Panoramica sull'esercizio fisico

Prima di iniziare un programma di sport o attività fisica intensa, i bambini e gli adulti devono essere sottoposti a screening (ossia, un'anamnesi ed esame obiettivo), con particolare attenzione alla rilevazione dei rischi cardiovascolari. I test vanno effettuati solo se vengono sospettate clinicamente delle malattie.

La flessibilità è importante per un'esecuzione sicura e confortevole dell'attività fisica. Lo stretching può essere vantaggioso nell'allenamento della forza per aumentare l'ampiezza dei movimenti e aiutare il rilassamento muscolare. Questi esercizi possono essere eseguiti prima o dopo altre forme di allenamento o come un vero e proprio programma, come avviene negli esercizi di yoga e pilates. Anche se gli esercizi di stretching prima dell'esercizio migliorano la preparazione mentale, non vi è evidenza che essi riducano il rischio di lesioni o dolore muscolare (1). Tuttavia, non vi è motivo di sconsigliare gli esercizi di stretching pre-attività se le persone li gradiscono. Il riscaldamento generale (p. es., mediante simulazione a bassa intensità dell'esercizio da eseguire, correndo su un tappeto, praticando ginnastica ritmica o con altre attività leggere che aumentano la temperatura interna) sembra essere più efficace dello stretching nel facilitare un esercizio sicuro. Lo stretching dopo l'esercizio è in genere preferibile perché i tessuti si allungano più efficacemente quando sono caldi.

Specifici esercizi di flessibilità comportano lo stiramento lento e costante di gruppi muscolari senza scatti o rimbalzi. Per migliorare la flessibilità, l'allungamento deve essere mantenuto per almeno 10-30 secondi e per non più di 60 secondi (non ci sono effetti avversi nel mantenere un allungamento > 60 secondi, ma non vi è alcun beneficio aggiunto) (2, 3). Ogni allungamento viene ripetuto 2 o 3 volte, e ogni volta l'allungamento viene trattenuto progressivamente di più. È da aspettarsi qualche lieve disagio, ma devono essere evitati alti livelli di dolore in quanto il dolore può essere un segnale di un'involontaria lacerazione del tessuto minore o di una compressione dei nervi che attraversano le articolazioni (p. es., eccessivo allungamento dell'articolazione dell'anca sul nervo sciatico). Per molti muscoli, la flessibilità aumenta sufficientemente con un programma di allenamento propriamente progettato per la forza poiché i muscoli si allungano e lavorano attraverso una gamma di movimento attesa.

L'esercizio aerobico (cardiovascolare) è un'attività fisica continua e ritmica. L'esercizio viene svolto a un livello tale da poter essere sostenuto dal metabolismo aerobico (anche se si possono inserire brevi periodi di sforzo più intenso che innescano il metabolismo anaerobico), costante per almeno 5 minuti all'inizio ed è poi gradualmente aumentato nel tempo. L'allenamento aerobico aumenta la captazione massima di ossigeno e la gittata cardiaca (principalmente incrementando il volume di eiezione sistolico), riduce la frequenza cardiaca a riposo e riduce i tassi di mortalità cardiaca e globale; tuttavia, troppa attività causa un'usura eccessiva dell'organismo (p. es., usura della cartilagine che contribuisce all'artrosi) e aumenta l'ossidazione cellulare e i radicali liberi. Esempi di esercizio aerobico comprendono corsa, jogging, camminata veloce, nuoto, ciclismo, canottaggio, kayak, pattinaggio, sci di fondo e attività con attrezzi aerobici (p. es., tapis roulant, scalini o macchine ellittiche). Alcuni sport di squadra come il basket e il calcio sono anche capaci di fornire un vigoroso esercizio aerobico, ma possono sollecitare le ginocchia e altre articolazioni. Le raccomandazioni devono essere basate sulle preferenze e sulle capacità del paziente.

