LE CAPACITÀ MUSCOLARI

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1 UNIVERSITÁ DEGLI STUDI DI PAVIA CORSO DI LAUREA IN EDUCAZIONE FISICA E TECNICA SPORTIVA LE CAPACITÀ MUSCOLARI prof. GIAN PIERO GRASSI gianpiero.grassi@unimi.it gianpiero.grassi@unipv.it SCHEMA METODOLOGICO Aspetto Relazionale allievo istruttore rapporti che intercorrono allievo attività allievo e il gruppo strutture bio informazionali percezione spazio statico - dinamico percezione tempo ritmo percezione corpo Capacità Organiche abilità motoria Capacità Condizionali apprendimento motorio capacità di aggiustamento: coord. dinamiche generali i gesti naturali coord. oculo segmentarie Capacità Muscolari 1

2 IL MUSCOLO SCHELETTRICO il muscolo, composto da fascicoli i fascicoli composti da fibre le fibre da miofibrille le miofibrille da miofilamenti che sono sosttanze proteiche: actina e miosina TIPI DI FIBRE DELLA MUSCOLATURA SCHELETRICA Fibre I tipo lente rosse slow twitchfibres piccola superficie di sezione, sottili, molti capillari e mitocondri, elevato metabolismo ossidativo; tempo di contrazione > 60ms Fibre II tipo veloci bianche fast twitch fibres colore chiaro, pochi capillari, grande sezione, pochi mitocondri (scarsi processi ossidativi) 25< tempo contrazione >50ms FTO fast twitch oxidative fibres mitocondri 50-70% più lente FGT fast twitch glycolitic fibres meno mitocondri 30-50% veloci Tipo A Tipo C intermedie Tipo B 2

3 LI = livello iniziale EP = potenziale energetico Fonte: Jakovlev A Se la ripetizione del carico avviene quando le tracce del precedente sono scomparse, non si hanno cambiamenti nel livello funzionale B Se la ripetizione del carico avviene quando il recupero è incompleto, si ha diminuzione del livello funzionale, cioè della capacità di prestazione C Se la ripetizione del carico avviene nella fase di supercompensazione, e il livello di carico aumenta gradualmente, aumentano le possibilità funzionali dell'organismo, cioè aumenta la capacità di prestazione. 3

4 LA FORZA IN FISICA La forza è qualunque azione che alteri lo stato di moto o che produca una deformazione del corpo su cui agisce. La forza è un vettore, cioè una grandezza dotata di intensità, direzione e verso. Nel caso in cui più forze siano applicate a un corpo, il moto di questo è determinato dalla risultante delle forze agenti, che può essere calcolata come somma vettoriale delle singole forze. In virtù del secondo principio della dinamica, tale risultante è uguale al prodotto della massa del corpo per la sua accelerazione F= a m a = accelerazione m = massa Nel Sistema Internazionale, l'unità di misura della forza è il newton (N ) che è definito come la forza necessaria per imprimere a un corpo di massa pari a un kg un'accelerazione di 1 m/sec 2 LA FORZA MUSCOLARE Definizione: è la facoltà di vincere una resistenza esterna o di opporvisi con un impegno muscolare Il muscolo può sviluppare Forza: In condizione statica Forza isometrica Riducendo la propria lunghezza Forza concentrica Aumentando la propria lunghezza Forza eccentrica 4

5 LA FORZA MUSCOLARE FORZA MUSCOLARE: qualità motoria dell uomo prodotto fra Forza e massa da spostare F= a+k log m a: accelerazione capacità coordinativa caratteristiche individuali k: costante misure antropometriche Più aumenta la massa più aumenta la forza applicata attenzione : se la massa da spostare aumenta di molto, non ci sarà riscontro con la Forza = la Forza non può più aumentare FORZA e VELOCITÀ I Valori della Forza diminuiscono con l aumento della Velocità Massa grande non si sposta Velocità = 0 Forza = isometrica In un lancio, lo spostamento di un arto: massa = nulla Velocità = massimale Forza = 0 La Potenza muscolare In Fisica la Potenza si esprime: P= W/t = (F s)/t = F (s/t) = F v Nel movimento umano la Forza è inversamente proporzionale alla Velocità; occorre trovare il valore ottimale di F e V Il valore massimale di P si raggiunge a velocità 1/3 della velocità massima. Nel getto del peso si raggiunge un ottimo livello di Potenza 5

