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Allenamento isoinerziale per il recupero dagli infortuni

Metodica dell'allenamento isoinerziale con macchinari Desmotec: insegnamenti da un caso studio.
By Matteo Cossavella | Lunedì, 21 Novembre 2016

Allenamento isoinerziale per il recupero dagli infortuni

Hai subìto un infortunio e vuoi recuperare al più presto massa e forza muscolari perse per tornare a praticare il tuo sport preferito? Esiste una metodologia basata su una tecnologia innovativa che ti aiuta proprio in questo: l'allenamento isoinerziale. In questo articolo scoprirai di cosa si tratta e vedrai un protocollo di lavoro applicato sul campo.

Nota bene: lo scopo di questo articolo è metterti a conoscenza della metodologia, oppure - se sei un Personal Trainer, Fitness Coach o Preparatore Sportivo - fornirti spunti pratici di applicazione. No di certo, se hai subìto un infortunio, puoi praticare questi esercizi da solo (sicuramente non sensa la strumentazione apposita). 

La tecnologia che dà vita all'allenamento isoinerziale nacque negli anni 80 come metodo di allenamento per gli astronauti che, dopo periodi lunghi di permanenza nello spazio, presentavano atrofia muscolare e diminuzione della densità ossea.

Da allora, si è iniziato a parlare di Yo-Yo inertial TechnologyTM. Utilizzando un particolare dispostivo (scopri di più su Desmotec qui), un volano viene messo in rotazione da una cinghia azionata dalla forza muscolare.

Questo permette l’allenamento resistivo che funziona indipendentemente dalla forza di gravità.

Allenamento isoinerziale: come funziona

Quando fai allenamento "contro resistenza" (con pesi ed attrezzi, ad esempio), con la tua forza muscolare cerchi di vincere la forza di gravità.

Il movimento risultante è composto di tre fasi distinte in cui l'attivazione muscolare è differente per ognuna:

  1. Una fase in cui la tua forza supera quella di gravità, ed il carico si muove in direzione contraria a quella che seguirebbe se fosse lasciato cadere (fase concentrica).

  2. Una fase in cui la tua forza è esattamente uguale alla forza di gravità e il carico ha velocità zero, sta cioè cambiando direzione (fase di transizione).

  3. Una fase in cui la tua forza si oppone alla forza di gravità per rallentare il carico (fase eccentrica).

Nell'allenamento isoinerziale, accade che la forza espressa nella fase concentrica eguagli la forza espressa nella fase eccentrica (scoprirai dopo, che nell'allenamento classico "contro gravità", le due forse sono differenti). In particolare: 

  • Fase concentrica: il muscolo si contrae, la cinghia si svolge dall’albero, il volano accelera.

  • Fese di transizione: il volano continua a girare con la velocità acquisita.

  • Fase eccentrica: la cinghia viene riavvolta, il muscolo si contrae, il volano si ferma.

Fase concentrica vs eccentrica

Cerchiamo ora di capire a fondo la differenza tra la contrazione concentrica e quella eccentrica, e perché per quanto riguarda il recupero dagli infortuni l'allenamento isoinserziale può essere superiore.

Contrazione concentrica

Questo tipo di contrazione avviene quando il muscolo genera una forza, si contrae e si accorcia, per cui il momento generato dalle forze interne che agisce su un'articolazione è maggiore rispetto al momento generato dalle forze esterne che si oppongono.

In seguito ad una contrazione muscolare concentrica si crea, quindi, un movimento del segmento articolare nella direzione della forza generata dal muscolo attivato.

La contrazione concentrica sviluppa una forza minore rispetto alle contrazioni isometrica ed eccentrica, in primis perché parte dell'energia è dissipata in calore per muovere i capi ossei.

Durante questo tipo di contrazione esiste una specifica relazione tra massima forza generata dal muscolo e velocità di contrazione: quando la resistenza esterna è minima, il muscolo si contrae a velocità massima; se la resistenza aumenta, la velocità di contrazione diminuisce.

D'altro canto, quando la resistenza è minima la forza generata dal muscolo è ridotta (primariamente per il fatto che il numero di ponti actina-miosina che si formano è minore). Quando è quasi massima, la forza generata è massima.

Contrazione eccentrica

Questo tipo di contrazione avviene quando un muscolo genera una forza interna che è minore rispetto a una esterna (muscolo antagonista o forza esterna), che agisce in direzione opposta.