L'esercizio aerobico si attiva entro 2 minuti dall'inizio dell'attività, ma è necessario uno sforzo più prolungato per ottenere benefici per la salute. Le raccomandazioni classiche sono quelle di esercitarsi ≥ 30 min/die almeno 3 volte/settimana con 5 minuti di riscaldamento e 5 minuti di defaticamento, ma questa raccomandazione è basata più sulla convenienza che sull'evidenza. Un allenamento aerobico ottimale si può praticare con attività minime di 10-15 minuti per sessione 2-3 volte/settimana se si sono eseguite sequenze intervallate. Nelle sequenze intervallate, brevi periodi di attività moderata vengono alternati a brevi periodi di attività intensa. In un protocollo, circa 90 sec di attività moderata (60-80% della frequenza cardiaca massimale [HR_max]) si alternano a circa 20-30 secondi di intensa attività tipo lo sprint (85-95% della HR_max o tale da poter essere tollerato dal soggetto per quel periodo di tempo mentre mantiene i corretti meccanismi del corpo). Questo protocollo, conosciuto come allenamento ad intervallo (alternanza di sforzo intenso e moderato o di riposo) ad alta intensità, è più faticoso per le articolazioni e i tessuti e deve essere quindi svolto poco frequentemente (p. es., inizialmente 1 volta/settimana per permettere al corpo di adattarsi allo sforzo, quindi aumentare fino a 2-3 volte/settimana) o alternato con tipi di esercizio più convenzionali, ad intensità da bassa a moderata. Anche se l'esercizio fisico riduce i rischi cardiovascolari complessivi, il rischio di fibrillazione atriale sembra essere aumentato negli atleti di resistenza, in particolare quelli di età inferiore ai 55 anni (1, 2).

Per l'esercizio aerobico si possono utilizzare sia macchinari che pesi liberi, purché sia eseguito un numero sufficiente di ripetizioni per ciclo, il riposo tra le ripetizioni sia minimale (da vicino allo zero a 60 secondi) e l'intensità dello sforzo sia relativamente elevata. Nell'allenamento circolare, si allenano i grandi muscoli (gambe, anche, dorso e torace) e poi i muscoli più piccoli (delle spalle, braccia, addome e collo). Un allenamento circolare di soli 15-20 minuti può migliorare il sistema cardiovascolare più della corsa o dell'esercizio aerobico con macchine, eseguiti per un tempo analogo poiché un allenamento più intenso ha come conseguenza un grande aumento della frequenza cardiaca e la captazione dell'ossigeno. Questo allenamento combinato di attività aerobica e resistenza migliora la resistenza muscolare di tutti i muscoli coinvolti (ossia, non solo il cuore).

Il volume dell'esercizio aerobico viene graduato semplicemente agendo sulla durata. L'intensità è guidata dalla frequenza cardiaca. L'obiettivo per la frequenza cardiaca per un esercizio di intensità appropriata è pari al 60-85% della HR_max del soggetto (che è la frequenza cardiaca alla quale si ha il picco di consumo di O₂ [VO_2peak] o la frequenza oltre la quale non può essere più mantenuto un metabolismo aerobico a causa della carenza di O₂ e inizia il metabolismo anaerobico). La frequenza cardiaca max (FC_max) può essere approssimata da misure dirette (3, 4), o viene calcolata con la seguente formula:

In alternativa, per calcolare la frequenza cardiaca desiderata si può usare la formula di Karvonen (4):

Queste formule si basano sulla popolazione generale e potrebbero non fornire obiettivi precisi per le persone agli estremi di idoneità fisica (ossia, gli atleti altamente qualificati o pazienti fisicamente non allenati). In tali persone, il test metabolico o il VO₂ possono fornire informazioni più precise.

