Leleggende dell'antichità classicanarrano di un atleta olimpicoche aveva l'ambizione di diven-

tare l'uomo più forte del mondo. Ognigiorno, Milone di Crotone prendeva frale braccia un vitello, lo sollevava soprala testa e, tenendolo sempre in alto, gira-va tutt'intorno alla stalla. Via via che ilvitello cresceva, anche la forza di Milo-ne aumentava, fino a che egli fu in gra-do di sollevare il bovino ormai adulto.

Milone, che vinse per cinque volte lagara di lotta ai giochi olimpici, aveva

intuito quello che è uno dei princìpi dibase dell'attuale scienza dello sport.L'allenamento progressivo allo sforzo -che consiste nell'imporre ai muscoli ca-richi di lavoro sempre crescenti - è bennoto ai più di 10 000 atleti di 197 paesiche prossimamente si incontreranno adAtlanta per il centenario delle Olimpia-di moderne.

Nell'ultimo mezzo secolo, però, lascienza dello sport ha perfezionato iprincìpi di base della preparazione atleti-ca ben al di là del livello praticato dagli

antichi greci. Fisiologi e allenatori pren-dono spunto dalle nuove conoscenzescientifiche per aiutare gli atleti a rag-giungere l'equilibrio muscolare e meta-bolico ideale per ognuno dei 29 sportolimpici. Esperti di biomeccanica impie-gano calcolatori, riprese video e sensorispecializzati per studiare la dinamica deigesti atletici. Progettisti di biciclette dacorsa o di bob incorporano materialiavanzati e soluzioni aerodinamiche in-novative nelle loro creazioni. Psicologidello sport impiegano tecniche specifi-

che per consolidare la fiducia in sé degliatleti. L'integrazione di tutti questi ap-procci consente quei piccoli migliora-menti delle prestazioni che possono tra-dursi in una vittoria olimpica.

D er comprendere come l'allenamen-to possa portare la forza e la resi-

stenza fisica ai livelli necessari per lacompetizione olimpica occorre una co-noscenza schematica dei meccanismicon cui il corpo umano produce energia.Tutti i movimenti dipendono dalla sinte-si e dallo sfruttamento dell'adenosin-trifosfato (ATP), una molecola che im-magazzina energia costituita da una baseazotata (l'adenina), uno zucchero (il ri-bosio) e tre gruppi fosfato. La rottura dellegame fra due gruppi fosfato liberaenergia per la contrazione muscolare ealtre reazioni cellulari. L'organismo u-mano ha una capacità molto limitata diimmagazzinare ATP: al carico di lavoromassimo, le cinque millimoli di ATP di-sponibili per ciascun chilogrammo ditessuto muscolare si esauriscono com-pletamente in pochi secondi. Per prolun-gare l'attività l'organismo ha a disposi-zione tre processi metabolici correlatiche consentono un rifornimento conti-nuo di ATP; quale dei tre sia dominantein un dato istante dipende dal fabbiso-gno energetico muscolare in quel mo-mento e dalla durata dell'attività.

La fonte più immediatamente disponi-bile per reintegrare l'ATP è la fosfocrea-tina, che a sua volta è una molecola ener-getica contenente gruppi fosfato. L'ener-gia liberata dalla degrada7ione della fo-sfocreatina viene sfruttata per sintetizza-

re ATP. Il sistema della fosfocreatinapuò reintegrare l'ATP solo per brevetempo: non più di 5-10 secondi duranteuno scatto. Quando le scorte di questamolecola si esauriscono, l'organismo de-ve affidarsi agli altri due processi di sin-tesi dell'ATP, uno dei quali non richiedeossigeno (cioè è anaerobico) mentre l'al-tro lo richiede (è aerobico).

Il processo anaerobico è quello dellaglicolisi, e di solito è il primo a instaurar-si. Le cellule degradano specifici carboi-drati (glucosio o, nei muscoli, glicogeno)per liberare l'energia necessaria alla sin-tesi dell'ATP. Purtroppo per l'atleta, ilmetabolismo anaerobico dei carboidratipuò provocare, nel giro di un paio di mi-nuti, la formazione di acido lattico neimuscoli. Questo composto e gli ioni i-drogeno a esso associati causano violenticrampi muscolari; tuttavia l'acido lattico

lo per sforzi atletici di breve durata, datoche il processo non può fornire l'ATPnecessario per l'attività prolungata dellegare di resistenza. Questo compito ricadesul metabolismo aerobico, ossia la de-gradazione di carboidrati, lipidi e protei-ne in presenza di ossigeno. Diversamen-te dalla glicolisi anaerobica, il sistemaaerobico non può entrare in funzione ra-pidamente: devono trascorrere almenouno-due minuti di sforzo intenso primache l'aumento della frequenza respirato-ria e del ritmo cardiaco garantiscano ilrifornimento di ossigeno alle cellule mu-scolari. Durante questo intervallo, l'atle-ta deve dipendere da una combinazionedi ATP immaga77inato, sistema della fo-sfocreatina e glicolisi anaerobica comefonte di energia. Con l'attivazione deiprocessi aerobici, questi altri sistemi co-minciano a funzionare a livello più bas-

La preparazionedegli atleti olimpiciScienza e tecnologia stanno oggi fornendo

ai migliori atleti del mondo i mezzi per portarele competizioni sportive al massimo livello

di Jay T. Kearney

Betsy e Mary McCagg, che molto probabilmente saranno fra le protago-niste dei Giochi di Atlanta, si allenano presso il quartier generale del-la squadra statunitense di canottaggio, a Chattanooga nel Tennessee.Anche se le due gemelle spesso gareggiano in coppia, parteciperanno al-le competizioni olimpiche come componenti dell'equipaggio dell'otto.

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e il suo metabolita,, il lattaio,che si accumula nei muscoli,non sempre peggiorano le pre-stazioni. Con l'allenamento, imuscoli di un atleta di alto li-vello si adattano fino a per-mettergli di tollerare gli eleva-ti livelli di lattaio prodotti du-rante un esercizio fisico diestrema intensità.

Anche in questo caso, però,l'acido lattico e il lattaio fini-scono per inibire la contrazio-ne muscolare; ci si può affida-re alla glicolisi anaerobica so-

so. Nella fase aerobica, per esempio, l'a-eido lattico e il lattaio vengono sempreprodotti, ma sono consumati da muscolimeno attivi o metabolizzati nel fegato, equindi non si accumulano.

Sebbene il sistema aerobico sia alta-mente efficiente, la sua capacità di rifor-nire i muscoli di energia non può supe-rare un certo limite. Se è necessaria unaquantità ancora maggiore di ATP, i mu-scoli devono sfruttare maggiormente lealtre fonti di energia. Un giocatore dicalcio nella fase centrale di un tempo di45 minuti, per esempio, dipenderebbe ingran parte dal metabolismo aerobico.

