HIIT vs Low Impact - 2 - Raffinerie e Biciclette

8/9/2019 HIIT vs Low Impact - 2 - Raffinerie e Biciclette

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HIIT vs Low Impact Le risposte definitive?

Parte 2 Raffinerie e biciclette

Provate a chiedere ad un ingegnere ma cosa significa che un transistor un amplificatore?:

meno ha le idee chiare e pi vi risponder con tonnellate di discorsi di meccanica quantistica,

barriere di potenziale, modelli di Giacoletto, cazzi e mazzi.

Quello che gli manca una rappresentazione semplice ma non semplicistica, che permetta per di

comprendere il funzionamento dinamico del transistor, nel tempo. Il problema che i modelli

semplici non piacciono perch ritenuti, a torto, poco scientifici e se non ci sono un integrale o

una derivata allora non sono seri.

A sinistra un modello di transistor: un tubo con una valvola che blocca lafflusso dellacqua

proveniente da, che so una diga o un serbatoio immenso, la valvola pilotata da un motorino

alimentato da una pila da 9 volt.

Dando tensione al motorino la valvola si sposta permettendo allacqua di fluire: andando avanti ed

indietro possibile modulare la portata dellacqua, pertanto lazione della scarsissima energia

della pila innesca unazione ad energia decisamente superiore quale il getto dellacqua che pumuovere ad esempio una turbina.

La pila la causa, lacqua leffetto: un enorme effetto finale con una flebile causa, lazione

della pila stata amplificata nei suoi effetti dato che il flusso dacqua segue landamento della

corrente della pila. Un transistor funziona proprio cos: una piccolissima corrente ne pilota

unaltra ben pi intensa.

Modelli del genere, una approssimazione grossolana della realt che non tiene conto di tantissimi

particolari, hanno il pregio di dare una visione dinsieme. Questo ci che manca alle spiegazioni

dei metabolismi energetici, dove ci si perde in cicli di Krebbs, di Cori, reazioni chimiche.

Tutti argomenti interessantissimi e importantissimi, ma inutile concentrarsi sui particolari

microscopici se poi non si comprendono le logiche dinsieme!


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Raffinerie

Nel precedente articolo ho commesso un errore: ho scritto che il corpo umano alimentato da

combustibili diversi in funzione della forza e della velocit delle azioni che deve compiere.

Lerrore dato dal fatto che il combustibile invece sempre lo stesso, lATP, ci che invece cambia

il modo con cui questo ATP viene generato: pi che la presenza di serbatoi di benzine differenti,allinterno del corpo presente una raffineria che produce la stessa sostanza finale partendo da

materie prime diverse.

Il disegno rappresenta il modello bioenergetico a tre compartimenti del corpo umano, detto anche

modello di Margaria-Morton o, in altri termini, non di certo una mia idea.

Il modello secondo me estremamente intrigante perch spiega cosa succede quando il corpo

umano deve produrre potenza per compiere azioni: non prendete questo affare sotto gamba, vi dico

fin da subito che s una semplificazione ma che se non rileggete, riflettete e studiate nemmeno

questo vi aiuter a capire come stanno le cose.

Sono presenti tre serbatoi:

Il serbatoio centrale P contiene il carburante anaerobico alattacido, PCr, creatinfosfato Il serbatoio a sinistra O contiene il carburante aerobico, ossidativo, ed di capacit infinita, cio

il suo livello non scende mai. O alimenta P attraverso un condottoR1posto ad una certa altezza,

Il serbatoio a destraL contiene il carburante anaerobico lattacido, ed invece di capacit finita.Il coperchio diL si trova alla stessa altezza diR1.L alimenta P tramite un condottoR2 ed a

sua volta alimentato da P tramite condotto pi piccoloR3

O P

LR1R1

R2R2

R3R3T

ATP

Oxydative FuelCarburante aerobico

Lactacid FuelCarburante anaerobicolattacido

Phosphagen FuelCarburante anaerobicoalattacido


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Sul fondo di P presente una valvola con un tappo Tservocomandato. La valvola contiene alsuo interno anche gli impianti chimici che convertono in ATP ci che arriva in ingresso.