L'età cronologica deve essere distinta dall'età biologica. I pazienti di qualsiasi età che siano meno abituati all'esercizio aerobico (meno allenati) raggiungeranno la loro frequenza cardiaca desiderata molto prima, con sforzi minori e necessitano di periodi di esercizio più brevi, almeno all'inizio. I pazienti obesi possono essere fuori forma e devono muovere un peso maggiore, facendo così aumentare la frequenza cardiaca molto più rapidamente e molto più velocemente con un'attività fisica meno intensa rispetto a come avviene alle persone più magre. I pazienti con patologie mediche o coloro che assumono certi farmaci (p. es., beta-bloccanti) possono inoltre avere una relazione modificata fra età e frequenza cardiaca. Un punto di partenza sicuro per questi pazienti può essere dal 50 al 60% dell'obiettivo di frequenza cardiaca in base all'età. Questi obiettivi possono essere aumentati sulla base della tolleranza e del progresso del paziente.

L'allenamento di potenza (resistenza) implica l'energica contrazione muscolare contro un carico tipicamente costituito da pesi liberi o applicati su macchine, pesi con i cavi, o a volte dal peso corporeo (p. es., push up, esercizi addominali, trazioni, flessione profonda delle ginocchia). Questo tipo di allenamento aumenta la forza, la resistenza e la dimensione del muscolo. L'allenamento di forza migliora anche la capacità funzionale e, a seconda del ritmo del programma, le prestazioni aerobiche. Contemporaneamente aumentano la resistenza cardiovascolare e la flessibilità. Inoltre, il rinforzo muscolare attorno a una lesione (p. es., i muscoli della coscia di un ginocchio infortunato) riduce il dolore perché i muscoli rinforzati sono più funzionali, e i muscoli più funzionali hanno meno dolore quando si sviluppano e si riorganizzano. Pertanto, un programma di allenamento della forza può aiutare nella riabilitazione delle lesioni.

Il volume è tipicamente suddiviso in termini di quantità di peso sollevato, di numeri di gruppi e di ripetizioni. Tuttavia, un parametro ugualmente importante è il tempo di tensione, risultato della durata totale del sollevamento e dell'abbassamento del peso durante una seduta. Per raggiungere un moderato stato di allenamento (sviluppando sia la massa che la forza muscolare), il tempo di tensione appropriato potrebbe essere di circa 60 secondi. Un tempo di tensione di 90 a 120 secondi è appropriato per la riabilitazione di lesioni e per migliorare la resistenza muscolare. Quando l'obiettivo è sviluppare la forza, il tempo di tensione è più importante del numero di ripetizioni, perché il numero di ripetizioni può variare a parità di tempo di tensione a causa delle differenze nella tecnica, nella durata dell'esercizio e in base a quanto lentamente viene effettuata ogni ripetizione. Quando una persona può raggiungere un tempo di tensione di almeno 60 secondi con una buona tecnica, la resistenza (peso) può essere aumentata con l'obiettivo di un tempo di tensione di almeno 60 secondi al successivo livello di peso. Il numero di serie è determinato dall'intensità dell'allenamento; un allenamento più intenso può richiedere un numero minore di serie di esercizi.

L'intensità è essenzialmente una misura soggettiva di percezione dello sforzo e di quanto il soggetto si affatichi con un dato esercizio (o la spossatezza dovuta all'allenamento). L'intensità può anche essere caratterizzata obiettivamente dall'entità del carico sollevato espressa come percentuale del massimo della persona per una ripetizione (1 RM) di un dato esercizio; ossia, per un soggetto che può sollevare al massimo 100 kg in una sola volta, 75 kg è pari a un RM del 75%. Una linea guida generale è quella di esercitarsi con un carico al 70-85% RM. Carichi più pesanti aumentano il rischio di infortunio e sono in genere adatti solo per gli atleti a livello agonistico. Un sollevamento di un RM < 30-40% permette un guadagno di forza moderato, anche se l'allenamento aerobico e la resistenza muscolare si possono svolgere con sufficiente tempo di tensione e sforzo. Durante l'allenamento di forza, lo stimolo del cambiamento del tessuto è governato principalmente dalla qualità, dell'impegno e dal volume dell'allenamento. Per esempio, una persona che solleva 85% RM in una volta (dove 6 ripetizioni potrebbero essere fatte con sforzo massimale) avrebbe un minore stimolo per il cambiamento del tessuto rispetto al sollevare 75-80% RM più volte (vicino all'affaticamento muscolare).

