Le zone di allenamento e la loro importanza per la salute e le prestazioni

Avrete probabilmente sentito parlare delle zone di allenamento per la frequenza cardiaca e di come gli atleti di resistenza d'élite e, più recentemente, un numero crescente di atleti amatoriali le utilizzino per guidare il loro allenamento. Le zone di allenamento possono migliorare significativamente i risultati dell'allenamento cardio e a intervalli, indipendentemente dal fatto che si voglia battere un record di triathlon, essere più sani o perdere peso. Di conseguenza, queste zone dovrebbero essere un punto di riferimento per tutti coloro che hanno una routine di fitness.

Questo blog spiega cosa sono le zone di allenamento, come si determinano, gli effetti che ciascuna di esse ha sulla fisiologia umana e come si possono utilizzare per informare meglio l'allenamento e l'alimentazione. 

Zone di intensità dell'esercizio e risposta metabolica

Il corpo umano ha una risposta metabolica diversa a seconda dell'intensità dell'esercizio a cui è esposto. La sua risposta metabolica è definita in base alla quantità di energia (cioè le calorie) e al tipo di carburante (cioè la proporzione di grassi e carboidrati) che utilizza a ogni particolare intensità. Ad esempio, nella zona 2 si possono bruciare 4,5 kcal/min con una miscela di carburante composta da 75% di grassi e 25% di carboidrati. Questi attributi cambiano gradualmente man mano che si passa a zone di maggiore intensità di esercizio, perché la richiesta di energia aumenta e la miscela di carburante necessaria per sostenere i crescenti livelli di rilascio di energia deve cambiare. Per comprendere meglio questo fenomeno, dobbiamo innanzitutto esaminare il processo di generazione dell'energia nel corpo umano.  

Durante l'esercizio fisico, il corpo brucia una miscela di grassi e carboidrati per liberare l'energia necessaria (cioè le calorie) per muoversi. Questo processo utilizza tipicamente l'ossigeno e viene quindi definito anche ossidazione dei grassi e dei carboidrati. I grassi rilasciano più energia dei carboidrati quando vengono bruciati (9 kcal per grammo di grasso contro 4 kcal per grammo di carboidrati), ma hanno un processo di combustione più lento che li rende adatti a basse intensità di esercizio in cui il tasso di richiesta di energia è basso. I carboidrati, al contrario, richiedono meno tempo per essere bruciati e possono quindi supportare intensità di esercizio più elevate, dove il tasso di richiesta di energia è maggiore. 

Di conseguenza, la miscela di carburante passa da una prevalenza di grassi quando l'intensità dell'esercizio e il fabbisogno energetico sono bassi a una prevalenza di carboidrati quando l'intensità dell'esercizio aumenta e la velocità con cui l'organismo deve rilasciare energia aumenta. In breve, con l'aumento della richiesta di energia, le cellule devono affidarsi maggiormente ai carboidrati, che rilasciano energia più rapidamente. D'altra parte, le cellule si affidano ai grassi come fonte di carburante, nonostante il loro lento processo di rilascio di energia, finché la richiesta di energia rimane bassa. 

La Figura 1 mostra la differenza tra i grassi e i carboidrati bruciati all'aumentare dell'intensità dell'esercizio durante un test su tapis roulant. 

Figura 1 Verde scuro: grassi, turchese: carboidrati, verde chiaro: frequenza cardiaca

Passare dalle zone di intensità alle zone di frequenza cardiaca

Come descritto in precedenza, le zone di intensità di esercizio sono definite in base alla risposta metabolica dell'organismo quando si esercita a un'intensità specifica. La risposta metabolica è definita in generale dalle calorie consumate e dal contributo di grassi e carboidrati nel processo di combustione delle calorie a quella particolare intensità. Per misurare il dispendio calorico e il consumo di grassi e carboidrati, è necessario analizzare l'ossigeno e l'anidride carbonica espirati da un individuo con un analizzatore metabolico. Poiché i test metabolici possono essere eseguiti solo in una configurazione di prova o di valutazione e non in ogni sessione di allenamento o evento atletico, è necessario utilizzare una metrica proxy che possa essere facilmente monitorata quotidianamente per mappare la risposta metabolica di una persona rispetto ad essa. La metrica proxy più comunemente utilizzata a questo scopo è la frequenza cardiaca. 

