Allenamento della forza: quali sono i benefici dell'allenamento fino al cedimento muscolare?

Il cedimento muscolare volontario è l'incapacità neuromuscolare di eseguire una contrazione concentrica sull'intero range di movimento [1-3]. Si pensa che l'allenamento fino al cedimento muscolare provochi il reclutamento completo delle unità motorie, il quale è un possibile prerequisito per lo stimolo della crescita muscolare [4].

Di cosa stiamo parlando

Quando il carico esterno è elevato (≥ 85% 1-RM), le unità motorie con una soglia di reclutamento più alta (tipo FF e FR) vengono reclutate immediatamente per garantire un'elevata produzione di forza. A bassi carichi, queste unità motorie non vengono reclutate immediatamente, poiché inizialmente non è richiesta un'elevata produzione di forza [5]. Con l'aumento della fatica neuromuscolare, le unità motorie con soglie di reclutamento più alte vengono gradualmente reclutate per compensare le unità motorie che non possono più mantenere la produzione di forza [6]. Di conseguenza, quando si raggiunge il cedimento muscolare volontario, l'intero pool di unità motorie disponibili è reclutato per il compito corrispondente [6]. Quindi, se il carico di allenamento è ridotto, l'allenamento fino al cedimento muscolare volontario gioca un ruolo importante. Inoltre, l'allenamento fino al cedimento può anche influenzare la crescita muscolare attraverso un aumento del carico metabolico [7].

Letteratura sull'argomento

Mitchell et al. [8] hanno dimostrato in soggetti non allenati (21 ± 1 anni, n = 18) che una varietà di intensità (cioè 30% contro 80% di 1-RM) può essere utilizzata per indurre l'ipertrofia muscolare quando ci si allena fino al cedimento muscolare. Nel loro studio, i ricercatori hanno usato diverse intensità (cioè 30% contro 80% di 1-RM) e volumi di allenamento (cioè 1 o 3 set) tre volte a settimana per 10 settimane. I partecipanti allo studio hanno esercitato i muscoli quadricipiti sull'estensione della gamba fino al cedimento muscolare. I muscoli target sono cresciuti in tutti i partecipanti. Nessuna differenza significativa è stata trovata tra il gruppo che si è allenato con l'80% 1-RM, con uno o tre set e il gruppo che si è allenato con il 30% e tre set. L'aumento della forza non differiva all'interno del gruppo che si allenava all'80%, ma era significativamente maggiore rispetto al gruppo che si allenava al 30% e tre serie.

Morton e al. [9] hanno dimostrato che l'intensità non ha avuto alcun effetto sull'aumento dell'ipertrofia o della forza causato dall'allenamento della forza in soggetti allenati e sottoposti ad un allenamento total body. 49 uomini allenati (23 ± 1 anni) si sono allenati per 12 settimane. I partecipanti sono stati assegnati in modo casuale a un gruppo di intensità superiore o inferiore, esercitandosi al ~30-50% o al ~75-90% di 1-RM fino al cedimento muscolare. La forza è aumentata in entrambi i gruppi, senza differenze significative tra i gruppi. I ricercatori hanno constatato lo stesso per l'ipertrofia. La conclusione degli autori è stata che l'intensità non ha alcun effetto sull'ipertrofia o sull'aumento della forza negli individui allenati se si allenano fino al cedimento muscolare.

Studi che non hanno trovato alcun beneficio dell'allenamento fino al cedimento muscolare

In contrasto con gli studi di cui sopra, Sampson e Groeller [2] hanno trovato adattamenti simili in tre protocolli di allenamento della forza di diversa intensità, suggerendo che l'allenamento al cedimento muscolare non è fondamentale per i cambiamenti neurali e strutturali nel muscolo scheletrico. Hanno sottoposto 28 uomini a 4 settimane di abituazione all'allenamento della forza. Successivamente, le persone sottoposte al test sono state divise in tre gruppi in base al loro aumento di forza:

• Contrazione veloce senza cedimento muscolare (concentrica veloce, eccentrica 2 s)
• Allenamento veloce senza cedimento muscolare (concentrico veloce, eccentrico veloce)
• Controllo: allenamento fino al cedimento muscolare (2 s concentrico, 2 s eccentrico)

Il periodo sperimentale era di 12 settimane e comprendeva un allenamento di forza del bicipite a un braccio all'85% 1-RM con 4 ripetizioni ogni volta, tre volte alla settimana. Il gruppo di controllo è stato istruito ad allenarsi fino al cedimento muscolare in ciascuno dei 4 set. La forza è stata determinata misurando l'1-RM, mentre la sezione muscolare è stata misurata con la risonanza magnetica. Non sono state trovate differenze tra i gruppi, suggerendo che l'allenamento fino al cedimento muscolare non è una condizione necessaria per l'adattamento dell'allenamento.