Biciclette

Per descrivere il funzionamento del corpo umano useremo le biciclette perch andare in bicicletta

una azione pi lenta rispetto al fare un serie di squat ed possibile osservare separatamentefenomeni che nello squat sono invece concitatamente sovrapposti.

Allinizio il nostro omino fermo, il tappo Tchiuso, potenza generata ed ossigeno/battiti del cuore

ai livelli minimi.

Il nostro omino inizia a pedalare non troppo velocemente, per vi comunque un brusco

incremento della potenza che deve generare in quanto la sua velocit deve passare da zero ad un

certo valore.

la potenza compie il gradino del disegno a destra, perci il tappo si deve aprire un po per far

fluire lATP necessario alla contrazione muscolare: poich necessario generare potenza

velocemente, viene utilizzato il metabolismo anaerobico alattacido e il livello del serbatoio P si

decrementa di h.

O P

L

T t

R1

R2

R3

Potenza

VO2

PCr

O P

LR1

R2

R3T t

h


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Il pi lento metabolismo aerobico inizia ad attivarsi pompando liquido nel serbatoio P: in questo

caso lo sforzo non intenso e si raggiunge un equilibrio fra quanto liquido esce da Te quando ne

viene immesso da O.

Questo equilibrio dinamico in quando non possibile riempire nuovamente la colonna P al livello

originario: notate come il VO2 (lossigeno inspirato) cresca per raggiungere un livello stabile, lo

steady-state o stato stazionario, dopo qualche minuto. Il liquido mancante, che proporzionale

allarea compresa fra la curva a pallini e quella continua, detto deficit di ossigeno in quanto

lossigeno che mancato per avere una reazione del tutto aerobica.

Poich VO2 e pulsazioni sono legati, il vostro cuore inizia a battere pi forte e poi si assesta ad uncerto livello di pulsazioni al minuto.

A questo punto lomino si ferma, la potenza da generare cala al livello di partenza, il tappo Tsi

chiude ma da O continua limmissione di liquido in P in modo da riequilibrare il livello di partenza.

Ossigeno inspirato, consumato, anche al termine dellesercizio e proporzionale allaltezza h, cio

allarea indicata in figura: viene chiamatoEPOC, Extra Post-Exercise Oxygen Consumption,ossigeno extra consumato dopo lesercizio. LEPOC rappresenta una spesa calorica aggiuntiva a

quella dellesercizio, necessaria per reintegrare ai livelli di partenza i substrati energetici: nel

O P

L

T t

h

R1

R2

R3

DeficitdOssigeno

VO2

O P

L

T t

R1

R2

R3

h

EPOC


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disegno lEPOC serve a rifornire di creatinfosfato il serbatoio P (analizzeremo lEPOC nel dettaglio

fra due articoli).

Ok, cos facile, una sbiciclettata e via. Cosa sarebbe invece successo se invece di fermarsi latleta

blu avesse dato pi gas?

Per aumentare la velocit necessario generare pi potenza, perci richiesto pi ATP e il tappo T

si apre ancora di pi: di conseguenza il livello di P inizia nuovamente a scendere e da O il flusso di

liquido aumenta.

Quando il livello di P raggiunge laltezza dellugelloR1 il flusso da O non pu pi aumentare: si

raggiunto il VO2Max dellatleta, cio il massimo afflusso di ossigeno dallesterno per una attivit

continuativa.

In linea di principio, al raggiungimento del VO2Max latleta potrebbe generare il corrispondente

livello di potenza indefinitamente in quanto il suo metabolismo aerobico riuscirebbe a fornirgli

lenergia richiesta.

