Allenamento muscolare: l'influenza del range di movimento

Il range di movimento definisce la mobilità o libertà d’azione di un’articolazione. La forza meccanica è generata nel muscolo dal sarcomero, la più piccola unità contrattile. Il sarcomero stesso consiste di filamenti di actina e miosina. Questi filamenti scorrono l'uno nell'altro e i siti di legame formati a livello molecolare tra actina e miosina generano la forza. Quando la lunghezza del sarcomero è corta, il grado di accavallamento tra actina e miosina è basso generando pochi siti di legame e quindi meno forza. Man mano che il grado di accavallamento aumenta, si possono costruire più siti di legame e più forza fino a raggiungere una lunghezza media ottimale del sarcomero (di circa 2,6 – 2,8 µm), che poi diminuisce all'aumentare della lunghezza del sarcomero [1]. Questa relazione è conosciuta come relazione forza-lunghezza.

La relazione forza-lunghezza è una delle ragioni per cui non si può generare la stessa quantità di forza in ogni posizione dell'angolo dell'articolazione.

Un argomento controverso

C'è una controversia in letteratura sull'allenamento con un range di movimento parziale o completo per aumentare in modo ottimale la massa muscolare. Si ritiene che le ripetizioni su tutto il range di movimento massimizzino il carico meccanico su tutta l'area delle fibre muscolari e quindi stimolino l'ipertrofia più di un range di movimento parziale [3]. D'altra parte, l'uso di un range di movimento parziale permette un aumento del carico esterno, poiché le ripetizioni sono eseguite con un rapporto forza-lunghezza ottimale e possono quindi indurre maggiori adattamenti ipertrofici [4].

Studi che confermano l’efficacia di un range di movimento completo

McMahon et al. [5] ha studiato la relazione tra il range di movimento durante l'allenamento muscolare e l'ipertrofia, il grasso sottocutaneo e la forza. 26 partecipanti attivi nel tempo libero (19,6 ± 2,6 anni) sono stati divisi in un gruppo con range di movimento completo (0° – 90°) e un gruppo con range di movimento parziale (0° – 50°) e hanno praticato un allenamento muscolare tre volte a settimana per 8 settimane seguito da uno stop di 4 settimane. L'allenamento consisteva in esercizi per gli arti inferiori allenati a un'intensità dell'80% 1-RM. Il mantenimento dell'angolo appropriato del ginocchio è stato controllato con un cosiddetto goniometro. Il volume del muscolo vasto laterale è stato misurato con gli ultrasuoni in diversi siti (cioè 25%, 50% e 75% della lunghezza del femore).

Un aumento significativo della massa muscolare è stato osservato in entrambi i gruppi rispetto allo stato iniziale. Nel gruppo di range completo, i partecipanti tendevano a una maggiore crescita muscolare in tutti i siti misurati rispetto al gruppo di range parziale. Statisticamente significativo era il risultato dopo 8 settimane misurato al 75% della lunghezza del femore. Gli autori hanno concluso che da un punto di vista pratico, se l'obiettivo dell’allenamento è quello di aumentare la forza e le dimensioni dei muscoli, il range di movimento dovrebbe essere completo. Inoltre, il range non deve cadere vittima di un maggiore carico esterno.

Pinto et al. [6] hanno confrontato il range di movimento parziale con uno completo in relazione alla forza e all'ipertrofia nei giovani uomini. I partecipanti sono stati divisi a caso in 3 gruppi:

• range di movimento completo (0° – 130°, 0° = estensione completa del gomito)
• range di movimento parziale (50° – 100°)
• gruppo di controllo

I soggetti (21,7 ± 3,5 anni, n = 40) si sono allenati 2 giorni a settimana per 10 settimane. La forza dei flessori del gomito (bicipiti) è stata valutata usando 1-RM e la crescita muscolare è stata valutata usando gli ultrasuoni. Entrambi i gruppi di intervento hanno aumentato significativamente la forza dei flessori del gomito. Dopo l'intervento, la forza era significativamente maggiore nel gruppo di range completo rispetto al gruppo di range parziale. L'ipertrofia media dei flessori del gomito è aumentata significativamente in entrambi i gruppi di allenamento. Gli autori hanno concluso che la forza e l'ipertrofia possono essere indotte sia dall'allenamento con range di movimento completo che parziale, tuttavia il range di movimento completo porta a maggiori miglioramenti nella forza rispetto al range di movimento parziale.

Una conclusione simile è stata raggiunta da Bloomquist et al. [7], che ha studiato la manipolazione del range di movimento degli squat e gli adattamenti risultanti. 17 partecipanti maschi (24,0 ± 4,5 anni) sono stati assegnati in modo casuale a 12 settimane di allenamento di squat con range di movimento completo (0° – 120°) o parziale (0° – 60°). La forza è stata misurata con 1-RM e l'area della sezione trasversale dei muscoli è stata esaminata utilizzando la risonanza magnetica. Entrambi i protocolli hanno prodotto un aumento significativo della forza rispetto alla misurazione iniziale. Tuttavia, l'allenamento con range di movimento completo ha portato a un guadagno muscolare significativamente maggiore nei muscoli anteriori della coscia rispetto al gruppo di range parziale.

