Allenamento della forza lungo l'arco della vita: effetti acuti di un protocollo a 12RM sulla funzione neuromuscolare e sulla percezione muscolare in giovani adulti

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI URBINO CARLO BO

DIPARTIMENTO DI SCIENZE BIOMOLECOLARI

Corso di Laurea magistrale in

SCIENZE MOTORIE PER LA PREVENZIONE E LA

SALUTE

Allenamento della forza lungo l’arco della vita: effetti

acuti di un protocollo a 12RM sulla funzione

neuromuscolare e sulla percezione muscolare in

giovani adulti

Relatrice: Chiar.ma Prof.ssa Tesi di Laurea di:

LUCIANA VALLORANI ROBERTO BELLOTTI

Co-relatore: Chiar.mo Prof.

MARCO GERVASI Anno Accademico 2024-2025

1

A mia MADRE vigilatrice attenta ed assidua dei miei studi.

A mia SORELLA KATIA che dal cielo mi osserva e mi affianca in ogni mio percorso,

sperando di renderla sempre fiera e orgogliosa di me.

2

Indice 3

Capitolo 1 – Aspetti fisiologici e adattativi della forza 4

1.1 Definizione di forza muscolare e sue manifestazioni 4

1.2 Componenti neurali e strutturali dell’adattamento 4

1.3 Relazione tra intensità, volume e fatica 5

1.4 Effetti acuti e cronici del resistance training 5

1.5 Il metodo delle ripetizioni massimali (RM): principi, vantaggi e limiti 6

Capitolo 2 – L’allenamento della forza nelle diverse età biologiche 7

2.1 Età evolutiva: coordinazione, sviluppo e sicurezza 7

2.2 Età adulta: forza e composizione corporea 11

2.3 Età senile: prevenzione della sarcopenia e mantenimento funzionale 14

2.4 Continuità e trasferibilità del lavoro di forza lungo l’arco della vita 18

Capitolo 3 – Effetti acuti e subacuti dell’allenamento di forza 19

3.1 Definizione e classificazione della fatica neuromuscolare 19

3.2 Meccanismi centrali e periferici della fatica 19

3.3 Danno muscolare, DOMS e adattamento 20

3.4 Recupero, supercompensazione e markers di performance 20

3.5 Evidenze scientifiche sugli effetti acuti dei protocolli RM 21

3.6 Analisi biomeccanica delle fasi del salto: interpretazione dei phase-specific predictors 21

Capitolo 4 – Studio sperimentale 23

4.1 Obiettivi e ipotesi di lavoro 23

4.2 Campione e criteri di inclusione 24

4.3 Disegno sperimentale 24

4.3.1 Strumenti utilizzati 24

4.3.2 Test di salto verticale 25

4.3.3 Stima dell’1RM 25

4.3.4 Protocollo di allenamento: 3 × 12 RM deadlift 25

4.3.5 Scala NPRS per la misurazione dei DOMS 26

4.4 Analisi dei dati 26

4.5 Risultati 27

4.6 Discussione 31

Conclusioni 35

Capitolo 5 – Capitolo aggiuntivo, post discussione tesi

per il conseguimento della laurea 36

Bibliografia 39

3

Capitolo 1 – Aspetti fisiologici e adattativi della forza

1.1 Definizione di forza muscolare e sue manifestazioni

La forza muscolare rappresenta una delle qualità fondamentali dell’essere umano e

costituisce il presupposto per l’esecuzione di qualsiasi gesto motorio, dalla semplice

attività quotidiana alla prestazione sportiva di alto livello. Nelle scienze motorie, essa viene

definita come la capacità del sistema neuromuscolare di generare tensione contro una

resistenza esterna, indipendentemente dal fatto che si produca o meno un movimento

articolare (Zatsiorsky VM et al., 2024). Tale definizione, apparentemente semplice,

racchiude una complessa interazione tra fattori nervosi, muscolari e meccanici che

concorrono all’espressione della forza.

