– 285. Askling, C., J. Karlsson and A. Thorstensson. (2003). Hamstrings injury recurrence in elite soccer players after preseason strength training with eccentric overload. Scandinavian Journal of Medicine and Science in Sport, 13, 244-250. Berschin, G. et al. (2003). Zum einsatz von vibrationskrafttraining als spezifisches schnellkrafttraininsmittel in sportspielen. Leistungssport, 4, 11-13. Bosco, C. et al. (2001). Effetto della vibrazione su alla forza veloce e flessibilità muscolare. Medicina dello Sport, 54, 287-93. Sannicandro, I. (2003). L’utilizzo delle vibrazioni sussultorie per il miglioramento della gestione del disequilibrio. Medicina dello Sport, 56, 19-24. Further Reading Bosco, C et al. (2000). Monitoring strength training: neuromuscular and hormonal profile. Medicine and Science in Sports and Exercise, 32, 202-208. McHugh, M. et al. (1999). Exercise-induced muscle damage and potential mechanism for the repeated bout effect. Sports Medicine, 27,157-180. Biografia Julio Tous è Professore alla Università Ramon Llull di Barcellona e consulente dell’F.C. Barcellona e di altri Team e giocatori di alto livello. Nel 2001 ha completato il proprio dottorato nell’area dello sviluppo della forza muscolare. Nella stagione 2006-2007 il Dott. Julio Tous ha collaborato con la Staff Atletico della Sampdoria (Proff.ri Sassi e Tibaudi) per lo sviluppo della potenza muscolare. L’utilizzo di questo “nuovo” metodo abbinato ad altre strategie di lavoro atletico, ha permesso di ottenere durante l’arco della stagione, la riduzione del 33% del totale degli infortuni ed una riduzione del 19% degli infortuni muscolari, nessun infortunio muscolare è stato rilevato a livello dei muscoli ischiocrurali. Roberto Sassi