Misurando la frequenza cardiaca durante un test metabolico, possiamo stabilire una correlazione tra i diversi stati metabolici a cui è sottoposto il soggetto e la frequenza cardiaca. Poiché questa correlazione rimane abbastanza costante, una volta stabilita, può essere utilizzata per dedurre la risposta metabolica del soggetto semplicemente monitorando la frequenza cardiaca durante l'allenamento o gli eventi sportivi. Si parla di "zone di allenamento personalizzate". 

Quanto differiscono le mie zone di frequenza cardiaca da quelle della persona seduta accanto a me?

La risposta è molto! Esistono molti modi per stimare le zone di frequenza cardiaca, tra cui equazioni predittive e dispositivi indossabili. Tuttavia, le particolarità metaboliche di un individuo rendono questi metodi altamente imprecisi, con alcuni casi che arrivano fino a 50% di deviazione dalla propria zona di allenamento. In poche parole, a meno che non si utilizzi l'analisi metabolica per valutare la risposta metabolica insieme alla frequenza cardiaca, è impossibile identificare con precisione le proprie zone di frequenza cardiaca reali.

Le zone di allenamento cambiano nel tempo?

Sì! L'allenamento e l'alimentazione influiscono sul funzionamento delle cellule e di conseguenza sul metabolismo. In termini generali, ciò significa che brucerete un numero diverso di calorie e utilizzerete una diversa miscela di grassi e carboidrati a specifiche intensità di esercizio. Ad esempio, dopo tre mesi di allenamento di resistenza, è probabile che siate diventati più parsimoniosi nella corsa. Ora si bruciano meno calorie a un determinato ritmo e forse più grassi adattati, il che significa che la percentuale del metabolismo dei grassi nel processo di produzione di energia è aumentata. Poiché le zone di frequenza cardiaca sono correlate tra la frequenza cardiaca e la risposta metabolica, se il metabolismo cambia, cambia anche la sua correlazione con il profilo della frequenza cardiaca. Di conseguenza, a seconda della rapidità con cui si progredisce nel percorso di fitness o nell'allenamento, è necessario rivalutare le zone di allenamento. Le frequenze di verifica consigliate sono le seguenti: 

• Ogni sei mesi per i soggetti che seguono una routine statica o di manutenzione.
• Ogni tre mesi, gli individui progrediscono nel loro programma di fitness a un ritmo medio
• Ogni 4-8 settimane, gli atleti si sottopongono a un allenamento rigoroso.  

Inoltre, è molto importante sottolineare che le zone di allenamento cambiano anche in base al tipo di esercizio. Ciò è dovuto al fatto che la quantità di calorie, grassi e carboidrati che si bruciano è fortemente influenzata dal movimento che il corpo compie. Ciò significa inevitabilmente che la correlazione tra la risposta metabolica e il profilo della frequenza cardiaca cambia a seconda dell'esercizio. Per esempio, si possono bruciare 30% di grassi e 70% di carboidrati a 140 battiti al minuto correndo, ma solo 15% di grassi e 85% di carboidrati a 140 battiti al minuto andando in bicicletta. Questo può anche spiegare perché si avverte una sensazione di bruciore alle gambe quando si va in bicicletta a una frequenza cardiaca relativamente bassa, mentre ci si sente molto più rilassati quando si corre alla stessa frequenza cardiaca. 