Il muscolo quindi, invece di accorciarsi si allunga: il momento esterno sarà maggiore rispetto a quello interno.

Nella contrazione eccentrica esiste una specifica relazione tra massima forza generata dal muscolo e velocità di allungamento: l'entità della forza esercitata dal muscolo è direttamente proporzionale alla velocità di allungamento.

Se la resistenza è massima, il muscolo non è in grado di sopportarla e si allunga in modo incontrollato.

La maggior parte dei soggetti, soprattutto non allenati, non è in grado di attivare in modo eccentrico la muscolatura se la velocità è elevata: benché il motivo non sia completamente conosciuto, si pensa che ciò sia dovuto al fatto che l'organismo mette in atto dei meccanismi protettivi contro un eventuale danno muscolare causato da forze eccessive.

La forza sviluppata da un muscolo che si attiva in modo eccentrico è maggiore rispetto ad quella sviluppata da un muscolo che si attiva in modo concentrico o isometrico.

Il lavoro eccentrico è in grado di generare più forza rispetto alle altre modalità di lavoro. Questa differenza di forza equivale a circa il 30%-40% in più rispetto alla contrazione isometrica, a sua volta superiore del 10-15% a quella concentrica (quindi la forza nella contrazione eccentrica supera di 40-55% quella nella contrazione concentrica).

Questo tipo di lavoro diventa importante anche per chi pratica sport di resistenza (corsa, ciclismo, etc.) in quanto non porta a diminuzione della funzione ossidativa del muscolo, permettendo di lavorare sulla capacità di forza veloce.

Quando il muscolo, attivato in modo eccentrico, è allungato, riesce ad immagazzinare energia che viene rilasciata solo quando si contrae in modo concentrico; inoltre, per stessi valori di forza, il consumo di ossigeno è minore quando il muscolo è attivato in modo eccentrico.

In sintesi, il costo metabolico e l'attività elettromiografica sono minori perché un muscolo che si attiva in modo eccentrico richiede un minor numero fibre attive per stessi valori di forza.

Gli infortuni muscolari spesso avvengono perché, durante un esercizio non familiare, che prevede repentine contrazioni eccentriche, un muscolo contratto viene improvvisamente stirato oltre il suo limite.

In seguito al recupero completo dall'infortunio, la ripetizione dello stesso esercizio comporta sintomi minimi legati al danno muscolare (fenomeno noto come “effetto da sforzo ripetuto”). Si innalza, quindi, la soglia alla quale si verifica la perdita di produzione di forza e aumenta la capacità di sopportare questo carico eccentrico.

Per questo motivo l'allenamento eccentrico è utile per prevenire le lesioni muscolari.

Il concetto di inerzia

In breve, l'inerzia è la tendenza di un oggetto a mantere il suo moto, che sia rettilineo o di rotazione (o che il corpo sia fermo). L'inerzia è il motivo per cui è più difficile iniziare a singere un'auto, che continuare a farlo.

Il macchinario Desmotec si basa sulla rotazione di un disco, il cui momento di inerzia è dato da peso, spessore e raggio

  • Peso
  • Spessore
  • Raggio

isoinerziale momento inerzia

L'allenamento isoinerziale, quindi, consiste in un allenamento in cui nelle fasi concentrica, di transizione ed eccentrica, la forza da esercitare resta la stessa. A livello di effetti, le differenze con l'uitlizzo dei sovraccarichi in maniera convenzinoale sono le seguenti:

  • Allenamento convenzionale
    • L’esercizio termina quando la forza massima che si riesce a sviluppare scende, a causa della fatica, sotto al carico impostato.
    • Le ripetizioni sono generalmente tutte sub massimali tranne l’ultima.

  • Allenamento isoinserziale
    • In ogni ripetizione l’alteta sviluppa la massima forza possibile.
    • Il lavoro può essere protratto fino all’esaurimento.
    • A partià di ripetizioni il lavoro è maggiore.

Differenze tra isotonico e isoinerziale

Questi, quindi i vantaggi principali dell'allenamento isoinserziale vs allenamento convenzionale:

  • Ipertrofia precoce;
  • Miglior espressione di forza;
  • Sovraccarichi sulla schiena ridotti;
  • Possibilità di modulare l’impegno muscolare;
  • Possibilità di spostarsi dalla verticalità del movimento;
  • Miglior affinità di attivazione muscolare con le prestazioni sportive;
  • Possibilità di scegliere l'intensità dinamicamente durante l'esercizio;
  • Movimento "libero", non vincolato come in alcune macchine isotoniche tradizionali.