6 FORZA PRODOTTA IN CONTRAZIONE ECCENTRICA È la Forza che si sviluppa nell ammortizzare una caduta, in cui si deve assorbire l energia cinetica del segmento del corpo in movimento Forza esplosiva elastica Forza esplosiva elastica riflessa FORZA PRODOTTA IN REGIME DI STIRAMENTO Un muscolo stirato produce più Forza: il riflesso miotattico l aumento dei sarcomeri in serie FORZA PRODOTTA IN CONTRAZIONE ECCENTRICA Macchina isocinetica 6

7 FORZA F 1 F 0 azione dei golgi (C_D): i ricettori di Forza (Golgi) riducono la F generata dai muscoli E C D B (B-C): i recettori di lunghezza reagiscono all allungamento reclutando + U.M. E-C: azione dei fusi neuro muscolari F 1 = forza finale prodotta nell esercizio di ½ squat (E-B): il muscolo stirato favorisce un ancoraggio dei ponti di actina e miosina più efficace F 0 = forza prodotta nell esercizio di ½ squat ALLUNGAMENTO LA FORZA MUSCOLARE NEI MOVIMENTI LENTI IL VALORE DELLA FORZA SARA MOLTO VICINO ALL ESPRESSIONE DI FORZA ISOMETRICA NEI MOVIMENTI VELOCI I VALORI DI FORZA DIMINUISCONO CON L AUMENTARE DELLA VELOCITA NEL REGIME PLIOMETRICO SI RISCONTRANO VALORI DI FORZA 1 CHE SUPERANO ANCHE DEL DOPPIO I VALORI DI FORZA 0 CAPACITA DI FORZA FORZA PURA (statica) FORA VELOCE Forza dinamica Forza di ammortizzo CONDIZIONI DI SVILUPPO Regime statico, movimenti lenti Movimenti veloci Esercizi pliometrici 7

8 FORZA: EFFETTI ESTERNI NELLA PRASSI SPORTIVA SI VENGONO A CREARE DIFFERENTI EFFETTI ESTERNI DOVUTI ALLE DIFFERENTI QUANTITA DEI SINGOLI ELEMENTI CHE ENTRONO IN GIOCO NELL ESECUZIONE DEL GESTO E DELLA DIVERSA TEMPORALITA DELL AZIONE. QUESTI DETERMINANO DIFFERENTI MODI DI ALLENAMENTO Tensione muscolare TONICA Tensione molto forte e relativamente lunga, la velocità di esecuzione non è determinante lavoro muscolare vicino alla contrazione isometrica Tensione muscolare FASICA Lavoro muscolare dinamico; sviluppo della Forza a differenti livelli gesti caratterizzati dalla ciclicità, alternanza tra momenti di contrazione e decontrazione Tensione diversificata: a) grandezza della Forza (canottaggio, ) b) grandezza Ritmo (pattinaggio, nuoto, sci ) 8

9 Tensione muscolare FASICO TONICA Gesto atletico alla cui esecuzione partecipano contrazioni muscolari sia di tipo statico che dinamico; lavoro muscolare multiforme. Sport interessati: Ginn. Attrezzistica, passaggio da un elemento statico ad uno dinamico; Lotta, da posizione di attacco a quella di difesa. Tensione muscolare ESPLOSIVO TONICO Tensione muscolare per superare resistenze molto forti: strappo, slancio, elementi di Ginn. Artistica, Lotta, Lancio del martello. La velocità di esecuzione è determinante; l impiego massimo di Forza viene raggiunto al termine del movimento. Tensione muscolare ESPLOSIVO BALISTICO Movimenti per vincere una relativa (ridotta) resistenza esterna Tensione muscolare ESPLOSIVO REATTIVO BALISTICO Movimenti per vincere una ridotta resistenza esterna; concatenazione fra una contrazione eccentrica ed una concentrica in rapida successione: azione di stacco nel Salto in alto, oscillazione preliminare nei Lanci, tutti i tipi di saltelli (rimbalzi). 9

10 LA FORZA MUSCOLARE Tre tipi fondamentali di Tensioni Muscolari 1) Sport in cui è predominante la Forza Tonica Forza Fasica Forza Fasico Tonica 2) Sport in cui è predominante la Forza Esplosiva Forza Esplosivo Tonica Forza Esplosivo Balistico Forza Esplosivo Reattivo Balistico 3a) Tensione muscolare VELOCE ACICLICO Contrazione muscolare che impegna un singolo arto, ovvero una parte del corpo rispetto all altra. 3b) Tensione muscolare VELOCE CICLICO Contrazione muscolare che si ripete sempre uguale nell unità di tempo. 10