Puff PuffPuffPuff PuffPuff

O P

L

T t

R1

R2

R3

hVO2Max

VO2Max

VO2Max


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Lomino si ferma e, nuovamente, vi la reintegrazione del livello nel serbatoio P in un tempo per

superiore al caso precedente dato che il serbatoio si svuotato di pi, perci un EPOC superiore alcaso precedente.

Bene, ma se lomino avesse dato ancora pi gas invece di fermarsi?

Latleta in salita deve generare ancora pi potenza: il livello di P scende ulteriormente, ma da O pu

arrivare solamente il VO2Max, che insufficiente: il livello di P scende sotto il livello diL che inizia

ad immettere il proprio carburante lattacido attraverso R2, generando acido lattico come prodotto di

scarto.

In questo modo possibile, a fronte di una scoria tossica, generare ancora pi potenza per sopperire

alle richieste dellambiente.

Viene a crearsi nuovamente un equilibrio come nel caso iniziale, ma con una importante differenza:

il serbatoio O di capacit infinita mentreL, se lo sforzo si protrae oltre un certo tempo si svuoter

e i motori muscolari si troveranno senza benzina, spegnendosi. Il metabolismo lattacido genera pi

potenza di quello aerobico, ma per un tempo limitato.

O P

L

T t

R1

R2

R3

hVO2Max

EPOC

O P

L

T t

R1

R2

R3

h

VO2Max

Puff Puff

Puff

Puff Puff

Puff

l

Acido Lattico


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Infine, il nostro amico si ferma al barrino in cima alla salita con la lingua che struscia in terra, il

fiatone a 2000 e il cuore prossimo allinfarto.

Inizia il refilling (ok ok ok, non ho resistito allinglesismo stupido) dei serbatoi, P alimentato da

O come dei casi precedenti, ma anche daL fino a che i livelli di P edL non vengono ad uguagliarsi:

carburante lattacido che continua ad essere utilizzato oltre il termine dellesercizio, laproduzione

ritardata di acido lattico.

Poi, ancheL viene alimentato da O e lacido lattico inizia ad essere smaltito: il riempimento diL

avviene tramite R3, un ugello molto stretto che rende loperazione molto lenta.

T tR3

O P

LR1

R2

h

EPOCl

Produzioneritardata diacido lattico

T tR3

O P

LR1

R2

EPOC

hVO2Max

l


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In presenza di acido lattico, infatti, il ristabilimento delle condizioni iniziali molto pi lungo

rispetto ai casi in cui assente: pi acido lattico presente, pi tempo necessario e se il reintegrodel creatinfosfato necessita di meno di 10 minuti, lacido lattico viene smaltito in 30-60 minuti.

Uuna situazione dinamica reale, un percorso composto da sprint o da salite e discese. Notate come:

I vari serbatoi si attivano in funzione della potenza richiesta. Ii livelli dei serbatoi per lerogazione dellATP dipendono non solo dalla potenza richiesta in un

certo istante ma anche dai livelli dei carburanti nei serbatoi stessi, cio dalla potenza erogata in

precedenza.

Il reintegro dei carburanti possibile non solo a riposo ma anche durante il movimento, in basealla potenza da generare: il riposo un caso particolare caratterizzato da potenza pari a zero.

TR3

O P

LR1

R2

EPOC

t

t

Puff Puff

Puff

Puff Puff

Puff

Puff Puff

Puff

Puff Puff

Puff

Ora

muoio

Ora

muoio

Fiiiuuu,fatta..

Fiiiuuu,fatta..

Oramuoio

Oramuoio

Oramuoio

Oramuoio

Fiiiuuu,fatta..

Fiiiuuu,fatta..

Fiiiuuu,fatta..

Fiiiuuu,fatta..


