Un test importato dalla Finlandia (Università di Jyvaskyla) viene utilizzato, da più di dieci anni, per valutare in laboratorio la capacità di resistenza degli sciatori nordici. Saranno illustrate le principali caratteristiche del test, i parametri misurati e le applicazioni pratiche, in gara e in allenamento.
Com'è ben noto, lo sci di fondo è uno sport di resistenza, ma con caratteristiche particolari rispetto ad altre discipline di endurance, caratterizzate da movimenti ciclici (10.000 metri, maratona e 50 chilometri di marcia nell'atletica leggera, 1500 nel nuoto, 5000 e 10.000 metri nel pattinaggio di velocità su ghiaccio, eccetera).
E' altresì noto che le prestazioni di lunga durata richiedono un rilevante contributo del metabolismo energetico aerobico. Lo sci di fondo è considerato per l'appunto un'attività prevalentemente aerobica ed in cui vengono impegnati pressoché tutti i più grandi gruppi muscolari del corpo. Ciò rende ragione, tra l'altro, dei consumi di ossigeno eccezionalmente alti posseduti dagli sciatori di vertice. Ma il fondo è anche una disciplina ad elevato contenuto tecnico. Da un'attenta analisi delle tecniche utilizzate dagli atleti più forti emergono significative variazioni individuali nell'efficienza meccanica del gesto.
In questo senso la tecnica migliora il rendimento della prestazione e questo non significa solo ridurre il dispendio energetico della locomozione, ma poter esprimere, a parità di energia consumata, potenze e velocità maggiori.
In ogni caso, la capacità di prestazione è influenzata da una serie di fattori, sia intrinsechi allo sciatore (qualità fisiche, tecniche, tattiche, psicologiche) sia estrinsechi (materiali, fattori ambientali, eccetera). Occorrerà ottimizzare tutte queste variabili se si vogliono ottenere risultati di alto livello.
Il compito di chi si occupa di fisiologia applicata allo sport è quello di valutare il motore dell'atleta, cioè individuare e misurare le qualità fisiologiche che condizionano la prestazione.
E per fare questo occorrerà correlare le misure di laboratorio con la prestazione agonistica: solo così facendo si riuscirà a valutare l'influenza di ciascuna variabile misurata sulla prestazione stessa.
Il fine ultimo resta quello di incidere sulle variabili fisiologiche con maggiore potere predittivo per migliorare la capacità di prestazione.

Il test di laboratorio

Da una decina di anni gli atleti delle squadre nazionali e regionali di sci di fondo vengono valutati in laboratorio all'inizio di giugno, a metà settembre e nell'ultima quindicina di novembre, a ridosso della stagione agonistica. In questi anni è stato utilizzato sempre lo stesso test; il protocollo prevede la marcia in salita su un nastro trasportatore con l'aiuto di bastoncini, così da riprodurre abbastanza fedelmente il gesto tecnico del passo alternato. La velocità iniziale del tappeto è di 7,5 km/h per i primi tre stadi, cioè a zero, due, quattro gradi di pendenza, poi dal nono minuto aumenta a 8 km/h sino al termine della prova. Per le fondiste le velocità sono ridotte di 0,5 km/h.
Ad ogni carico, della durata di tre minuti ciascuno, l'inclinazione del nastro viene automaticamente incrementata di due gradi (circa 3,5%); la prova viene interrotta quando il soggetto non riesce a portare a termine il carico che sta compiendo o si dimostra incapace di iniziare il carico successivo.
In condizioni basali e durante tutta la prova vengono registrati di continuo i principali parametri di efficienza cardiorespiratoria.
In particolare, i parametri respiratori (ventilazione, CO₂, pressioni endtidal di O₂ e CO₂, consumo di ossigeno e quoziente respiratorio) vengono misurati respiro per respiro da un analizzatore automatico di gas, che poi ne calcola la media sui quindici secondi.
La frequenza cardiaca viene monitorizzata e calcolata da un tracciato elettrocardiografico e da un cardiofrequenzimetro. A riposo e al termine di ciascun stadio, inoltre, viene effettuato un prelievo di sangue capillare dal polpastrello del dito per la valutazione, mediante analizzatore automatico (micro-metodo), della lattacidemia.
La prova non viene mai interrotta, in quanto il prelievo può essere facilmente effettuato facendo appoggiare la mano al mancorrente del tappeto.
A questo si aggiunge il fatto che le variazioni di velocità e di pendenza del nastro vengono comandate automaticamente dall'elettrocardiografo e non sono pertanto necessarie le pause di trenta secondi previste, tra ogni carico, dal protocollo originale.
Sui dati rilevati nel test vengono calcolati, per interpolazione lineare, il consumo di ossigeno, la frequenza cardiaca e la pendenza ad una lattacidemia di 2 e 4 mM, corrispondenti alle soglie aerobica e anaerobica.