Grafico potenza-velocità del volano nello Squat

àGrafico potenza-velocità del volano e frenata

Un caso reale: riatletizzazione funzionale

Vorrei ora portare la mia esperienza diretta con l’utilizzo di macchinari isoinerziali (Desmotec). Utilizzo la metodica di allenamento con tecnologia isoinerziale per il recupero da infortuni muscolo-articolari e come prevenzione o mantenimento della condizione fisica.

Ho deciso di portare questo caso in particolare, di "riatletizzazione funzionale", per fornire spunti che possano essere utili a chi voglia iniziare a prendere dimestichezza con l'allenamento isoinerziale per il recupero dagli infortuni.

Il caso di Stefano, calciatore

Stefano, 20 anni, calciatore categoria eccellenza, ha subìto la rottura del legamento crociato anteriore del ginocchio destro durante uno scontro di gioco (Dicembre 2015).

Da subito il ginocchio si presentava piuttosto asciutto, senza particolari segni di dolore, permettendo uno sviluppo rieducativo progressivo senza interruzioni.

Abbiamo iniziato il protocollo di allenamento isoinerziale al 3° mese post chirurgico (in realtà, il primo utilizzo risaliva al secondo mese post chirurgico, escluso dalla raccolta dati in quanto vi erano decifit di range articolare e forza).

Protocollo utilizzato

  • Inizio: 3 volte alla settimana, integrato con altri esercizi funzionali:
    • Squat base: 3 serie da 12 ripetizioni, recupero 2’
    • Leg Curl: 2 serie da 12 ripetizioni, recupero 2’

  • Fine del 3° mese: inserimento di affondi isoinerziali: 2 serie da 12 ripetizioni, recupero 2’;

  • 5° mese: inserimento di trasformazione con preatletici tecnici e leggera progressione di 10m in corsa lineare;

  • 6° mese inserimento di trasformazione direttamente sul campo con preatletici tecnici e movimenti specifici del calcio.

La motivazione nelle due serie di affondi e leg curl sta nel fatto che, avendo un range articolare non completo, l’atleta percepiva fastidio durante l’esecuzione del gesto dopo la seconda serie. Per evitare un sovraccarico articolare ho preferito ridurre il numero di serie.

Seduta tipo

Il carico utilizzato era di 2 inerzie (dischi) grandi e un disco medio (con macchinario Desmotec) per Squat e Affondi, e 1 inerzia (disco) grande per il movimento di Leg Curl. Ogni sessione iniziava con 10’ di bike libera, 2 serie di Squat isometrico a muro con swissball (2x1’) e una serie di adattamento su Squat isoinerziale con percentuale di carico sotto il 50% soggettivo.

Alcuni dati rilevati dal software

Valori di riferimenti al 3° mese post chirurgico

Valori potenza isoinerziali Squat
Serie Concentrica Eccentrica
1 359W 348W
2 474W 441W
3 582W 602W
Valori potenza isoinerziali Affondi
Serie Concentrica Eccentrica
1 dx 232W/ sx 217W dx 202 W/sx 242W
2 dx 272W/sx287W dx 280W/sx 261W
Valori potenza isoinerziali Leg Curl
Serie Concentrica Eccentrica
1 dx 110W/sx 126W dx 107W/sx 125W
2 dx 128W/sx 176W dx 127W/sx 169W

Al 3° mese i valori di circonferenza muscolari erano i seguenti:

  • gamba dx:

    • quadricipite: 47,5 cm
    • vasto mediale: 41 cm
    • polpaccio: 36 cm
  • gamba sx:

    • quadricipite: 49cm
    • vasto mediale: 41cm
    • polpaccio: 36cm

Valori di riferimento al 4° mese post chirurgico

Valori potenziali isoinerziali Squat
Serie Concentrica Eccentrica
1 559W 618W
2 697W 722W
3 784W 697W
Valori potenziali isoinerziali Affondi
Serie Concentrica Eccentrica
1 dx 242W/sx 229W dx 233 W/sx 252W
2 dx 281W/sx287W dx 320W/sx 299W
Valori potenziali isoinerziali Leg Curl
Serie Concentrica Eccentrica
1 dx 153W/sx 158W dx 144W/sx 144W
2 dx 168W/sx 168W dx 140W/sx 184W