L'intensità è limitata dalla motivazione e dalla tolleranza. Per molti pazienti sottoposti a riabilitazione, il disagio, il dolore, l'inesperienza per l'esercizio, e/o la limitazione nella mobilizzazione (a causa di disagio o dolore) fanno sì che si compia uno sforzo inferiore a quello possibile o tollerabile. Di conseguenza, più serie sono richieste per ricavare il beneficio desiderato (anche se l'estensione di più set aggiuntivi deve prendere in considerazione il fatto che fare troppa attività fisica può aumentare l'irritazione e il dolore fino a un infortunio). Le persone devono variare l'intensità degli esercizi in maniera regolare per avere un beneficio sia mentale che fisico. L'esercizio deve essere eseguito a un livello di intensità più alto durante non più della metà delle serie in un determinato allenamento. Le persone devono inserire periodi di riposo tra gli allenamenti ad alta intensità (p. es., 1 settimana ogni 3 mesi, magari coordinato con le festività o le vacanze) nella loro pianificazione dell'allenamento al fine di consentire un recupero sufficiente.

Per coloro che si allenano frequentemente con intensità molto elevata possono essere necessari periodi di riposo più frequenti. L'allenamento continuo ad alta intensità è controproducente, anche per gli atleti ben allenati. In queste persone, i sintomi come stanchezza o pesantezza muscolare a riposo, la mancanza di voglia di un movimento, la ridotta performance fisica, dolore articolare e tendineo (provocato da infiammazione) e l'aumento della frequenza cardiaca a riposo suggeriscono che l'esercizio fisico è stato troppo intenso per troppo tempo. Alcune persone sono mentalmente o fisicamente condizionate ad allenarsi molto duramente con regolarità (p. es., atleti che si allenano ad alta intensità), e così, in queste persone possono essere necessarie pause di recupero (p. es., 3 settimane di allenamento e 1 settimana di riposo) per recuperare da tali faticose e regolari attività.

Massimizzare l'ipertrofia muscolare richiede un buon sforzo. Tuttavia, l'esercizio fisico fino a quando il muscolo non riesce più a fare la ripetizione (insufficienza muscolare) non è necessario e può essere difficile da tollerare. Il numero di serie necessarie per massimizzare l'ipertrofia muscolare varia in base alla genetica di una persona, alcune persone aumentano l'ipertrofia muscolare con più serie, e altre hanno risultati migliori con meno serie. Indipendentemente dal numero di serie o esercizi, la quantità di miglioramento diminuisce con ogni ripetizione o esercizio aggiuntivo. Fare troppo esercizio fisico non produce risultati migliori e può causare la perdita di muscoli e forza da sovrastimolazione. I neofiti devono iniziare con 1 serie o esercizio per muscolo o gruppo muscolare e poi aumentare lentamente le ripetizioni o gli esercizi fino a raggiungere 3-5 serie di 1 esercizio o 1 serie per ognuno dei 3-5 esercizi, in particolare se non si allenano fino all'insufficienza muscolare.

La variazione aiuta fornendo stimoli diversi; l'uso ripetuto dello stesso stimolo (p. es., esercizi nello stesso piano di movimento) alla fine non ottiene più gli effetti desiderati perché i muscoli si adattano allo stimolo. La variazione aiuta anche a prevenire le lesioni non gravi provocate da azioni ripetitive.