Tradizionalmente si riconoscono diverse modalità di manifestazione di questa capacità,

distinte in base alla velocità e alla durata dello sforzo. La forza massimale rappresenta la

più alta tensione che un muscolo o un gruppo muscolare può sviluppare volontariamente;

la forza esplosiva, o rate of force development (RFD), si riferisce invece alla rapidità con

cui tale tensione viene prodotta; la forza resistente, infine, indica la capacità di mantenere

o ripetere una contrazione per un tempo prolungato. Queste tre dimensioni non

costituiscono categorie isolate, ma segmenti di un continuum funzionale in cui la

componente neurale e quella muscolare interagiscono costantemente. In ambito

applicativo, la forza deve essere considerata non solo come una qualità atletica ma anche

come un vero e proprio indicatore di salute: un adeguato livello di forza è infatti correlato a

un minore rischio di infortunio, a una migliore efficienza metabolica e a una maggiore

autonomia funzionale nelle diverse età della vita (American College of Sport Medicine,

2025).

1.2 Componenti neurali e strutturali dell’adattamento

L’allenamento della forza determina adattamenti complessi che coinvolgono sia il sistema

nervoso che la struttura del muscolo. Nelle prime fasi di un programma di resistance

training, l’aumento della prestazione è attribuibile principalmente a fattori neurali. Gli studi

pionieristici (Moritani & deVries, 1979) hanno dimostrato come, nelle prime settimane di

esercizio, il miglioramento della forza non sia ancora accompagnato da modificazioni

significative della massa muscolare, ma derivi piuttosto da una maggiore efficienza del

controllo nervoso. Tale adattamento si traduce in un incremento della capacità di

reclutamento delle unità motorie, in un miglioramento della sincronizzazione delle fibre e in

una riduzione della co-attivazione dei muscoli antagonisti. In altre parole, il sistema

nervoso diventa più abile nel generare e coordinare la tensione necessaria al movimento.

Con il progredire dell’allenamento, si instaurano adattamenti di natura strutturale. La

sezione trasversa del muscolo (CSA) aumenta per effetto dell’ipertrofia delle fibre, la

densità miofibrillare cresce e il contenuto sarcoplasmatico tende ad amplificarsi

(Schoenfeld, 2010). Da un punto di vista biochimico, tali modificazioni sono regolate

4

principalmente dall’attivazione della via di segnalazione mTOR, che stimola la sintesi

proteica e la crescita miofibrillare. Gli stimoli responsabili di questa attivazione sono

riconducibili a tre fattori: la tensione meccanica, lo stress metabolico e il danno muscolare.

Il primo dipende dall’intensità del carico applicato, il secondo dal grado di accumulo di

metaboliti e dalla congestione ematica, il terzo dai microtraumi strutturali che si verificano

soprattutto durante le contrazioni eccentriche. A questi adattamenti muscolari si affiancano

modificazioni delle strutture connettivali e tendinee: l’aumento della rigidità del tendine e

l’ispessimento delle fasce migliorano la trasmissione della forza e l’efficienza

neuromeccanica complessiva (Kubo et al., 2017).

1.3 Relazione tra intensità, volume e fatica

Il miglioramento della forza è il risultato di un delicato equilibrio tra intensità, volume e

recupero. L’intensità dell’esercizio viene generalmente espressa come percentuale della

one repetition maximum (1RM), mentre il volume corrisponde al prodotto tra serie,

ripetizioni e carico sollevato. La modulazione di queste variabili consente di orientare

l’allenamento verso obiettivi differenti: carichi elevati e basso volume favoriscono

l’adattamento neurale, mentre carichi moderati e alto volume privilegiano l’ipertrofia

muscolare (Schoenfeld et al., 2019).

La fatica rappresenta una componente inevitabile e, in certa misura, necessaria

dell’allenamento di forza. La fatica è anche definita come la riduzione temporanea della

capacità di generare forza, conseguente a un’attività precedente (Enoka & Duchateau,

2016). Essa può avere origine centrale, quando coinvolge il sistema nervoso e riduce il

drive motorio, oppure periferica, quando è determinata da alterazioni metaboliche e

biochimiche all’interno della fibra muscolare. Nonostante la fatica venga spesso

considerata un fattore limitante, essa costituisce in realtà un potente segnale biologico che

stimola l’adattamento. Tuttavia, affinché ciò avvenga in modo positivo, è necessario che lo

stimolo sia seguito da un adeguato periodo di recupero.