Squat isoinerziale sul campo

Valori di riferimento al 5° mese post chirurgico

Valori potenziali isoinerziali Squat
Serie Concentrica Eccentrica
1 860W 840W
2 799W 801W
3 911W 877W
Valori potenziali isoinerziali Affondi
Serie Concentrica Eccentrica
1 dx 412W/sx 421W dx 351W/sx 392W
2 dx 390W/ sx 325W dx 420W/sx 347W
Valori potenziali isoinerziali Leg Curl
Serie Concentrica Eccentrica
1 dx 188W/sx 220W dx 197W/sx 222W
2 dx 190W/sx 182W dx 183W/sx 215W

Valori di riferimento al 6° mese post chirurgico

Valori potenziali isoinerziali Squat
Serie Concentrica Eccentrica
1 910W 918W
2 892W 899W
3 999W 1010W
Valori potenziali isoinerziali Affondi
Serie Concentrica Eccentrica
1 dx 432W/sx 441W dx 355W/sx 493W
2 dx 395W/ sx 428W dx 420W/sx 447W
Valori potenziali isoinerziali Leg Curl
Serie Concentrica Eccentrica
1 dx 197W/sx 230W dx 247W/sx 261W
2 dx 210W/sx 282W dx 283W/sx 274W

Al 5° mese i valori di circonferenza muscolari erano i seguenti:

  • gamba dx:

    • quadricipite: 52 cm
    • vasto mediale: 43 cm
    • polpaccio: 39 cm
  • gamba sx:

    • quadricipite: 52 cm
    • vasto mediale:42 cm
    • polpaccio: 38 cm

Esercizio di trasformazione dopo squat isoinerziale

Punti essenziali

I dati rilevati tramite software Desmotec hanno evidenziato un aumento della potenza espressa sia in fase concentrica che in fase eccentrica. L’aspetto più importante è che al 6° mese i Watt espressi in fase di frenata (eccentrica) sono risultati maggiori rispetto ai Watt in concentrica. Questo a dimostrazione di un miglioramento evidente della muscolatura.

Fondamentali sono i dati relativi alle misurazioni in centimetri per quello che riguarda quadricipite, vasto mediale e polpaccio, con un aumento di 4-5cm per il quadricipite, 1 cm per il vasto mediale e 2 cm per il polpaccio.

Ci tengo a sottolineare anche la simmetria raggiunta in termini di potenza e circonferenza. Ultima considerazione va fatta per precisare cos'altro comprendeva la seduta svolta comprendeva:

  • riscaldamento 10’ bike + 2 serie da 1’ squat a muro con swissball (isometria);

  • stretching dinamico;

  • protocollo core stability: 15’;

  • protocollo isoinerziale;

  • protocollo funzionale (TRX, tavolette propriocettive ecc);

  • al 4° mese inizio impostazione corsa e preatletici;

  • al 5° mese corsa su tapis roulant;

  • alla fine 5° mese lavoro sul campo;

  • stretching finale 10’.

Come descritto in precedenza, le sedute di riatletizzazione erano 3 a settimana, accompagnate da 1-2 sedute di fisioterapia passiva (tecarterapia, mobilità articolare, massoterapia).

Una nota conclusiva

Posso dire che le sensazioni fisiche riscontrate dal soggetto sono ottime, il ginocchio ha sempre risposto in modo positivo e reattivo, senza episodi di infiammazione o sovraccarico funzionale. Questo ha permesso uno sviluppo costante del recupero.

Non ho la presunzione di affermare che questo metodo sia giusto, adatto a tutti e perfetto. Ma posso assicurare che questa metodologia funziona, viene ben accettata dagli utenti e, se fatta una buona familiarizzazione iniziale (1-2 settimane di approccio alla tecnologia), permette un recupero ottimale.

Riferimenti

  1. Borg HE, Tesch PA. Force and power characteristics of a resistive exercise device for use in space. Acta Astronaut. 1998.
  2. Berg HE, Tesch A. A gravity-independent ergometer to be used for resistance training in space. Aviat Space Environ Med. 1994.
  3. Fajardo JT, Pozzo M. The isoinertizial technology. INEFC Barcelona. Laboratorio de Biomecánica. Karolinska Institute. Department of Physiology and Pharmacology.
  4. Belli A, Rulli M. L’esercizio eccentrico nel recupero funzionale del calciatore dopo trauma muscolare degli hamstrings.


Ultimo aggiornamento:
14 Aprile 2020

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