Nobrega e al. [10] hanno studiato l'allenamento della forza in cui i partecipanti dovevano esercitarsi fino al cedimento muscolare o fino al punto in cui hanno interrotto volontariamente l'esercizio. Il periodo di intervento è stato di 12 settimane, durante le quali 32 uomini non allenati (23,0 ± 3,6 anni) hanno eseguito due volte alla settimana un'estensione delle gambe a una gamba. Le gambe dei partecipanti sono state divise a caso nei seguenti gruppi in base alle dimensioni di 1-RM e alla sezione trasversale dei muscoli:

• alta intensità (80% 1-RM) fino al cedimento muscolare
• alta intensità (80% 1-RM) fino all'interruzione dell'esercizio da parte del partecipante
• bassa intensità (30% 1-RM) fino al cedimento muscolare
• bassa intensità (30% 1-RM) fino all'interruzione dell'esercizio da parte del partecipante

Sono stati eseguiti tre set alla volta. L'area della sezione trasversale del muscolo e 1-RM non erano diversi 6 e 12 settimane dopo l'intervento. Gli autori ritengono che tutti i protocolli di studio erano ugualmente efficaci per indurre l'ipertrofia e la forza. Pertanto, l'allenamento che viene interrotto vicino al cedimento muscolare potrebbe indicare una maggiore efficienza. Tuttavia, bisogna fare attenzione a questa interpretazione, perché il carico di volume era molto simile tra i gruppi e quindi può confondere.

Neves da Silva e al. [11] hanno studiato gli adattamenti muscolari del quadricipite all'allenamento combinato di forza e resistenza in uomini anziani. Il periodo di prova è durato 12 settimane e consisteva in un allenamento di forza che precedeva sempre l'allenamento di resistenza all'interno della stessa sessione di allenamento due volte a settimana. Poiché sono stati esaminati i quadricipiti, l'allenamento della forza comprendeva la leg press e l'estensione del ginocchio a due gambe. Cinquantadue uomini anziani (66 ± 5 anni) sono stati reclutati e divisi in 3 gruppi:

• circa 70% 1-RM, 2-3 serie fino al cedimento muscolare
• 50% 1-RM, 2-3 serie da 8-10 ripetizioni
• 50% 1-RM, stesso volume di allenamento del gruppo che si è allenato fino al cedimento muscolare

Lo spessore del muscolo quadricipite è stato misurato con gli ultrasuoni. Sia nel gruppo che si è allenato fino al cedimento muscolare che nel gruppo che ha completato lo stesso volume, c'è stato un cambiamento significativo delle dimensioni del quadricipite. Nel gruppo che si è allenato con il 50% di 1-RM per 2-3 serie di 8-10 ripetizioni, è stata osservata una differenza statisticamente rilevante nelle dimensioni dopo 12 settimane. Tutti i gruppi sono aumentati in forza, senza differenze significative tra i gruppi.

Conclusione

In sintesi, i risultati degli studi citati mostrano che i carichi più bassi possono essere altrettanto efficaci dei carichi più alti quando ci si allena a cedimento muscolare. Tuttavia, la questione non è ancora chiara, con alcuni studi che mostrano benefici dell'allenamento a cedimento muscolare nell'allenamento dinamico della forza [12-14], mentre altri non hanno trovato alcun beneficio aggiuntivo [2,10,15].

Il volume di allenamento e l'allenamento fino al cedimento sembrano essere ugualmente efficaci nell'indurre ipertrofia e forza in uomini anziani non allenati, mentre gli individui più giovani e allenati alla forza possono beneficiare dell'allenamento a cedimento. Poiché il reclutamento completo delle unità motorie può essere raggiunto con carichi elevati (cioè > 80% 1-RM) [5], l'allenamento a cedimento muscolare con carichi elevati non è necessariamente un prerequisito per ottenere un aumento degli adattamenti funzionali e strutturali/morfologici [16]. Al contrario, raggiungere il cedimento muscolare a carichi più bassi (cioè ≤ 50% 1-RM) sembra essere essenziale per aumentare la forza e la massa muscolare. Pertanto, una raccomandazione pratica è: più basso è il carico, più importante è l'intensità dello sforzo e quindi il cedimento muscolare in un compito motorio.