In questo senso, la programmazione dell’allenamento deve rispettare il principio della

supercompensazione: solo dopo il ripristino dell’omeostasi, l’organismo è in grado di

esprimere livelli superiori di prestazione. Un eccessivo volume o un’inadeguata gestione

dei tempi di recupero, al contrario, possono indurre fenomeni di sovraccarico e

compromettere la risposta adattativa.

1.4 Effetti acuti e cronici del resistance training

Gli effetti dell’allenamento di forza possono essere distinti in acuti e cronici. Gli effetti acuti

sono le risposte immediate che si verificano durante e subito dopo l’esercizio. Tra queste

rientrano l’aumento della temperatura intramuscolare, il maggior flusso ematico locale e la

produzione di metaboliti come lattato, ioni idrogeno e fosfato inorganico. Questi

cambiamenti contribuiscono a determinare una transitoria riduzione della capacità

contrattile, ossia la cosiddetta fatica neuromuscolare acuta. Parallelamente si osservano

5

alterazioni endocrine di breve durata, con incremento dei livelli di testosterone, ormone

della crescita e IGF-1, che favoriscono la sintesi proteica nel periodo post-esercizio

(Crewther et al., 2011).

Gli effetti cronici derivano invece da una pratica regolare protratta nel tempo e si

traducono in adattamenti più stabili. L’allenamento di forza induce un aumento della massa

magra e della sezione trasversa del muscolo, un miglioramento della capacità contrattile e

della densità minerale ossea, nonché benefici a livello metabolico e cardiovascolare.

Questi adattamenti rendono il resistance training una vera e propria forma di medicina

preventiva, efficace nel migliorare la composizione corporea, nel ridurre i fattori di rischio

cardiometabolico e nel mantenere la funzionalità muscolare durante l’invecchiamento.

In prospettiva fisiologica, gli effetti acuti e cronici sono strettamente connessi: le risposte

acute, se opportunamente dosate e ripetute, costituiscono il presupposto per l’instaurarsi

degli adattamenti cronici. L’obiettivo di una corretta programmazione è quindi quello di

sommare nel tempo gli stimoli acuti senza generare accumulo di fatica non recuperata.

1.5 Il metodo delle ripetizioni massimali (RM): principi, vantaggi e limiti

Il metodo delle ripetizioni massimali, comunemente indicato con l’acronimo RM, è uno dei

sistemi più utilizzati per prescrivere e controllare l’intensità del carico nell’allenamento di

forza. Esso si basa sull’individuazione del carico massimo che un soggetto è in grado di

sollevare per un determinato numero di ripetizioni consecutive. Per esempio, un carico

corrispondente a 12RM rappresenta un’intensità tale da consentire l’esecuzione di dodici

ripetizioni prima del cedimento tecnico, e generalmente corrisponde a circa il 65–70% del

massimale assoluto (Pareja-Blanco et al., 2017).

Questo approccio si è dimostrato particolarmente utile in ambiti non agonistici e salutistici,

poiché consente di calibrare il carico in maniera individualizzata senza ricorrere a test

massimali potenzialmente rischiosi. Il metodo RM, infatti, permette di equilibrare stimolo

meccanico e stress metabolico, garantendo una stimolazione efficace sia sul piano

ipertrofico sia su quello della resistenza muscolare. Tuttavia, l’allenamento condotto fino al

cedimento può generare un marcato accumulo di fatica e un aumento della percezione di

dolore muscolare a insorgenza ritardata (DOMS), soprattutto nei soggetti poco allenati. Un

ulteriore limite risiede nella difficoltà di standardizzare la percezione dello sforzo: due

individui che eseguono lo stesso numero di ripetizioni a 12RM possono sperimentare livelli

differenti di affaticamento, in base alla loro efficienza neuromuscolare e alla tolleranza allo

sforzo. Nonostante questi limiti, il metodo RM rappresenta uno strumento efficace per

l’individualizzazione del carico e la valutazione della risposta acuta all’allenamento. Nel

contesto del presente studio, il protocollo di tre serie da dodici ripetizioni massimali nel

deadlift è stato scelto proprio per la sua capacità di indurre una stimolazione completa, in

grado di generare effetti misurabili sia sul piano neuromuscolare sia su quello percettivo,

in un’ottica di promozione della forza come strumento di salute e benessere.