Studi che confermano l’efficacia di un range di movimento parziale

Risultati contrastanti agli studi di cui sopra sono stati ottenuti da Valamatos e colleghi [8], che hanno analizzato gli effetti di un range di movimento parziale di 15 settimane sull'architettura e le proprietà meccaniche del muscolo vasto laterale (muscolo laterale della coscia). I 19 partecipanti maschi senza allenamento (24,1 ± 4,4 anni) sono stati assegnati in modo casuale a un gruppo di controllo o di allenamento. Nel gruppo di allenamento, le gambe dominanti e non dominanti sono state allenate in modo casuale con un range di movimento completo (0° – 100°) o parziale (0° – 60°). L'allenamento della forza con un range di movimento completo ha cambiato la lunghezza dei fasci di fibre muscolari e la tensione specifica. Il range di movimento parziale ha avuto un effetto moderato sull'area della sezione trasversale del muscolo e sulla forza. Gli autori hanno concluso che gli adattamenti muscolari dipendono dal range di movimento, poiché la lunghezza dei fasci di fibre muscolari e la tensione specifica aumentano con un maggiore range. Al contrario, un range di movimento parziale è associata ad adattamenti di forza specifici all'angolo.

Una recente revisione sistematica ha concluso che la lunghezza del muscolo è importante durante l'allenamento isometrico, poiché è stato dimostrato che l'allenamento a lunghezze muscolari maggiori stimola l'ipertrofia in misura maggiore rispetto all'allenamento isometrico a lunghezze muscolari inferiori. Questo suggerisce che l'allenamento con range di movimento completo e parziale è ugualmente efficace se l'allenamento parziale viene eseguito a una lunghezza muscolare maggiore [9]. Al contrario, altri studi non hanno riportato alcuna differenza statisticamente significativa nell'ipertrofia se si confronta il range di movimento parziale e completo [5,6].

Goto et al. [10] ha studiato l’efficienza del range parziale di movimento nell’induzione dell'ipertrofia e della funzione muscolare. Hanno ipotizzato che un range di movimento parziale indurrebbe una maggiore occlusione vascolare a causa della maggiore tensione muscolare e delle contrazioni costanti, il che potrebbe portare ad un aumento dell'ipertrofia e della forza. Per lo studio sono stati reclutati 44 uomini (20 – 22 anni) e divisi in un gruppo di range di movimento parziale (45° – 90°) e un gruppo di range di movimento completo (0° – 90°), con allenamento degli estensori del gomito tre volte a settimana per 8 settimane. I partecipanti dovevano completare 3 serie di 8 ripetizioni in ogni sessione di allenamento. In entrambi i gruppi, è stato osservato con gli ultrasuoni un aumento della sezione trasversale del muscolo tricipite brachiale ed è stato notato un aumento della forza isometrica. L'area della sezione trasversale nel gruppo di allenamento con range parziale era significativamente più grande rispetto al gruppo di range completo.

Conclusione

In sintesi, l'allenamento con un range di movimento completo sembra essere più vantaggioso per l'induzione dell'ipertrofia rispetto all'allenamento con range di movimento parziale. Tuttavia, se ci si allena con un range di movimento parziale, l'attenzione dovrebbe concentrarsi sulle maggiori lunghezze muscolari. Le persone con problemi all’apparato locomotore che hanno un ridotto range di movimento, ne potrebbero beneficiare

Riferimenti

1. Gordon AM, Huxley AF, Julian FJ. The variation in isometric tension with sarcomere length in vertebrate muscle fibres. J Physiol. Wiley-Blackwell; 1966;184: 170–192. doi:5921536
2. Zoladz JA. Muscle and exercise physiology. Muscle and Exercise Physiology. Elsevier; 2018. doi:10.1016/C2017-0-01877-3
3. Fleck SJ, Kraemer WJ. Designing Resistance Training Programs. 3rd ed. Champaign, IL: Human Kinetics. 2004.
4. Sisco P, Little JR. Power factor training a scientific approach to building lean muscle mass. Chicago: Contemporary Books; 1997.
5. McMahon GE, Morse CI, Burden A, Winwood K, Onambélé GL. Impact of range of motion during ecologically valid resistance training protocols on muscle size, subcutaneous fat, and strength. J Strength Cond Res. 2014;28: 245–255. doi:10.1519/JSC.0b013e318297143a
6. Pinto RS, Gomes N, Radaelli R, Botton CE, Brown LE, Bottaro M. Effect of range of motion on muscle strength and thickness. J Strength Cond Res. 2012;26: 2140–2145. doi:10.1519/JSC.0b013e31823a3b15
7. Bloomquist K, Langberg H, Karlsen S, Madsgaard S, Boesen M, Raastad T. Effect of range of motion in heavy load squatting on muscle and tendon adaptations. Eur J Appl Physiol. Springer; 2013;113: 2133–2142. doi:10.1007/s00421-013-2642-7
8. Valamatos MJ, Tavares F, Santos RM, Veloso AP, Mil-Homens P. Influence of full range of motion vs. equalized partial range of motion training on muscle architecture and mechanical properties. Eur J Appl Physiol. Springer Berlin Heidelberg; 2018;118: 1969–1983. doi:10.1007/s00421-018-3932-x
9. Oranchuk DJ, Storey AG, Nelson AR, Cronin JB. Isometric training and long-term adaptations: Effects of muscle length, intensity, and intent: A systematic review. Scand J Med Sci Sport. Blackwell Munksgaard; 2019;29: 484–503. doi:10.1111/sms.13375
10. Goto M, Maeda C, Hirayama T, Terada S, Nirengi S, Kurosawa Y, et al. Partial range of motion exercise is effective for facilitating muscle hypertrophy and function through sustained intramuscular hypoxia in young trained men. J Strength Cond Res. NSCA National Strength and Conditioning Association; 2019;33: 1286–1294. doi:10.1519/JSC.0000000000002051