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MODIFICAZIONI SOLODI ALLENAMENTO

• MODIFICAZIONICOMBINATE DIALLENAMENTOE AERODINAMICA

51:136 51:14,9

53 54.5

52:25,5

RAGGI SOTTILI E PIATTIRUOTA ANTERIOREPICCOLA

PROFILO SOTTILE

GIUNTO REGGISELLANON ESPOSTO ALL'ARIA

TUBI CHE SI ASSOTTIGLIANO_o ALL'INDIETRO

ELEMENTO DI SOSTEGNOFRA IL MOZZO POKERIOREE LA SELLA ELIMINATO

z RI/OTAA DISCOSOLIDO

TUBO ORIZZONTALE ELIMINATO

MANUBRIOPUNTATOIN AVANTI

ALBERODELLE PEDIVELLEACCORCIATO

MOZZIDELLE RUOTERISTRETTI

•••n•n•"

8oo.2oo DISTANZA FRA I MOZZI ACCORCIATA

MIGLIORAMENTI DI TEMPO PREVISTI

75 75 80 80 85 85SOGLIA DEL LATTATO

(PERCENTUALE DEL CONSUMO MASSIMO DI OSSIGENO)

Presso il centro di allenamento dello US Olym-pic Committee a Colorado Springs è stata effet-tuata un'analisi della tecnica di Armstrong. Fral'altro, gli è stato raccomandato di modificare lasua posizione in sella per migliorare l'aerodina-mica e di allenarsi per aumentare la soglia dellattato, riducendo così l'accumulo di questa so-stanza nei muscoli. Seguendo questi suggeri-menti, l'atleta ha potuto ridurre di quattro mi-nuti i suoi tempi su un tratto di 40 chilometri.

Ma se dovesse fare un breve scatto a tut-ta velocità, il suo organismo si affide-rebbe immediatamente all'ATP imma-gazzinato o a quello reintegrato dal si-stema della fosfocreatina per supplire al-le limitazioni del sistema aerobico. Cosìpure, se questo scatto di alta intensitàcontinuasse per 5-15 secondi, il calciato-re subirebbe un rapido incremento dellaglicolisi anaerobica. Alla fine della par-tita l'organismo tornerebbe ad affidarsial sistema metabolico aerobico, mentrele capacità degli altri sistemi energeticisi ricostituiscono.

Gli allenatori devono comprendere leesigenze di ciascuno sport e regolarel'intensità e la durata dell'allenamentoper migliorare il funzionamento dei mec-canismi aerobici o anaerobici in un atle-ta. Il principio fondamentale dell'allena-mento è che l'attività sostenuta provocal'adattamento dei muscoli a livelli sem-pre crescenti di stress: è ciò che talvoltaviene definito modello stimolo-risposta.Nel corso del tempo l'allenamento indu-ce cambiamenti fisiologici adattati alleesigenze di uno sport specifico. Chi ga-reggia nelle corse di fondo, per esempio,deve concentrarsi nel potenziare le capa-cità del sistema aerobico, mentre un sol-levatore di pesi privilegia la forza mu-scolare e la potenza, anziché la resistenzarichiesta nelle prove di lunga durata.

per l'allenatore di un partecipante aigiochi olimpici, la preparazione rap-

presenta anche una gestione ragionatadi progressi sempre più piccoli. Duranteil suo primo anno di attività, un atletapuò impiegare da 50 a 100 ore di alle-namento per migliorare del 10-15 percento in una stagione. Al culmine dellasua carriera, lo stesso atleta potrebbe ri-chiedere 1000 ore di sforzo intenso econcentrato per ottenere un migliora-mento di un singolo punto percentuale.

FISIOLOGIA DEL CICLISMO

• ATFYFOSFOCREATINA

„ GLICOLISI

IIII PROCESSIAEROBICI

CORSA

SALITA VOLATAIN GRUPPO

FINALE

Le necessità fisiologiche dell'organismovariano nel corso di una gara ciclistica.L'atleta si affida all'ATP immagazzina-to o al sistema della fosfocreatina, oppu-re dipende dalla glicolisi anaerobica perottenere l'energia supplementare neces-saria per una salita o una volata finale.

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Lance Armstrong, che par-teciperà alla prova olimpi-ca di ciclismo su strada, havinto lo scorso anno unatappa del Tour de France.

Un progresso così piccolopuò sembrare un compen-so modesto all'investi-mento fatto; si consideriperò che il margine di vit-toria nelle corse velocidelle Olimpiadi 1992 - ladifferenza fra la medagliad'oro e quella d'argento -è stato solo dello 0,86 percento, ossia poco più didue decimi di secondo.

Il modo in cui allenato- oCr

ri e atleti adattano la pre-parazione a sport specificipuò essere illustrato più indettaglio dall'esempio dipartecipanti a prove di discipline diver-se. Ai giochi di Atlanta la gara più lun-ga sarà la corsa ciclistica maschile, chedurerà circa cinque ore. Questa provasu strada di 228 chilometri vedrà inazione concorrenti il cui allenamento èottimizzato per uno sforzo aerobico so-stenuto e che possono avvalersi deglistraordinari progressi compiuti dall'ae-rodinamica delle biciclette da corsa. Iltexano Lance Armstrong è uno dei fa-voriti per una medaglia: sebbene non sisia piazzato ai primi tre posti nelleOlimpiadi 1992, ha vinto il campionatodel mondo nel 1993 e, nel 1995, unatappa del Tour de France.

L'attitudine innata di Annstrong perquesto sport è stata evidente fin dai 15anni, quando egli dimostrò la straordina-ria capacità aerobica che lo colloca inuna categoria a parte (in cui rientra nonpiù dell'1-2 per cento degli atleti di tuttoil mondo). La capacità aerobica è unamisura delle buone condizioni generalidell'apparato cardiorespiratorio e rappre-

senta la massima quantità di os-sigeno che può essere fornita al-le cellule muscolari per la sinte-si di ATP; essa prende anche ilnome di consumo massimo diossigeno o VO,max. Armstrongfece registrare un consumo mas-simo di ossigeno di 80 millilitriper chilogrammo di peso corpo-reo per minuto, valore che man-tiene ancora oggi, all'età di 24

Anche la pedalata di LanceArmstrong è stata analizzatanei test di Colorado Springs. Lalunghezza e l'angolazione dellefrecce indicano grandezza e di-rezione delle forze esercitate dalpiede sinistro di Armstrong.diagramma ha rivelato che l'a-tleta deve esercitare più forzasul pedale sia nella parte supe-riore sia in quella inferiore delciclo nella direzione del moto.

anni, e che è quasi il doppio del valoremedio per un individuo di sesso maschi-le in buona forma.

Durante l'allenamento per le Olim-piadi, Armstrong ha compiuto diversisoggiorni presso il principale centro dipreparazione atletica dello US OlympicComminee a Colorado Springs; qui iofaccio parte del gruppo di esperti chevaluta gli atleti e consiglia a loro e ailoro allenatori eventuali miglioramentinella preparazione.

Nel corso di uno dei suoi soggiorni,Armstrong si è sottoposto a una misu-razione del metabolismo su un ergome-tro, una macchina del laboratorio di fi-siologia dello sport che determina esat-tamente il carico di lavoro (ossia quan-to energicamente e velocemente l'atle-ta pedala). Test condotti quando Arm-strong era impegnato all'ergometro han-no misurato il VO,max, il ritmo cardia-co e i livelli di acido lattico. Armstrongha fatto registrare il più alto VO,maxfra tutti i membri della squadra maschi-le statunitense di ciclismo; mentre pe-dalava a questo livello massimo è riu-scito a far misurare 525 watt di poten-

za nella pedalata, un valore davve-ro straordinario.