La capacità di prestazione aerobica: quali indici?

La valutazione funzionale dell'efficienza aerobica dello sciatore fondista si basa essenzialmente sulla misura di alcuni indici fisiologici rappresentativi dell'efficienza dei sistemi respiratorio e cardiocircolatorio: il massimo consumo di ossigeno, la soglia aerobica e anaerobica e le variazioni della capacità di prestazione ad un dato carico di lavoro.
Il massimo consumo di ossigeno (VO₂ Max), cioè la massima potenza aerobica dell'atleta, rappresenta un indice molto significativo dell'efficienza dei meccanismi ossidativi, vale a dire della capacità di assumere, pompare, trasportare ed utilizzare l'ossigeno per il lavoro muscolare.
Il VO₂ Max esprime, in pratica, la cilindrata del motore, la cui massima potenza risulta essere altamente correlata con la capacità di prestazione negli sforzi prolungati.
Il secondo fattore di efficienza aerobica misurabile nel test è rappresentato dalla soglia anaerobica, la cui misura risulta particolarmente importante negli sforzi di lunga durata in quanto corrisponde al massimo carico di lavoro che può essere sostenuto per circa un ora.
Se questa intensità viene superata (per esempio lo sciatore incrementa la sua velocità), fatalmente la lattacidemia aumenta e ciò porta, inevitabilmente, se il soggetto non rallenta la sua marcia, all'esaurimento in tempi inferiori all'ora.
La soglia anaerobica corrisponde, pertanto, a quella frazione della massima potenza che può essere utilizzata per tempi prolungati (un'ora circa) senza che ciò comporti un accumulo importante di acido lattico.
Nella valutazione di laboratorio, ad un livello metabolico più basso rispetto al regime anaerobico dei 4 mM, viene identificata la cosiddetta soglia aerobica (2 mM).
Il livello di tale soglia indica, in pratica, l'intensità di lavoro che può essere mantenuta per tempi ancora più lunghi, anche di più ore, grazie all'impiego del solo meccanismo aerobico. In realtà, anche ad intensità medio-basse si possono evidenziare temporanee condizioni di metabolismo anaerobico (fasi iniziali dello sforzo, variazioni di ritmo, eccetera), ma le condizioni aerobiche sono tali da favorire lo smaltimento del lattato eventualmente prodotto. A questa intensità, l'allenamento (il cosiddetto lavoro lento) produce miglioramenti della capacità aerobica.
Altro indice di efficienza cardiorespiratoria è rappresentato dalla misura della capacità di prestazione ad un dato carico di lavoro (per esempio alla pendenza di dieci gradi). Riduzioni di frequenza cardiaca e di lattacidemia capillare che si riscontrano ad un dato carico, dopo due - tre mesi di preparazione, indicano un miglioramento della condizione fisica.