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Qualche grafico ufficiale

Questo modello riesce, a mio avviso, a rendere lidea del dinamismo delle reazioni energetiche,

del loro susseguirsi e della loro contemporaneit. Dovrebbe adesso essere pi facile comprendere

alcuni grafici che potete trovare nella letteratura sullargomento.

Il grafico a sinistra mostra come, allaumentare della potenza prodotta dallatleta, vi sia unprogressivo incremento del VO2 fino al suo valore massimo oltre il quale non pu andare. Lacido

lattico si mantiene allinizio a livelli molto bassi, si incrementa lentamente per poi subire una brusca

impennata (la corrispondenza fra ossigeno ed acido lattico data dalla presenza degli stessi simboli)

A destra una schematizzazione della curva dellacido lattico con tre segmenti, viene indicata soglia

anaerobica, lincremento brusco di acido lattico che si verifica circa al 70-80% del VO2Max.

In questo grafico le stesse situazioni dei due precedenti (le corrispondenze sono date dai simboli) da

unaltra angolazione: allincremento della potenza aumenta il VO2 richiesto, che si assesta al valore

finale dopo un transitorio iniziale.

Al raggiungimento del VO2Max una ulteriore richiesta di potenza fa variare solo la velocit con cui

viene raggiunto il VO2Max, proprio perch si raggiunto il limite di ossigeno consumabile: in

questo momento che la produzione di acido lattico ha la sua impennata!

Potenza (W)

Prodotta

VO2(L/min)

V02max

Acidolattico(mMoli/L)

nelsangue

Potenza (W)

Prodotta

Acidolattico(mMoli/L)

nelsangue

Soglia

Anaerobica

VO2(L/min)

V02max

t (sec)

Potenzaprodotta


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Lallenamento provoca due effetti benefici come adattamento agli stimoli imposti:

Aumenta il VO2Max perci latleta ha la possibilit di consumare pi ossigeno in manieracontinuativa rispetto al sedentario e pu cos erogare pi potenza per attivit costanti.

Aumenta la velocit con cui viene raggiunto lequilibrio finale, in questo caso il VO2Max, percilatleta allenato risponde pi velocemente alle richieste ambientali improvvise.

Conclusioni o no?

Il modello proposto ha il grande pregio di fornire uno schema mentale dinsieme che permette di

comprendere dinamicamente i metabolismi energetici. Il mio consiglio di studiarlo e di

assimilarlo, cercando di ripercorrere gli esempi proposti: vi accorgerete che non cos banale come

pu sembrare e necessita di tempo per dominarlo, quando penserete di aver capito viannoderete e dovrete partire da capo.

Vi prego per di non bollare questi i serbatoi come cazzate troppo complicate perch spiegano

molto bene ci che fate in palestra.

Ogni modello ha per dei limiti che vanno compresi: in questo caso lATP viene semplicemente

sprecato in quanto dal tappo Til liquido finisce per terra, un comportamento non proprio brillante e

di sicuro evitato dallefficientissimo corpo umano.

Nel prossimo articolo complicheremo ulteriormente questo modello per spiegare cosa significano

questi due grafici:

VO2(L/m

in)

t (sec)

Atleta

Sedentario

Atleta V02max

Sedentario V02max

t0


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Due di sprint di 1000 metri in canoa intervallati da 3 minuti di recupero: chiaramente nel secondo

sprint la potenza delle vogate inferiore a quella del primo sprint, per perch ad un certo punto vi

un drastico calo, una vera e propria flessione?

Vi mai capitato, in un 3x8 di squat, di iniziare la seconda serie meglio della prima ma poi a met

le gambe vi sono diventate pappa? Perch pappa improvvisa invece di lento incremento della

stanchezza? Perch canoa e squat hanno in comune queste similarit?

t

Potenza(W)

1Serie

2Serie

Flessionedellapotenza

tflessione t

Potenza(W)

tflessione

1Serie

2Serie


t

Potenza(W)

1Serie

2Serie


tflessione t

Potenza(W)

tflessione

1Serie

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