Zone di allenamento e adattamenti fisiologici

Ogni zona di allenamento produce diversi adattamenti fisiologici sul corpo umano. Questi adattamenti fisiologici comprendono il miglioramento della forma fisica cellulare, della forma fisica cardiaca, della capacità polmonare, del VO2max e altro ancora. Ogni zona ha effetti specifici, il che significa che trascorrervi del tempo migliorerà solo un insieme specifico di questi sistemi e non tutti. Di conseguenza, quando si vuole ottenere il massimo dall'allenamento cardio mirando a specifici punti deboli del corpo, è essenziale seguire un programma di allenamento con zone di allenamento precise. Ad esempio, trascorrere un periodo specifico nella zona 2 è la parte essenziale di un programma di allenamento se si vuole migliorare l'efficienza nel bruciare i grassi. Se una persona non ha misurato le sue zone di allenamento personalizzate e invece di allenarsi nella zona 2 si allena nella zona 3, potrebbe ottenere un adattamento positivo inferiore di ben 40% nel migliorare la sua capacità di bruciare i grassi. 

Il sistema a cinque zone è il più utilizzato, in quanto cattura con precisione le differenze tra gli stati metabolici, pur rimanendo abbastanza pratico per l'uso quotidiano. Ciascuna zona viene utilizzata per uno scopo diverso, in quanto infligge all'organismo adattamenti metabolici diversi. Ecco quali sono gli adattamenti di ciascuna zona:

Zona 1
L'intensità dell'allenamento è tipicamente usata per il riscaldamento o il recupero attivo (cioè il recupero da un esercizio intenso mentre si è in movimento).

Zona 2
L'allenamento in zona2 sviluppa la funzione mitocondriale e migliora l'efficienza nel bruciare i grassi. È altamente raccomandato per gli sport di resistenza di lunga durata e per le persone che soffrono di sindrome metabolica (ad esempio il diabete di tipo II). Il miglioramento della funzione mitocondriale favorisce inoltre in modo significativo la capacità di recupero, aiutando a recuperare più velocemente dopo gli allenamenti intensi.

Zona 3
L'allenamento in zona 3 può aiutare a rafforzare i muscoli polmonari e a migliorare la funzione cardiovascolare. È un'intensità ideale per chi soffre di problemi polmonari o cardiaci, poiché la sua intensità moderata offre un solido stimolo al cuore e ai polmoni senza essere estenuante o eccessivamente faticosa.

Zona 4
L'allenamento in zona 4 aiuta a migliorare il VO2max e la capacità di sostenere esercizi ad alta intensità per periodi prolungati, migliorando il trasporto del lattato. Il lattato è un sottoprodotto del metabolismo anaerobico, che può essere utilizzato come carburante dai muscoli. Finché l'organismo è in grado di eliminare i sottoprodotti della fatica più velocemente di quanto vengano prodotti, l'intensità dell'esercizio rimane sostenibile. Di conseguenza, maggiore è la capacità di smaltire il lattato, maggiore è la capacità di sostenere intensità di esercizio elevate per lunghi periodi. 

Zona 5
L'allenamento in zona 5 migliora il VO2max e la capacità di potenza di picco (ad esempio, la velocità massima o il wattaggio in bicicletta). Questa intensità di esercizio è sostenibile per 60-120 secondi e richiede un allenamento al massimo del potenziale.

Punti di forza

Indipendentemente dall'età, dal sesso e dal livello di forma fisica, ogni persona ha uno o più sistemi che limitano la forma fisica o la salute. Per affrontare efficacemente questi limiti è necessaria la precisione che deriva dal concentrare l'allenamento cardio e a intervalli nella zona o nelle zone che produrranno gli adattamenti necessari per superarli.  

L'analisi metabolica fornisce un'accuratezza di prim'ordine nel determinare le zone di allenamento e il piano che le utilizza efficacemente. Capire come il vostro corpo risponde a livello metabolico e costruire il vostro programma in base al vostro metabolismo è un passo fondamentale per massimizzare l'efficienza dell'allenamento e raggiungere i vostri obiettivi di salute o di prestazione più velocemente e con meno sforzo.