I risultati e la loro interpretazione

Gli sciatori appartenenti alle squadre nazionali maschili di fondo (Seniores A, Seniores B e Juniores) vengono valutati, in laboratorio, all'inizio della preparazione estiva (giugno), durante l'allenamento (settembre) e immediatamente prima dell'inizio della stagione agonistica (fine novembre).
Nella tabella i sono indicati i valori medi e le deviazioni standard di alcune delle variabili fisiologiche misurate nella prima e terza sessione di test.
Tutte le variazioni riscontrate nell'ultimo test risultano essere altamente significative, ad eccezione della FC massima che sostanzialmente non varia.
In particolare, il massimo consumo di ossigeno aumenta del 6,8% da giugno a fine novembre, mentre i consumi di ossigeno corrispondenti alle due soglie subiscono aumenti significativamente superiori: rispettivamente il VO₂ di soglia aerobica (2 mM) del 15,6% e quello di soglia anaerobica del 14%. In pratica, nel corso della preparazione, si verifica, per effetto dell'allenamento stesso, uno spostamento delle soglie e dei corrispondenti consumi che si avvicinano alla massima potenza. Aumenta in questo modo la percentuale di utilizzazione del massimo consumo di ossigeno.
Anche la FC corrispondente alla soglia anaerobica (FC 4 mM) aumenta di 5,1 battiti al minuto, tra il primo e l'ultimo test. Per interpretare correttamente queste variazioni occorre tener presente che quello che aumenta in realtà è il carico di soglia e conseguentemente FC e VO₂.
Così, la soglia anaerobica si presenta, a giugno, al diciottesimo minuto, corrispondente ad una pendenza (P) di otto gradi, VO₂ di 55,2 ml/min/kg (81,8% del VO₂ Max) ed una FC di 175,5, mentre nel test di fine novembre si presenta a 19' 30" a cui corrisponde una pendenza di nove gradi, un VO₂ di 64,2 (88,6% del VO₂ Max) ed una FC di 180,6 b/min.
Ad un dato carico submassimale, per esempio alla pendenza di dieci gradi, la FC diminuisce invece di 3,1 battiti. Questa riduzione, quando è riscontrata allo stesso carico di lavoro, è indice di una migliore condizione di allenamento.

Correlazione con la prestazione agonistica

La correlazione tra il test di laboratorio ed una gara di fondo consente di verificare qual è il peso di ciascuna variabile fisiologica misurata (VO₂ Max, VO₂ 2- 4 mM, P 4 mM, tempo di esaurimento) sulla prestazione stessa.
Nel presente studio il test è stato correlato con la velocità media di una gara di 15 chilometri percorsa con la tecnica classica, pochi giorni dopo l'ultimo test.
Il massimo consumo di ossigeno è la variabile con maggiore potere predittivo rendendo conto del cinquantuno per cento della prestazione, seguito dal consumo corrispondente alla soglia anaerobica (coefficiente di determinazione di 0,46).
Di fatto, registrazioni della FC nel corso di prestazioni di media durata (staffette, gare dai 5 ai 15 chilometri) hanno dimostrato che l'intensità metabolica di queste prove è decisamente alta, superiore anche al regime di soglia anaerobica.
Anche nelle gare più lunghe, 30 e 50 chilometri, gli atleti più forti riescono a mantenere una FC media intorno alla soglia. Ma quello che più caratterizza la prestazione nello sci di fondo rispetto ad altre attività tipicamente aerobiche, per esempio la maratona, è la differente distribuzione dei carichi di lavoro durante la prestazione stessa.
Mentre nella maratona l'intensità metabolica rimane pressoché costante, in quanto l'atleta cerca di mantenere la maggior velocità per l'intera durata della prova, nelle gare di fondo l'intensità può variare, anche in modo molto significativo, secondo le caratteristiche del terreno, non essendo costante l'altimetria dei tracciati di gara.
Tratti in salita che fanno registrare frequenze cardiache pressoché massimali si alternano a tratti in discesa, in cui la FC cala ed a tratti pianeggianti percorsi a livello di soglia anaerobica o sopra, secondo la durata della gara.

Conclusioni

E evidente che nello sci di fondo lo sforzo viene relativamente dosato, non essendo possibile, fatta eccezione per le gare più lunghe e pianeggianti (50 chilometri, granfondo), mantenere elevate velocità costanti, tipiche delle prove di resistenza.
E anche evidente che gli sciatori fondisti devono possedere un'alta efficienza aerobica (valutata nelle misure del massimo consumo di ossigeno e della percentuale di utilizzazione del VO₂ Max) per poter sopportare per un tempo maggiore i carichi più alti e per recuperare più velocemente gli sforzi anaerobici. Nel fondo la capacità di mantenere ritmi elevati nei diversi tratti del percorso di gara è qualità fondamentale che dipende dalle caratteristiche fisiche dell'atleta (potenza aerobica e percento di utilizzazione della stessa, potenza anaerobica, capacità di recupero, forza e forza-resistente degli arti superiori), dall'abilità tecnica e dalla bontà del materiale utilizzato.

Mario Mevio - Sebastiano Gemma - Piero Mognoni - Centro di Medicina dello Sport Ospedale di Sondalo (SO)

Alessandro Vanoi - Franco Cotelli - Federazione Italiana Sport Invernali, Milano

Cattaneo Fabrizio & Bonazzi Giovanni 
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