Riferimenti

1. Steele J, Fisher J, Giessing J, Gentil P. Clarity in reporting terminology and definitions of set endpoints in resistance training. Muscle and Nerve. 2017;56: 368–374. doi:10.1002/mus.25557
   

2. Sampson JA, Groeller H. Is repetition failure critical for the development of muscle hypertrophy and strength? Scand J Med Sci Sport. Blackwell Munksgaard; 2016;26: 375–383. doi:10.1111/sms.12445
   

3. Schoenfeld BJ. The Mechanisms of Muscle Hypertrophy and Their Application to Resistance Training. J Strength Cond Res. 2010;24: 2857–2872. doi:10.1519/JSC.0b013e3181e840f3
   

4. Wernbom M, Augustsson J, Thomeé R. The influence of frequency, intensity, volume and mode of strength training on whole muscle cross-sectional area in humans. Sports Med. 2007;37: 225–64. Available: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17326698
   

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6. Adam A, De Luca CJ. Firing rates of motor units in human vastus lateralis muscle during fatiguing isometric contractions. J Appl Physiol. 2005;99: 268–280. doi:10.1152/japplphysiol.01344.2004
   

7. Schott J, McCully K, Rutherford OM. The role of metabolites in strength training - II. Short versus long isometric contractions. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1995;71: 337–341. doi:10.1007/BF00240414
   

8. Mitchell CJ, Churchward-Venne TA, West DWDD, Burd NA, Breen L, Baker SK, et al. Resistance exercise load does not determine training-mediated hypertrophic gains in young men. J Appl Physiol.  American Physiological Society Bethesda, MD; 2012;113: 71–77. doi:10.1152/japplphysiol.00307.2012
   

9. Morton RW, Oikawa SY, Wavell CG, Mazara N, McGlory C, Quadrilatero J, et al. Neither load nor systemic hormones determine resistance training-mediated hypertrophy or strength gains in resistance-trained young men. J Appl Physiol. 2016;121: 129–138. doi:10.1152/japplphysiol.00154.2016
   

10. Nóbrega SR, Ugrinowitsch C, Pintanel L, Barcelos C, Libardi CA. Effect of Resistance Training to Muscle Failure vs. Volitional Interruption at High- and Low-Intensities on Muscle Mass and Strength. J Strength Cond Res. 2018;32. Available: https://journals.lww.com/nsca-jscr/Fulltext/2018/01000/Effect_of_Resistance_Training_to_Muscle_Failure.19.aspx
    

11. Neves LX da S, Teodoro JL, Menger E, Lopez P, Grazioli R, Farinha J, et al. Repetitions to failure versus not to failure during concurrent training in healthy elderly men: A randomized clinical trial. Exp Gerontol. Elsevier; 2018;108: 18–27. doi:10.1016/j.exger.2018.03.017
    

12. Drinkwater EJ, Lawton TW, Lindsell RP, Pyne DB, Hunt PH, McKenna MJ. Training leading to repetition failure enhances bench press strength gains in elite junior athletes. J Strength Cond Res. 2005;19: 382–388. doi:10.1519/R-15224.1
    

13. ROONEY K., HERBERT RD, BALNAVE RJ. Fatigue contributes to the strength training stimulus. Med Sci Sports Exerc. 1994;26.
    

14. Schoenfeld BJ, Peterson MD, Ogborn D, Contreras B, Sonmez GT. Effects of Low- vs. High-Load Resistance Training on Muscle Strength and Hypertrophy in Well-Trained Men. J Strength Cond Res. NSCA National Strength and Conditioning Association; 2015;29: 2954–2963. doi:10.1519/JSC.0000000000000958
    

15. Martorelli S, Cadore EL, Izquierdo M, Celes R, Martorelli A, Cleto VA, et al. Strength training with repetitions to failure does not provide additional strength and muscle hypertrophy gains in young women. Eur J Transl Myol. PAGEPress Publications; 2017;27. doi:10.4081/ejtm.2017.6339
    

16. Davies T, Orr R, Halaki M, Hackett D. Effect of Training Leading to Repetition Failure on Muscular Strength: A Systematic Review and Meta-Analysis [Internet]. Sports Medicine. Springer International Publishing; 2016. pp. 487–502. doi:10.1007/s40279-015-0451-3