Vi sono altri due indicatorifisiologici importanti per va-lutare una prestazione: l'effi-

cienza con cui l'atleta utilizza l'ossige-no e la rapidità con cui il lattaio si ac-cumula nei muscoli. Quest'ultimo pa-rametro, o soglia del lattaio, vienerappresentato come percentuale delVO,max; è in corrispondenza del valo-re di soglia che il lattaio comincia adaccumularsi, causando dolore e crampi.

Nelle prove eseguite presso il centrodi preparazione atletica, la soglia del lat-taio di Annstrong è risultata pari al 75per cento, un valore inferiore di 10 puntipercentuali a quello medio fatto registra-re dai migliori membri della squadra na-zionale statunitense di ciclismo. Il grup-po di valutazione ha raccomandato chel'atleta si alleni più spesso a valori vicinio leggermente superiori a quello di so-glia. Un allenamento di questa intensità

L'aerodinamica è stata al centro dell'attenzione dei progettisti di biciclette findall'inizio del secolo, come è evidente in queste primitive biciclette da corsa mu-nite di coperture per ridurre la resistenza dell'aria. Oggi le biciclette tecnica-mente più avanzate vengono di solito usate per il ciclismo su pista. La Superbi-ke II o SB II, presentata di recente, ha una struttura leggera in fibra di carboniononché tutta una serie di soluzioni progettuali per migliorare l'aerodinamica.Elementi simili sono incorporati anche in alcune biciclette per gare su strada.

54 LE SCIENZE n. 335, luglio 1996

LE SCIENZE n. 335, luglio 1996 55

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S. T. M. O. G. P.1) Seconda miglior prestazione personale indoor sui 60 metri (6"64)2) Primato mondiale femminile indoor sui 200 metri (2184)3) Seconda miglior prestazione personale indoor sui 400 metri (48"70)

5-11-1992 r 26-11-1992 29-12-1992 NN 4-2-1993

2

Il contributo italiano alla ricerca nello sport

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er ottenere prestazioni di alto livello non basta disporredi atleti geneticamente dotati, ma è indispensabile ge-stire il talento naturale in modo corretto e produttivo

con un adeguato allenamento. Per questo motivo, negli ulti-mi 50 anni, si è assistito da un lato al progressivo incrementodei carichi di lavoro e a una personalizzazione sempre piùspinta del lavoro stesso; dall'altro si è imposta l'esigenza diuna metodologia valutativa sempre più specifica e sofistica-ta, in grado di seguire sistematicamente nel tempo gli effettidi un programma di allenamento per verificarne l'efficacia.

In questa realtà il ruolo svolto dalla «scuola italiana» puòessere identificato in due aspetti fondamentali: il primo ri-

Andamento della capacità di salto in tre velocisti. Si noti co-me la prestazione alla fine della stagione sia di assoluto livel-lo internazionale o nazionale e come, nello stesso tempo, nonsi registri negli atleti un incremento della capacità di salto.

guarda lo sviluppo della cosiddetta ergometria specifica; ilsecondo consiste nella progettazione e nella messa a puntodi sofisticati sistemi di misura «sul campo».

Già nel 1975 gli studi condotti presso l'Istituto di scienzadello sport del CONI evidenziarono come un praticante dikayak, usando un ergometro specifico, potesse raggiungerevalori di massima potenza aerobica (VO,max) superiori aquelli che lo stesso atleta poteva ottenere in un test al cicloer-gometro o al nastro trasportatore. Da allora si sono raccoltimolti dati che confermano come valutazioni di tipo aspecificonon siano in grado di fornire attendibili informazioni sulle ca-pacità di prestazione e sullo stato di forma di atleti al massi-mo livello. Ciò è stato dimostrato, per esempio, misurando supedana dinamometrica il picco di potenza nel salto verticalenei velocisti. Tali osservazioni hanno rappresentato, negli ulti-mi 30 anni, la base concettuale degli studi finalizzati alla pro-gettazione e messa a punto di apparecchiature in grado diconsentire la ripetizione in laboratorio del gesto tecnico speci-fico della disciplina praticata e di sollecitare le capacità fisiolo-giche dell'atleta come se questi si trovasse sul campo di gara.

Dal semplice scalino e dai comuni nastro trasportatore e

cicloergometro si è così passati alla realizzazione di stru-menti più sofisticati come il remoergometro, l'ergometro perlo sci di fondo, quello per la canoa canadese e la vasca er-gometrica (ovvero l'ergometro per il nuoto). La scienza dellosport è approdata in questo modo alla possibilità di sottopor-re in laboratorio l'atleta a carichi di lavoro tali da permetterglidi esprimere tutte le sue capacità funzionali. È così diventatopossibile analizzare anche il lavoro svolto da singoli gruppi dimuscoli, come quelli degli arti superiori o del tronco. Ciò haconsentito la messa a punto, per molti sport, di una attendibi-le e ripetibile metodologia di valutazione longitudinale degliatleti, vale a dire di monitoraggio nel tempo degli adattamenticonseguiti con l'allenamento.

Peraltro ai fini del monitoraggio dell'allenamento l'ergome-tria specifica non sempre è in grado di fornire risposte ade-guate e per molti sport (per esempio lo sci alpino) non è an-cora stato possibile progettare ergometri che simulino lacompetizione. Tutto ciò spiega la ricerca costante da partedegli studiosi di metodiche e strumentazioni atte a misurarela prestazione dell'atleta direttamente sul campo di gara.

A tale scopo, per esempio, era stata messa a punto da di-versi autori (qui ricordiamo P. O. Astrand e Rodolfo Margaria)una metodica indiretta di valutazione dell'impegno metabolicodurante lo sforzo basata sulla frequenza cardiaca. Tuttaviaquesta semplice tecnica, che in tempi recenti si è giovata del-l'introduzione dei cardiofrequenzimetri, pur essendosi rivelatautile per grossolane analisi di massa, si è mostrata inadegua-ta per valutare le piccole variazioni che è indispensabile co-noscere quando si studiano longitudinalmente gli atleti di altolivello: al giorno d'oggi, essendosi notevolmente ridotti i mar-gini di miglioramento, piccole variazioni di prestazione posso-no fare la differenza tra un primo e un quarto posto in una fi-nale olimpica. L'impiego a fini di valutazione della frequenzacardiaca, inoltre, appare soggetto a notevoli possibilità di er-rore soprattutto quando vengano analizzate attività sportive ditipo intermittente, come i giochi di squadra, nelle quali la fre-quenza cardiaca è influenzata da numerosi fattori (variabilitàdella respirazione e della massa muscolare attivata) e non èlinearmente correlata con l'impegno metabolico come accadenelle attività cicliche, costanti e sottomassimali. Ciò vale an-che per attività come gli sport motoristici, in cui la frequenzacardiaca, influenzata da fattori emotivi, è spesso più elevatarispetto all'impegno dell'apparato cardiocircolatorio.