11 DEFINIZIONE DI ALLENAMENTO Bowerman W., Freeman W.: High performance traning for track and field ; 1991 L allenamento è basato sui seguenti principi: ogni soggetto ha le sue caratteristiche peculiari gli obiettivi devono essere ragionevoli occorre avere un piano di allenamento il piano deve essere orientato verso le abilità specifiche occorre essere flessibili nell attuazione del piano occorre sviluppare l aspetto biomeccanico la varietà rappresenta l aroma dell allenamento occorre alternare il difficile con il facile è meglio sotto allenare che sovrallenare occorre tener conto del ruolo di una corretta alimentazione un atleta non può essere solo un atleta ma deve coltivare altri interessi il riposo è un elemento fondamentale dell allenamento DEFINIZIONE DI ALLENAMENTO Vittori C., 1990 L allenamento sportivo è un processo pedagogico educativo complesso che si concretizza nell organizzazione dell esercizio fisico ripetuto in quantità e con intensità tali da produrre carichi progressivi crescenti che stimolino i processi psicologici di super compensazione dell organismo e favoriscano l aumento delle capacità fisiche, psichiche, tecnico tattiche dell atleta al fine di esaltare e di consolidare il rendimento di gara. 11

12 DEFINIZIONE DI ALLENAMENTO Teodorescu L., 1981 L allenamento è un processo specializzato, su basi scientifiche, per lo sviluppo e la formazione della personalità del giocatore, considerato idividualmente e, allo stesso tempo, integrato nella squadra, in vista della realizzazione della massima capacità di prestazione, di uno stato di disponibilità, per alte prestazioni Il giocatore deve allenare delle azioni tecniche concatenate, adattate alle varie fasi di gioco, in condizioni di competizione con l avversario ed in regime di sollecitazione delle qualità motorie e della tensione psichica, ad intensità diverse. DEFINIZIONE DI ALLENAMENTO Principi dell allenamento giovanile Verchoshanskij Y., 2001 L allenamento sportivo è un processo pedagogico multilaterale, diretto all educazione globale dell atleta, all assimilazione di un ampio spettro di conoscenze, abilità e capacità, all aumento delle capacità del lavoro muscolare dell organismo, all assimilazione della tecnica degli esercizi sportivi e dell arte di gareggiare 12

13 DEFINIZIONE DI ALLENAMENTO Principi dell allenamento giovanile Fröhner G. Le capacità di carico nell età infantile e giovanile, 2003 un carico sportivo multilaterale precoce agevola la maturazione nervosa e lo sviluppo della muscolatura, predispone ad una maggiore capacità di carico per la costruzione a lungo termine della prestazione nello sport ad alto livello DEFINIZIONE DI ALLENAMENTO Principi dell allenamento giovanile l allenamento dei giovani presenta tre caratteristiche fondamentali: 1) Il perseguimento di numerosi obiettivi metodologici favorisce la costruzione delle esperienze motorie di base 2) L attività di gruppo è da preferire per esigenze metodologiche, didattiche ed organizzative 3) L obiettivo di sviluppare i molteplici presupposti (capacità motorie) della prestazione conduce a ricercare, nel breve periodo, un miglioramento agonistico più attenuato e riferito ad esperienze di gara diversificate 13

14 DEFINIZIONE DI ALLENAMENTO Principi dell allenamento giovanile Fröhner G. Le capacità di carico nell età infantile e giovanile, 2003 nell età infantile e nell adolescenza viene meno il principio base dell allenamento attraverso l aumento continuo del carico. La strutturazione del carico è diretta soprattutto a garantire la capacità di carico naturale e quella generale dell organismo esercizi per la colonna vertebrale sviluppo dei muscoli posturali esercizi di stretching esercizi di scarico e compensazione La programmazione a lungo termine dell allenamento Frey G., 1980 attività polivalente allenamento speciale Allenamento di base Allenamento di costruzione Allenamento di alto livello 14

15 Contenuti dell allenamento nelle varie tappe dello sviluppo Molti stimoli e giochi inventivi Sviluppo psicomotorio Attività motoria ludica Sviluppo delle capacità motorie Educazione al ritmo Esercizi multilaterali in collegamento allo sport specifico Molti stimoli e giochi inventivi Elementi tecnici di base di diversi sport Percorsi con contenuti coordinativi e condizionali Rapidità, reazione Attività ludica Formazione sportiva specifica di base Formazione di interessi duraturi Scelta dello sport specifico Adattamento generale della tecnica e delle capacità coordinative Inizio dell allenamento della rapidità della forza della resistenza della mobilità articolare Sostegno dell aspirazione all autonomia Sviluppo generale e completo delle qualità motorie Aumento continuo del carico Stabilizzazione del bagaglio tecnico Allenabilità quasi illimitata della coordinazione e dei fattori condizionali della prestazione Risolvere gli eventuali conflitti sociali ed educativi m età prescolare 7 età scolare fase puberale fase puberale f Martin D, 1980 fanciullezza fanciullezza 1 fase puberale 2 fase puberale Inizo delle massime prestazioni Le fasi sensibili secondo Martin D., 1982 età apprendimento motorio capacità coordinative differenziazione e controllo reazione orientamento ritmo equilibrio capacità fisiche capacità cognitive resistenza forza rapidità affettivo cognitive desiderio di apprendere 15