6

Capitolo 2 – L’allenamento della forza nelle diverse età biologiche

2.1 Età evolutiva: coordinazione, sviluppo e sicurezza

L’allenamento della forza in età evolutiva ha rappresentato per lungo tempo un tema

controverso, spesso accompagnato da pregiudizi e timori infondati circa i possibili effetti

negativi sulla crescita scheletrica o sullo sviluppo ormonale. Le evidenze scientifiche più

recenti hanno tuttavia dimostrato che, se correttamente impostato e supervisionato,

l’allenamento della forza è non solo sicuro, ma anche fortemente raccomandato per

bambini e adolescenti (Faigenbaum & Myer, 2010).

Durante la fase prepuberale, gli incrementi di forza derivano principalmente da

adattamenti neurali, poiché la capacità ipertrofica del muscolo è ancora limitata dalla

scarsa concentrazione di ormoni anabolici. In questo periodo, l’allenamento dovrebbe

avere come obiettivo lo sviluppo delle abilità coordinative e del controllo motorio piuttosto

che l’aumento del carico assoluto. Gli esercizi a corpo libero, con piccoli sovraccarichi o

con resistenze elastiche, favoriscono l’apprendimento dei pattern motori di base e

migliorano la stabilità posturale e articolare. Con la progressiva maturazione puberale,

l’incremento dei livelli di testosterone e IGF-1 consente un maggiore sviluppo muscolare e

rende possibile l’introduzione di protocolli più strutturati di resistance training. È tuttavia

fondamentale che l’esecuzione sia sempre controllata, con una progressione graduale dei

carichi e un’attenzione prioritaria alla tecnica di movimento. I programmi di forza condotti

con supervisione qualificata non solo non interferiscono con la crescita, ma contribuiscono

al miglioramento della composizione corporea e della funzione neuromuscolare.

In questa prospettiva, l’allenamento della forza assume un valore educativo, favorendo lo

sviluppo della percezione corporea, dell’autoefficacia motoria e della fiducia nelle proprie

capacità fisiche. In età evolutiva, pertanto, il resistance training non deve essere inteso

come un mezzo per incrementare la performance, ma come una componente essenziale

dell’educazione motoria finalizzata alla salute e alla prevenzione degli infortuni.

RACCOMANDAZIONI DEL MODELLO FITT PER BAMBINI E ADOLESCENTI (119)

PRINCIPI FITT ESERCIZI ESERCIZI ESERCIZI DI

AEROBICI CONTRO FLESSIBILITA’

RESISTENZA

FREQUENZA GIORNALMENTE ALMENO 3 GG × ALMENO 3 GG ×

SETT SETT

INTENSITA’ PRINCIPALMENTE ESERCIZI A NON DEFINITA

DA MODERATA CARICO

(EVIDENTE NATURALE;

AUMENTO DELLA OPPURE, 8-15

FC E DELLA RIPETIZIONI

FREQUENZA SOTTOMASSIMALI

RESPIRATORIA) A PER GIUNGERE

VIGOROSA AD UN

7

(AUMENTO AFFATICAMENTO

SOSTANZIALE MODERATO

DELLA FC E MANTENENDO

DELLA SEMPRE LA

FREQUENZA CORRETTA

RESPIRATORIA). TECNICA DI

INCLUDERE ESECUZIONE

INTENSITA’