Per questi motivi, è apparsa indispensabile la messa apunto di sistemi che consentissero di rilevare direttamente, in

DALAQUA, il sistema di misura messo a punto presso l'Istitu-to di scienza dello sport del CONI, consente di effettuare misu-re di costo energetico nelle discipline del nuoto. Il boccaglio ècollegato con l'unità trasmittente dell'apparecchio K4 Cosmed,dove si trovano gli analizzatori per la misurazione di O, e CO2.

condizioni reali, i parametri metabolici. Lo sviluppo di sistemisemplici e rapidi per la misurazione dei livelli ematici di acidolattico, per esempio, consente di valutare sul campo di gara ilcontributo alla prestazione del metabolismo anaerobico. A ta-le scopo sono stati studiati test, ormai di larghissimo impiego,per determinare le curve lattato/potenza e lattato/velocità.

Peraltro, per misurare il dispendio energetico dell'atleta sot-to sforzo, resta insostituibile la misurazione del consumo diossigeno. Ciò è diventato possibile in tempi recenti con l'intro-duzione di apparecchi tecnologicamente sofisticati che con-sentono l'acquisizione di questo dato, sul campo di ga-ra, senza interferire con il gesto tecnico dell'atleta. Inquesto settore un contributo importante è venuto dallascuola italiana con la messa a punto (nel 1986) di un si-stema portatile - il metabolimetro telemetrico miniaturiz-zato K2-Cosmed - leggero e poco ingombrante (800grammi), la cui più recente versione (K4, del 1995), diforma più ergonomica, permette oltre alla rilevazione delconsumo di ossigeno anche quella dell'emissione dianidride carbonica. K4 consente non solo l'accurata de-terminazione della spesa energetica, ma anche quelladel quoziente respiratorio (QR), che è il rapporto tra laCO, prodotta e l'ossigeno consumato. In tal modo forni-sce informazioni sul passaggio da una fase metabolica aero-bica a una fase in cui entra in gioco il metabolismo anaerobi-co (cioè quando OR> 1), nonché sul tipo di substrato meta-bolico (zuccheri o grassi) coinvolto durante lo sforzo.

L'attendibilità di K4 è stata verificata sottoponendo i datisperimentali a un'analisi statistica particolarmente accurata.Lo strumento è già stato utilizzato per misurare il costo ener-getico in differenti attività sportive.

Nella marcia, le misurazioni effettuate sul terreno di garahanno permesso di dare un riscontro quantitativo ai rilievi pu-ramente empirici degli allenatori sull'efficacia del gesto tecni-co di ciascun atleta. (Va ricordato in proposito che in questosport la tecnica condiziona fortemente le prestazioni.) Sem-pre in questa disciplina sportiva è stato effettuato uno studiosugli effetti della fatica sia sul costo energetico sia sull'utiliz-zazione dei differenti substrati metabolici.

Nel mezzofondo è stato condotto (su 12 atleti) uno studioche ha evidenziato la mancanza di correlazione tra ilcosto energetico della corsa registrato in pista a17,5 chilometri all'ora e quello registrato alla stessavelocità sul nastro. Ciò dimostra che la valutazionedi laboratorio dei costi energetici di un'attività sporti-va, anche quando si impieghino ergometri specifici,può essere affetta da errore: bisogna considerareche la risposta degli atleti agli ergometri può presen-tare notevole variabilità individuale.

Un altro importante vantaggio di K4 consiste nellapossibilità di collegare il dispositivo a un siste-

- -ma di misurazione (DALAQUA), progettato e messoa punto presso l'Istituto di scienza dello sport delCONI. Ciò ha consentito di applicare lo strumento atutte le discipline del nuoto. Tale sistema, infatti,consente di rilevare i parametri fisiologici durante

La vasca ergometrica in funzione presso l'Istitutodi scienza dello sport del CONI a Roma.

Effetti della fatica sul costo energetico in marciatori di li-vello internazionale. Le misurazioni sono state eseguite intre prove a velocità di gara alternate a 90 minuti di marciacondotta a intensità aerobica (2 millimoli di acido lattico).

prove effettuate in vasca ergometrica o sul campo di gara (inquesto caso la piscina) senza interferire in modo significativocon l'esecuzione del gesto tecnico.

Questo apparecchio consiste in un boccaglio dotato didoppio sistema valvolare inspiratorio/espiratorio, che si ca-ratterizza per il bassissimo peso (di 375 grammi, che equili-bra perfettamente la spinta idrostatica), per il limitatissimospazio morto (15 millilitri), per la ridottissima resistenza idro-dinamica, per la bassa resistenza aerodinamica (interna) op-posta durante la fase inspiratoria, nonché per un sistema didrenaggio della saliva attivato da una micropompa elettrica.

Quanto finora descritto evidenzia l'importanza, ai fini del-l'attività competitiva ai massimi livelli, della messa a punto didispositivi sempre più progrediti per la misurazione sul cam-po delle risposte fisiologiche dell'organismo. Questi strumentipermetteranno di sviluppare metodiche di allenamento sem-pre più personalizzate ed efficaci. Tuttavia non bisogna di-menticare che anche il monitoraggio fisiologico delle presta-zioni fisiche in condizioni reali può presentare alcuni inconve-nienti, essenzialmente determinati dalla presenza di fattorivariabili, come le condizioni ambientali di umidità e tempera-tura. La misurazione sul campo dei parametri fisiologici deveessere considerata una nuova frontiera della scienza appli-cata allo sport: queste tecniche potranno senz'altro agevola-re la preparazione degli atleti e favorire il raggiungimento diprestazioni sempre più elevate, purché integrate dalle indagi-ni di laboratorio. (Antonio Dal Monte e Giovanni Mirri)

Antonio Dal Monte è direttore scientifico dell'Istituto discienza dello sport del CONI. Giovanni Mirri collabora col Di-partimento di fisiologia e biomeccanica dello stesso Istituto.

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LE SCIENZE n. 335, luglio 1996 5756 LE SCIENZE n. 335, luglio 1996

Tim McRae, membro della squadra nazionalestatunitense di sollevamento pesi, alza unasbarra con pesi da 130 chilogrammi in un eser-cizio di slancio eseguito presso il centro di alle-namento di Colorado Springs. Due videocame-re ad alta velocità riprendono l'atleta (in questapagina in basso) per valutare la traiettoria dellasbarra durante l'esercizio. Combinando le dueregistrazioni video si ottiene un'immagine sche-matica tridimensionale che permette di analiz-zare . 1a tecnica di sollevamento (nel riquadro).

produce alterazioni nelle funzioni circo-latoria, nervosa ed enzimatica che posso-no innalzare la soglia del lattato, ritar-dandone quindi l'accumulo nei muscoli.

La preparazione mirata al migliora-mento di una caratteristica fisiologica èsolo una variabile - e qualche volta nem-meno la più importante - nell'incrementodelle prestazioni in uno sport, come il ci-clismo, che si affida ampiamente allatecnologia. Durante i soggiorni di Arm-strong a Colorado Springs abbiamo an-che studiato la sua tecnica di pedalata, la

58 LE SCIENZE n. 335, luglio 1996

posizione sulla sella e la conformazionedella bicicletta.