16 LA MULTILATERALITÀ È una strategia dell allenamento giovanile indispensabile per uno sviluppo motorio e somatico armonioso, propone la molteplicità delle attività in maniera motivante. un fondamento della preparazione giovanile che indica un completo sviluppo delle funzioni di base e può quindi consentire di eliminare le limitazioni che una specializzazione precoce può procurare LA MULTILATERALITÀ Si identificano due modelli principali di multilateralità multilateralità estensiva: adozione di un numero considerevole di proposte motorie in riferimento agli schemi motori e abilità più significative a buona parte delle discipline sportive multilateralità orientata: adozione di una grande quantità di proposte con particolare riferimento agli schemi motori e abilità più significative per la propria disciplina sportiva; può avere una forma fortemente indirizzata multilateralità mirata: adozione di una gran quantità di proposte, strutturando continuamente varianti significative rispetto agli schemi motori e alle abilità della disciplina sportiva praticata 16

17 LA MULTILATERALITÀ La progressività nel passaggio tra i diversi modelli multimediali E O M S E multilateralità estensiva 6-9 anni O multilateralità orientata 9-11 anni M multilateralità mirata anni S multilateralità specializzata 14+ anni IPERTROFIA L aumento del volume del muscolo sottoposto ad un programma di allenamento con sovracarichi è dovuto al fenomeno della ipertrofia = aumento di superficie delle singole fibre muscolari. (la diminuzione è denominata atrofia o ipotrofia), dipende: incremento del numero e delle dimensioni delle miofibrille per ciascuna fibra muscolare incremento della quantità di proteine contrattili (filamenti miosinici) incremento dei capillari per fibra muscolare incremento della quantità e robustezza dei tessuti connettivi, tendinei e legamentosi. Fox E.L., Bowers R.W., Foss M.L.: Le basi fisiologiche dell educazione fisica e dello sport ; Il Pensiero Scientifico, 1995) 17

18 METODI DI SVILUPPO DELLA FORZA MASSIMALE sollevare un carico massimale.. superare la resistenza dovuta all inerzia del corpo..superare la resistenza di un attrezzo La forza massimale è alla base di tutti i movimenti sportivi.. non necessariamente ne è la componente essenziale METODO DEGLI IMPEGNI RIPETUTI DI FORZA sollevare un carico ripetutamente il cui peso varia con il variare della Forza; l adattamento del muscolo è dovuto proprietà fisiologiche e biologiche stimoli nervosi aumento delle fibre motorie stimolate METODI DI SVILUPPO DELLA FORZA MASSIMALE METODO DELLA RESISTENZA IN PROGRESSIVO AUMENTO (PROGRESSIVO AUMENTO DEL CARICO) Metodo De Lorme, sviluppo ipertrofia muscolare 18

19 ESEMPI DI RICERCA DI IPERTROFIA MUSCOLARE CON UTILIZZZO DI SOVRACCARICHI LEG PRESS MACHINE Lissoni A., Bucchioni F.: Fitnes edi-ermes 19

20 LEG EXTENSION MACHINE LEG CURL MACHINE 20

21 ACCOSCIATA CON BILANCERE SQUAT TRAZIONI ALLA LAT MACHINE 21

22 PETTORALI ALLA PECTORAL MACHINE DISTENSIONI ALLA PANCA 22

23 ESTENSIONI DELLE BRACCIA ALLA LAT MACHINE METODI DI SVILUPPO DELLA FORZA MASSIMALE Metodo Mc Cloy, alternanza carico leggero/pesante 23

24 METODI DI SVILUPPO DELLA FORZA MASSIMALE METODO DELLE TENSIONI MASSIMALI DI BREVE DURATA Metodo utile per un aumento di forza massimale senza un aumento della massa muscolare; utilizzato per i richiami di forza nei periodi di gara METODI DI SVILUPPO DELLA FORZA MASSIMALE PROGRESSIVO AUMENTO DEL CARICO:ESEMPIO DI SVILUPPO TEMPORALE X= 40% CM 7 (numero fisso) Esempio con un massimale di 70 kg 24