VIGOROSA

ALMENO 3 GG ×

SETT

DURATA RICOMPRESA NEI RICOMPRESA NEI RICOMPRESA NEI

60 MINUTI MINIMI 60 MINUTI MINIMI 60 MINUTI MINIMI

DI ESERCIZIO DI ESERCIZIO DI ESERCIZIO

GIORNALIERO GIORNALIERO GIORNALIERO

TIPO ATTIVITA’ LE ATTIVITA’ LE ATTIVITA’ DI

PIACEVOLI E FISICHE DI RINFORZO

APPROPRIATE RAFFORZAMENTO OSSEO POSSONO

ALLO STATO DI MUSCOLARE COMPRENDERE

SVILUPPO, TRA POSSONO LA CORSA, IL

CUI CORSA, ESSERE NON SALTO ALLA

CAMMINATA STRUTTURATE CORDA, LA

VELOCE, NUOTO, (AD ESEMPIO PALLACANESTRO,

IL TENNIS, GLI

DANZA, CICLISMO GIOCARE SU

E ALTRI SPORT ATTREZZATURE ESERCIZI

CONTRO

COME CALCIO, NEI PARCHI

PALLACANESTRO GIOCHI, RESISTENZA, IL

GIOCO DELLA

O TENNIS ARRAMPICARSI CAMPANA

SUGLI ALBERI,

FARE IL TIRO ALLA

FUNE) O

STRUTTURATE

(AD ESEMPIO,

ESERCIZIO CON

SOVRACCARICHI

ESTERNI: PESI E

BANDE

ELASTICHE)

FC: FREQUENZA CARDIACA

Tabella 1. Schema delle linee guida della ACSM sui principi FITT per la prescrizione

dell’esercizio fisico per bambini ed adolescenti della seconda edizione in italiano

(American College of Sport Medicine, 2021)

RACCOMANDAZIONI FITT PER BAMBINI E ADOLESCENTI (1)

PRINCIPI FITT ESERCIZIO ESERCIZI CONTRO ESERCIZI DI

AEROBICO RESISTENZA RAFFORZAMENTO

OSSEO

FREQUENZA QUOTIDIANA; ALMENO TRE ALMENO TRE

INTENSITA’ VOLTE A VOLTE A

8

VIGOROSA SETTIMANA SETTIMANA

ALMENO TRE

VOLTE A

SETTIMANA

INTENSITA’ DA MODERATA ESERCIZI A VARIABILE,

(AUMENTO CARICO PRIVILEGIANDO

CONSISTENTE NATURALE; LE ATTIVITA’ CHE

DELLA FC E OPPURE, 8-15 INDUCONO UN

DELLA RIPETIZIONI CARICO OSSEO

FREQUENZA SUBMASSIMALI DA MODERATO A

RESPIRATORIA) A FINO AD ELEVATO

VIGOROSA AFFATICAMENTO ATTRAVERSO GLI

(AUMENTO MODERATO, IMPATTI O

SOSTANZIALE MANTENENDO L’ESPRESSIONE

DELLA FC E SEMPRE UNA DI FORZA

DELLA BUONA MUSCOLARE.

FREQUENZA ESECUZIONE.

RESPIRATORIA).

TEMPO ALL’INTERNO DI ALL’INTERNO DI ALL’INTERNO DI

UNA SESSIONE DI UNA SESSIONE DI UNA SESSIONE DI

ESERCIZIO DI ESERCIZIO DI ESERCIZIO DI

ALMENO 60 ALMENO 60 MINUTI ALMENO 60

MINUTI AL AL GIORNO MINUTI AL

GIORNO GIORNO

TIPO ATTIVITA’ LE ATTIVITA’ ESEMPI DI

PIACEVOLI E FISICHE DI ATTIVITA’ CHE

ADEGUATE AL RAFFORZAMENTO RAFFORZANO LE

LIVELLO DI MUSCOLARE OSSA SONO LA

SVILUPPO POSSONO CORSA, IL SALTO

RAGGIUNTO, TRA ESSERE NON ALLA CORDA, LA

CUI GIOCHI DI STRUTTURATE PALLACANESTRO,

CORSA, (PER ES. GIOCHI IL TENNIS,

PASSEGGIATE, SU APPOSITE L’ALLENAMENTO

CAMMINATE A ATTREZZA