Nel nostro laboratorio di biomeccani-ca Anustrong ha pedalato su una specia-le cyclette che permetteva di misuraredirezione e intensità delle forze che siesercitavano sui pedali (si veda l'illu-strazione a pagina 55). Jeffrey P. Bro-ker, uno specialista di biomeccanica delcentro, ha stabilito che Armstrong peda-la in maniera quasi identica con la gam-ba sinistra e con la destra. Gli unici di-fetti identificati sono stati lievi carenzedella forza propulsiva nei tratti superioree inferiore del ciclo di pedalata.

Un'analisi della posizione del corpodi Armstrong si è dimostrata più fruttuo-sa. L'attrito dell'aria sperimentato da ci-clista e bicicletta aumenta con il quadra-to della velocità e può avere effetti rile-vanti su quest'ultima. La posizione delciclista sulla sella è così importante daspingere alcuni atleti ad adottare posturebizzarre. Graeme Obree, che battè il re-cord dell'ora nel 1994 e vinse la gara diinseguimento individuale nel campiona-to del mondo 1995, escogitò una posi-zione in cui la testa era tenuta molto inavanti rispetto al manubrio. Le bracciaerano completamente ripiegate sotto iltorace, che poggiava sul manubrio. Lastrana posizione in corsa di Obree - che

risultò difficoltosa da adottare per altriciclisti - è stata poi proibita dalla Inter-national Cycling Union in quanto insta-bile e pericolosa.

Il gruppo di valutazione dello USOlympic Committee ha analizzato laposizione sulla sella di Armstrong inregistrazioni video eseguite sia in garasia al centro di allenamento. I filmatihanno rivelato che il tronco dell'atletadoveva essere tenuto più in basso perridurre l'attrito dell'aria; la posizionerelativamente allargata delle bracciapermetteva al vento di esercitare pres-sione sulla parte superiore del tronco,richiedendo l'impiego di più potenza, apari velocità, rispetto a una posizionepiù appiattita e aerodinamica. Inoltrel'altezza a cui era tenuta la testa facevasì che il caschetto interferisse con ilflusso dell'aria. Gli abbiamo quindisuggerito di spostare la sella legger-mente più in avanti e in alto, di tenere ilmanubrio più in avanti e in basso e diappoggiare le mani più in avanti sulleestensioni aerodinamiche del manubrio.

Abbiamo anche raccomandato alte-razioni nella forma del caschetto, conl'inclusione di un prolungamento po-steriore a mo' di coda (per fare in modoche l'aria fluisca in maniera uniformesulla testa e sulla schiena dell'atleta).

Prove eseguite con misuratori di poten-za hanno dimostrato che la nuova posi-zione di Armstrong permetteva, rispet-to alla precedente, un aumento di velo-cità di 1,44 chilometri all'ora. In com-binazione con i miglioramenti racco-mandati in vari parametri fisiologici,questo risultato consentirebbe all'atletadi risparmiare circa 4 minuti su unacorsa di 40 chilometri (si veda il grafi-co in basso a destra a pagina 54).

Indipendentemente dai metodi di alle-namento, i partecipanti statunitensi allacorsa ciclistica di Atlanta saranno certa-mente dotati di biciclette che compren-dono tutte le più recenti raffinatezzeprogettuali. In ampia misura, queste in-novazioni sono il frutto di Project '96,

una collaborazione fra la US CyclingFederation, lo US Olympic Committee evarie industrie, che si propone di combi-nare tecnologia e metodi avanzati di al-lenamento nella preparazione degli atletiper i giochi di Atlanta.

La struttura della bicicletta è stataanalizzata in ogni sua parte con l'obiet-tivo di migliorarne l'aerodinamica. Laruota anteriore è stata resa più piccola epiù sottile per ridurre la resistenza al-l'aria e per consentire ai compagni disquadra di formare un gruppo più com-patto. Oltre a ciò, utilizzando materialicompositi di alta resistenza, è stata mi-nimizzata la quantità di supporti strut-turali necessari. I tubi che costituisconoil telaio di una bicicletta convenzionalesono stati sostituiti da membrature chesi assottigliano verso la parte posterio-re, con una sezione a goccia simile aquella dell'ala di un aeroplano (si vedal'illustrazione in basso a pagina 55).

L'analisi di ogni aspetto delle presta-zioni di Armstrong ha migliorato la suapreparazione per le Olimpiadi. La suasoglia del lattato è aumentata dal 75 al79 per cento. Oggi l'atleta percorre inbicicletta, sommando allenamenti e ga-re, fino a 40 000 chilometri all'anno.(Per confronto, a 15 anni copriva in unanno solo 1600 chilometri.) In corse re-centi, Armstrong ha ottenuto risultatilusinghieri: nel 1995 ha vinto il TourDuPont negli Stati Uniti, e al suo alle-namento si deve in parte la splendidavittoria in fuga in una tappa di 167 chi-lometri del Tour de France, da Mont-pon-Menesterol a Limoges.

I1 sollevamento pesi è uno sport pres-

soché opposto al ciclismo per quantoriguarda gli aspetti fisiologici. Mentre lacorsa ciclistica è la gara più lunga deigiochi olimpici, il sollevamento pesi è lapiù breve. Ai pesisti si richiede estremaforza muscolare e potenza, anziché resi-stenza agli sforzi prolungati. L'azione disollevare una sbarra di 120-250 chilo-grammi necessita fino a 3000 watt dipotenza, la stessa quantità che serve peraccendere 50 lampadine da 60 watt perun secondo. In queste gare l'atleta si af-fida all'ATP immagazzinato nei muscolie prodotto dal meccanismo di degrada-zione della fosfocreatina. Durante il lun-go intervallo di recupero che, in allena-mento, segue un gruppo di 4-5 solleva-menti, questi sistemi energetici si reinte-grano mediante processi aerobici.

Gli Stati Uniti non hanno molte pro-babilità di vincere una medaglia nel sol-levamento pesi ad Atlanta, dato che lenuove nazioni dell'Europa orientale natedalla disgregazione dell'Unione Sovieti-ca hanno mantenuto le loro tradizioni dieccellenza nell'atletica pesante. Tutta-via gli atleti statunitensi hanno comin-ciato ad adottare alcuni dei metodi di

preparazione seguiti dai loro avversari.Da cinque anni Dragomir Cioroslan,

tecnico ed ex atleta romeno che vinseuna medaglia di bronzo nei Giochi del1984, ha l'incarico di preparare i pesistipresso lo US Olympic Training Center.Cioroslan ha istituito un programma atempo pieno, altamente strutturato, che sibasa sulle sue conoscenze dei metodidell'Europa orientale. Tim McRae è unodegli atleti più seguiti da Cioroslan. Conla sua struttura fisica, McRae avrebbepotuto senza dubbio giocare nella Natio-nal Football League se non glielo avesseimpedito l'altezza, di soli 160 centimetri.