I corretti meccanismi del corpo sono importanti per la sicurezza personale e per un allenamento efficace della forza. I soggetti devono sforzarsi di agire per ottenere una buona meccanica del corpo (p. es., petto alto, spalle e schiena dritte e pancia piatta, mentre si astengono dal bloccare le articolazioni) ed esercitarsi con movimenti fluidi e continui senza strappi o abbassare i pesi troppo rapidamente. È allo stesso modo importante incoraggiare una respirazione controllata, che prevenga le vertigini (e in casi estremi, la lipotimia) che possono verificarsi con la manovra di Valsalva. I soggetti devono espirare mentre sollevano il peso e inalare quando lo abbassano. Se un movimento è lento, come quando si abbassano i pesi per ≥ 5 secondi, i soggetti possono aver bisogno di respirare più di una volta, ma il respiro deve sempre essere coordinato in modo che l'ultima inspirazione sia effettuata appena prima della fase di sollevamento e l'espirazione quando il sollevamento inizia. La pressione arteriosa aumenta durante l'allenamento di resistenza (non correlato all'aterosclerosi) e tende a essere più alta quando si esercitano prese eccessive (frequente durante l'esercizio leg press quando si lavora con muscoli più grandi degli arti inferiori e si stringono le maniglie delle macchine con prese molto strette). Tuttavia, la pressione arteriosa torna alla normalità subito dopo l'attività fisica; quando la tecnica di respirazione è corretta, l'aumento è moderato, a prescindere dallo sforzo.

L'allenamento in equilibrio implica il coinvolgimento del proprio centro di gravità tramite esercizi in ambienti instabili, come la stazione eretta su una gamba o utilizzando contrappesi o tavole oscillanti. L'allenamento di forza di base migliora l'equilibrio perché aumenta la massa muscolare e la forza intorno alle articolazioni, migliorando così indirettamente la stabilità. L'allenamento in equilibrio è utile nelle persone che presentano alterazioni della propriocezione ed è spesso utilizzato per prevenire le cadute nelle persone anziane (vedi Esercizio nelle persone anziane).

La corretta idratazione è importante, particolarmente quando lo sforzo è prolungato o avviene in un ambiente caldo. I soggetti devono essere ben idratati prima dell'attività, bere liquidi regolarmente durante l'esercizio prolungato e sostituire ogni perdita residua dopo l'attività. Durante l'esercizio, è ragionevole assumere circa 120-240 mL di liquidi (da ½ bicchiere a 1 intero) ogni 15-20 minuti a seconda del calore e del livello di sforzo; tuttavia, si deve evitare l'iperidratazione, che può causare iponatriemia e conseguenti crisi epilettiche. La sete non è un indicatore accurato del fabbisogno di liquidi. Bere quando ci si sente leggermente o moderatamente assetati, ma prima di sentire una sete estrema, aiuta a mantenere una corretta idratazione e a evitare squilibri elettrolitici, malattie, e possibili convulsioni e/o morte (p. es., da iponatriemia dovuta al consumo eccessivo di acqua libera).

Il deficit di liquidi che deriva dall'esercizio viene calcolato confrontando il peso corporeo prima e dopo l'esercizio. Il deficit di liquidi va reintegrato con una quantità uguale (ossia, 1 L per ogni kg perso). Nella maggior parte dei casi la sola acqua è sufficiente. Le bevande per sportivi contenenti elettroliti possono essere preferite, in particolare per le sessioni di esercizio che sono lunghe e/o effettuate in ambienti molto umidi. Tuttavia, liquidi con un contenuto di carboidrati > 8% (8 g/100 mL o 20 g in un tipico contenuto di 250 mL) diminuiscono lo svuotamento gastrico e rallentano l'assorbimento dei liquidi. Miscelare acqua normale con bevande per sportivi al 50:50 consente un rapido assorbimento del glucosio ed elettroliti. I pazienti con reperti che suggeriscono un colpo di calore o deplezione del volume possono aver bisogno immediatamente di una reintegrazione elettrolitica e di liquidi per via orale o EV.