McRae riesce a sollevare più di duevolte il suo peso corporeo, una prodezzache gli ha consentito di diventare percinque volte campione nazionale e didetenere il record statunitense in tre ca-tegorie di peso per tutti e due i tipi diesercizio: lo strappo e lo slancio. Nelprimo, l'atleta afferra la sbarra, con lemani distanziate di due-tre volte la lar-ghezza delle spalle, e la solleva all'altez-za del torace; senza fermarsi, si accucciasotto la sbarra e la porta sopra la testacon le braccia distese. Quindi torna inposizione verticale con la sbarra sopra latesta. Nell'esercizio di slancio le manivengono tenute alla stessa distanza dellalarghezza delle spalle. L'atleta porta lasbarra all'altezza del torace, abbassan-dosi per farla poggiare sulle spalle primadi tornare in posizione verticale. Dopouna pausa, termina l'esercizio estenden-do completamente le braccia verso l'al-to. Una spinta in verticale delle gambelo aiuta a sollevare la sbarra.

La struttura fisica di McRae - arti bre-vi, tronco allungato e masse muscolarisviluppate - è ideale per il sollevamentopesi. Innanzitutto, la bassa statura impli-ca che deve far percorrere alla sbarrauna distanza relativamente breve duran-te il sollevamento. Forse la prodezzaatletica più rimarchevole di McRae è la

MESOCICLODI FEBBRAIO

INIZIO DELLEOLIMPIADI

MATTINA

PARTECENTRALE

DELLAGIORNATA

POME-RIGGIO

LUNEDÌ MARTEDÌ MERCOLEDÌ GIOVEDÌ VENERDÌ SABATO DOMENICA

ALLENAMENTO ALLENAMENTO ALLENAMENTO ALLENAMENTO ALLENAMENTC ESERCIZIAEROBICO DI AEROBICO DI ALLA SOGLIA AEROBICO ALLA SOGLIA PERSONA-RESISTENZA RESISTENZA DEL LATTATO DI RESISTENZA DEL LATTATO LIZZATI

SVILUPPO ALLENAMENTO SVILUPPO ALLENAMENTODELLA ANAEROBICO DELLA FORZA AEROBICO UNA SETTIMANAFORZA AD ALTA CON I PESI DI RESISTENZACON I PESI INTENSITÀ

CORSA SVILUPPO CORSADI FONDO DELLA FORZA AD ALTA

CON I PESI INTENSITÀ

15 sessioni d 15 vogate Corsa di cinque miglia 15 corse di 400 metrial 100 per cento dello sforzo Da tre a cinque sessioni fino a 10 Quattro sessioni di 10 minuti

Quattro sessioni di 25 minuti diversi esercizi di sollevamento ciascuna, ciascuna a un ritmo cardiacociascuna a un ritmo cardiaco con 5-10 ripetizioni al 75-90 per cento di 190 pulsazioni al minutodi 148-160 pulsazioni al minuto dello sforzo massimo

o SETTIMANA

II I1 SETTIMANA 2 SETTIMANA 3 SETTIMANA 4

Uilli

UN MESE

60 LE SCIENZE n. 335, luglio 1996

• VOLUME DELL'ALLENAMENTO (TEMPO DI LAVORO)• INTENSITÀ DELL'ALLENAMENTO (LIVELLO DELLO SFORZO)• SVILUPPO DELLA FORZA CON I PESI

TECNICA DI VOGATA UN ANNO

sua elevazione di quasi un metro in ver-ticale con partenza da fermo, a dimo-strazione della potenza dei muscoli dellegambe che è necessaria per questo sport.

Il sollevamento pesi illustra particolar-mente bene un altro concetto fondamen-tale della preparazione atletica moderna,quello della periodizzazione: si tratta del-lo sviluppo strutturato e sequenziale diuna tecnica atletica o di una caratteristicafisiologica, ottenuto organizzando l'alle-namento in blocchi temporali. I periodicosì definiti possono variare da una sin-gola lezione a cicli annuali I pesisti sipreparano per 2-4 mesi in vista di unagara attraverso un macrociclo, un perio-do che a sua volta comprende diversisegmenti più brevi chiamati mesocicli.

Cioroslan sottopone gli atleti dellasquadra nazionale statunitense a 3-4 ma-crocicli durante l'anno, ognuno dei qualitermina con una gara importante. Unmacrociclo inizia con una fase preparato-ria, un mesociclo della durata di circa8-10 settimane. In ciascuna settimana diquesto mesociclo McRae e gli altri atletieseguono 600 sollevamenti ripetuti, conpesi pari all'80-90 per cento del massi-mo peso che riescono a sollevare. Questesedute prolungate, di media intensità, in-ducono alterazioni nei muscoli, nel tes-suto connettivo, nei legamenti e in altritessuti molli, alterazioni che permettonoagli atleti di tollerare carichi maggiorinella fase di preparazione successiva.

Nel secondo mesociclo, che dura al-tre 4-5 settimane, l'obiettivo è quello diincrementare la forza e la potenza mu-

scolare eseguendo un minor numero disollevamenti ripetuti (da 200 a 300 persettimana), ma con pesi superiori, cheimpegnano il 90-100 per cento della ca-pacità di sollevamento di un atleta. Imigliori allievi di Cioroslan arrivanoaddirittura a sollevare più di 3000 ton-nellate di peso in un anno.

Il mesociclo finale comprende duefasi, che culminano con la gara. Duran-te la prima, l'atleta lavora alla massimaintensità per far sì che gli incrementi diforza e di potenza conseguiti durante iprecedenti periodi di allenamento sitraducano in prestazioni ad alto livello.L'ultima settimana di questo mesocicloè dedicata a una riduzione del volumee dell'intensità dell'allenamento checonsente all'atleta di riprendersi daglistress accumulati senza perdere i van-taggi della preparazione intensiva.

Oltre ad applicare principi fisiologicinell'allenamento, i pesisti - così come iciclisti - sfruttano tutta una serie di sofi-sticate apparecchiature. Il sollevamentopesi è uno degli sport più impegnatividal punto di vista tecnico, richiedendol'uso di una specifica sequenza di mu-scoli. Se ciascun gruppo di muscoli, da-gli estensori del ginocchio e dell'anca fi-no ai muscoli della spalla e del braccio,non si attiva nella sequenza corretta, ilpesista potrebbe non sollevare la sbarraabbastanza in alto oppure oscillare pre-cariamente avanti e indietro.

Sarah L. Smith, specialista di biomec-canica del centro di Colorado Springs, haanalizzato lo stile di McRae per verifica-

L'esercizio con i pesi per sviluppare laforza muscolare è fondamentale nellapreparazione delle sorelle McCagg edel resto della squadra statunitensefemminile di canottaggio. Ma questo ti-po di allenamento è solo una parte delloro schema di periodizzazione, ossia laprogrammazione del lavoro divisa peranno, trimestre (macrociclo, non mo-strato), mese (mesociclo), settimana egiorno (grafici e tabella nella pagina afronte). Il volume, l'intensità e il tipo diallenamento vengono attentamente mo-dulati fino al periodo di riduzione del-lo sforzo previsto per i giorni appenaprecedenti l'inizio dei Giochi Olimpici.

re la regolarità della traiettoria a S che lasbarra deve seguire da terra fino alla pie-na estensione. L'analisi richiede due vi-deocamere e due piattaforme contenentisensori che registrano le forze trasmesseattraverso ciascun piede. Se il carico èdifferente da un piede all'altro, il pesistapuò perdere la simmetria delle mani, os-sia può sollevare un lato della sbarra piùvelocemente dell'altro. L'esame ha di-mostrato che le asimmetrie nel gesto diMcRae gli provocavano difficoltà nel-l'afferrare e stabilizzare la sbarra durantelo strappo; questa osservazione ha per-messo vari perfezionamenti.

Lcapacità di McRae di sollevare piùdi due volte il suo peso corporeo

può essere innata, può essere stata svi-luppata dalla pratica sportiva iniziata in

Le sorelle McCagg preparano i remi perla sessione quotidiana di allenamento sulfiume Tennessee; il loro tecnico, Hart-mut Buschbacher, osserva una video-registrazione delle due atlete in azione.

voli caratteristiche fisiologiche dei mi-gliori atleti potrebbero avere una basegenetica. Bouchard sta cercando marca-tori genetici che permettano di distin-guere coloro che reagiscono favorevol-mente all'allenamento da coloro che nonsi adattano altrettanto bene.

Finora non esiste alcun programmache ricerchi specificamente individuidotati di «geni dell'atletica», ma il reclu-tamento sistematico di giovani basato sucaratteri fisici che sono sotto controllogenetico è diventato un tratto distintivodi molti programmi sportivi nazionali,soprattutto in quella che era la Repubbli-ca Democratica Tedesca. L'Australia haanzi dimostrato che questi stessi principipossono essere applicati con successoanche in un paese che non esercita unparticolare controllo sulla vita dei citta-dini. La Federazione australiana di ca-nottaggio ha lavorato con preparatoriatletici ed esperti di scienza dello sportper costruire un profilo di donne cheavessero la potenzialità di diventare atle-te di livello mondiale in questa discipli-na. Sono stati presi in considerazione ca-ratteri come la statura, il rapporto mu-scoli-adipe, la lunghezza degli arti e laresistenza cardiovascolare; tuttavia leatlete che non possedevano questi carat-teri non erano escluse dal programma.Gli australiani hanno dimostrato in que-sto modo di poter mettere in campo atle-te di livello internazionale nel giro di so-li due anni.

Se negli Stati Uniti fosse esistito unprogramma paragonabile, due donne chesenza dubbio sarebbero state seleziona-te sono le gemelle omozigoti Mary eBetsy McCagg. Le sorelle McCagg,punte di diamante della squadra femmi-nile statunitense di canottaggio, hannouna struttura fisica ideale per questosport. Sono alte 188 centimetri e pesano79 chilogrammi; il loro rapporto musco-li-adipe è più alto di quello di un giova-ne individuo di sesso maschile (il cheimplica che la maggior parte del pesocorporeo è costituito da tessuto musco-lare) e le gambe lunghe facilitano l'ese-cuzione di una vogata ampia e potente.

Le due sorelle sono anche la dimo-strazione del fatto che la costituzionegenetica è di beneficio solo in un am-biente che favorisca lo sviluppo delledoti fisiche individuali con l'allena-mento. Inoltre la famiglia McCagg hauna tradizione sportiva che risale a di-verse generazioni; il padre e il nonnodelle due atlete - oltre a molti altrimembri della famiglia - parteciparono agare di canottaggio mentre frequenta-vano l'università.

Le gemelle McCagg hanno frequen-tato il Radcliffe College, un istituto conuna lunga tradizione nel canottaggiofemminile, entrando a far parte dellasquadra universitaria fin dal primo an-

giovane età, oppure possono avervicontribuito entrambi i fattori. Glistudiosi di scienza dello sport discu-tono spesso sul ruolo relativo di genie ambiente nello sviluppo di atleti dialto livello.

È stato il fisiologo Per-Olofstrand a coniare un detto spesso ri-petuto: per diventare un atleta olim-pico, bisogna scegliere bene i proprigenitori. Che gli aspetti genetici ab-biano un ruolo non trascurabile èstato dimostrato da Claude Bou-chard, il quale si occupa di geneticaantropologica e fisiologia dello sportpresso l'Université Laval di Québec.Negli anni ottanta Bouchard studiògemelli omozigoti ed eterozigoti,trovando che in alcuni casi entrambii gemelli di una coppia - che faceva-no vita sedentaria - erano in gradoquasi di raddoppiare il loro massi-mo consumo di ossigeno dopo 15--20 settimane di allenamento, men-tre entrambi i gemelli di altre coppiemanifestavano solo minimi miglio-ramenti nella forma fisica. Questeosservazioni indicavano che le note-

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Speciali scarpe da tiro forniscono una basestabile per sparare stando in posizione eretta.

Tammy Forster si è allenata per le selezioni olimpiche presso il poligono di tiro da 50metri di Colorado Springs, ma non è riuscita a qualificarsi per la squadra olimpica.

no; negli anni successivi il loro equi-paggio rimase imbattuto. Entrambe fe-cero parte della squadra nazionale alleOlimpiadi del 1992, dove arrivaronoseste in finale nella gara dell'otto.

Le due atlete gareggiano sia nell'otto

sia in coppia con lo stile detto dipunta, nel quale si manovra un solo re-mo con entrambe le braccia. I 2000 me-tri di gara, che vengono percorsi in 6-7minuti, richiedono doti fisico-atleticheequilibrate: potenza muscolare combi-nata con una capacità aerobica svilup-pata, nonché la possibilità di attingerealle risorse anaerobiche per meglio uti-lizzare l'energia muscolare.

Nel 1991 le sorelle McCagg e le lorocompagne di squadra furono sottoposte,a Colorado Springs, a un esame fisiolo-gico e biomeccanico per stabilire le cau-

se delle difficoltà da loro incontrate ne-gli ultimi 500 metri di gara. I loro alle-natori erano convinti che le atlete nonavessero sviluppato una capacità anaero-bica sufficiente e quindi non fossero ingrado di incrementare l'intensità dellavogata durante lo sprint finale.

Le prove dimostrarono che, in realtà,l'equipaggio aveva raggiunto un livellodi capacità anaerobica paragonabile aquello delle migliori atlete del mondo;ciò che mancava era una capacità aero-bica sufficiente per superare i primi1500 metri di gara senza accumulare li-velli debilitanti di lattaio.

Sempre nel 1991, arrivò negli StatiUniti qualcuno che sapeva come risolve-re il problema dei finali: HartmutBuschbacher, ex responsa-bile di canottaggio fem-minile della RDT, di-

venne tecnico della squadra nazionalestatunitense. Per ironia, era stato proprioun equipaggio giovanile tedesco allenatoda Buschbacher a sconfiggere un equi-paggio statunitense di cui facevano partele gemelle McCagg nel 1985, un episo-dio che fu determinante nel convincerele due atlete della necessità di diventarepiù competitive.

Buschbacher stabilì ben presto un pro-gramma a tempo pieno a Chattanooga,nel Tennessee, con un gruppo di 15 par-tecipanti accuratamente selezionate. Lasua filosofia di allenamento si basa am-piamente sui principi di preparazione si-stematica per i quali la RDT era celebre.Buschbacher ha applicato il concetto diperiodizzazione, variando opportuna-mente volume e intensità dell'allena-mento in modo da correggere il deficitaerobico (si vedano i grafici e la tabella

a pagina 61). La dimostrazione dell'ef-ficacia di questa strategia si è

avuta l'anno scorso, quandol'equipaggio guidato dalle

McCagg ha vinto la gara dell'otto aicampionati del mondo di Tampere.

T e discipline olimpiche che si affida-no meno alla forza fisica e più all'a-

bilità e al condizionamento mentale sonoil tiro a segno e il tiro con l'arco, duesport nei quali scompare la differenza diprestazioni tra uomini e donne. La venti-settenne Tammy Forster è, come le so-relle McCagg, un esempio di come l'am-biente familiare possa determinare la fu-tura carriera di un'atleta a livello interna-zionale; fu infatti il padre - che occasio-nalmente partecipava a gare di tiro e og-gi è uno dei suoi allenatori - ad avvici-narla da ragazza a questo sport.

A 15 anni la Forster si allenava per 90minuti al giorno con una carabina ad ariacompressa o di piccolo calibro; il suosuccesso dimostra come un'applicazioneintensiva possa in alcuni sport supplirealla mancanza di abilità innata. La For-ster, che non è un talento naturale, vede-va sua sorella tirare egualmente bene purdedicando all'allenamento solo un quar-to del tempo; tuttavia questo non la fecedesistere. Nel 1985 vinse la medagliad'argento ai campionati nazionali giova-nili e cominciò ad allenarsi, presso laWest Virginia University, con Ed Etzel,vincitore dell'oro olimpico nel 1984.

Nel 1991 la Forster ha iniziato a fre-quentare il centro di allenamento di Co-lorado Springs, dove ha potuto preparar-si a tempo pieno per la gara di tiro concarabina ad aria compressa da 10 metri eper quella di tiro da tre posizioni. Que-st'ultima competizione consiste nel tirarecon una carabina di piccolo calibro abersagli posti alla distanza di 50 metri,stando a terra, in ginocchio e in piedi.L'atleta si è dedicata soprattutto alle tec-niche di preparazione mentale che le per-mettono di raggiungere l'estrema con-

centrazione necessaria per eccellere inquest'ultima gara. Il lavoro compiuto hamigliorato le sue prestazioni, anche se laForster non è riuscita a qualificarsi neidue posti disponibili nella squadra olim-pica femminile per le gare di tiro da 10 eda 50 metri. I suoi metodi di allenamen-to, tuttavia, forniscono un ottimo esem-pio dei benefici che la preparazione psi-cologica può fornire nello sport.

Le origini della psicologia dello sportrisalgono a quasi un secolo fa, quandoNorman Triplett osservò per primo chegli atleti ottengono prestazioni miglioriquando gareggiano con avversari umanianziché contro il tempo; tuttavia questadisciplina cominciò a essere presa in am-pia considerazione negli anni settanta, al-lorché vennero applicate per la primavolta alla preparazione atletica tecnichedi psicologia cognitiva e comportamen-tale. A quell'epoca nuove ricerche dimo-strarono che l'esercizio mentale può diper sé migliorare le prestazioni motorie.

Come parte della sua preparazione, laForster combina svariate tecniche, fracui esercizi di rilassamento muscolare,la visualizzazione mentale di una presta-zione e la descrizione dei suoi risultati edei suoi stati d'animo in un diario.

Gli esercizi di rilassamento permetto-no di migliorare la concentrazione e diriconoscere la presenza di tensioni neimuscoli delle spalle e della schiena chepossono avere influenza sulla precisionedel tiro. Durante la visualizzazione, laForster a volte immagina di prendere lamira e sparare, mentre altre volte «ve-de» mentalmente la gara dal punto di vi-sta del pubblico. La forma di visualizza-zione più attiva, nella quale l'atleta im-magina di imbracciare effettivamente lacarabina, sembra essere quella che giovamaggiormente alla prestazione.

Nel corso della gara la Forster imma-gina, prima di un tiro, di eseguirne lenta-mente ciascuna fase, dal prendere postosulla linea di tiro, al portare la carabinain posizione, al lasciar partire il colpo.Questo esercizio mentale viene ripetutoprima di ciascuno dei 60 tiri della garada tre posizioni. Nel cercare di porsi inquesto stato di concentrazione prima diogni colpo, l'atleta può impiegare fino adue ore e mezza, il tempo limite per unagara di tiro. Il vincitore, che viene deter-minato solo in base alla precisione, nonalla velocità, in genere colpisce il centro

del bersaglio in più del 90 per cento deitiri effettuati.

La Forster ha anche lavorato diretta-mente con Sean McCann, psicologodella squadra olimpica, per tenere sottocontrollo il perfezionismo che a voltel'ha portata a perdere fiducia nella pro-pria precisione. Per valutare la tecnicadi tiro, l'atleta ha compiuto prove conuna carabina munita di laser. L'analisidel posizionamento del fascio laser sulbersaglio ha dimostrato che la mira erapressoché impeccabile; tuttavia la For-ster tentava continuamente di fare cor-rezioni, e quindi la sua capacità di man-tenere l'arma fissa sul bersaglio si dete-riorava dopo cinque o sei secondi.

McCann ha aiutato l'atleta a perfe-zionare tecniche di visualizzazione checomprendevano una serie di stimoli ver-bali - quali la ripetizione di semplici pa-role come «rilassati» o «pronta» - per al-

RECORD DI CORSA PER L'UOMO E PER IL CAVALLO

220 1900 1920

1940 1960

ANNO

leviare l'ansia. La costanza ha dato otti-mi risultati; durante il suo periodo di per-fezionamento a Colorado Springs, laForster ha vinto due coppe del mondo elo scorso anno è giunta seconda nei cam-pionati nazionali: una chiara dimostra-zione dei progressi che si possono realiz-zare, in questo sport così «cerebrale»,con un'applicazione lenta e metodica.

La combinazione di allenamento fisi-co e mentale che ho illustrato con questiesempi si applica a tutti i 29 sport olim-pici, dal nuoto al baseball. La scienza ela tecnologia dello sport hanno contribui-to a una tendenza in cui i record mondia-li di ogni disciplina continuano a cadere.È quindi certo che ai Giochi olimpici diAtlanta i limiti delle prestazioni umanepotranno essere ancora superati.

260

250

240

230

CAVALLO

UOMO

1101980 2000

130

120

Qui sopra a sinistra è mostrata la dimensio-ne reale del bersaglio per una gara in cui gliatleti sparano con una carabina da una di-stanza di 10 metri. Un fascio laser illumina ilpunto in cui la Forster sta mirando (sopra).

JAY T. KEARNEY, laureato in fi-siologia dello sport presso l'Universitàdel Maryland, è consulente scientificodel Comitato Olimpico statunitense.Le fotografie, dove non altrimenti in-dicato, sono di Ken Regan.

WILMORE JACK H. e COSTILL DAVID L., Training for Sport and Activity: The Physio-logical Basis of the Conditioning Process, Human Kinetics Publishers, 1988.

BOMPA TUDOR O., Theory and Methodology of Training: The Key to AthleticPerformance, Kendall/Hunt Publishing, 1994.

NELSON REBECCA e MARIE J. MacNEE (a cura), The Olympic Factbook: A Spectator'sGuide to the Summer Games, Visible Ink, 1996.

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