L'allenamento ad alta intensità porta a numerose modificazioni del sistema endocrino che abbiamo visto essere la centrale di controllo del metabolismo. L'alta intensità attiva il metabolismo e promuove il dimagrimento innanzitutto perché agisce a livello endocrino, riadattando il nostro metabolismo su un assetto di maggior dispendio energetico.
Il sistema nervoso simpatico fa parte del sistema nervoso autonomo ossia di quella parte del cervello che gestisce le funzioni corporee viscerali, ovvero quelle funzioni al di fuori del controllo volontario.
Il sistema nervoso simpatico riduce l'attività vegetativa e prepara il corpo alle situazioni di maggiore attività. In particolare è responsabile dell'aumento della frequenza cardiaca, della dilatazione dei bronchi e dei vasi dei muscoli scheletrici. Sostanzialmente una sua attivazione prepara il corpo ad eseguire sforzi. A livello evoluzionistico il sistema simpatico è considerato quella parte di sistema nervoso che si attiva in situazioni di emergenza e che deve proteggere l'organismo da imminenti pericoli, prepara il corpo ad una situazione di lotta o di fuga.
Di fatto a livello metabolico l'attivazione del simpatico determina un aumento del dispendio energetico.
Finita questa premessa è doveroso dire che il sistema simpatico viene stimolato dall'allenamento ad alta intensità.
L'attivazione simpatica è proporzionale all'intensità dello sforzo, questa attivazione produce un maggior rilascio di catecolamine che si protrae per diverse ore finito l'Esercizio. Le catecolamine preparano il corpo ad una risposta tipo "combatti o scappa" pertanto attivano l'organismo per massimizzare le capacità fisiche.
Questo incremento di catecolamine promuove l'utilizzo delle riserve energetiche favorendo sia la glicolisi che la lipolisi, inoltre aumenta frequenza e gittata cardiaca promuovendo vasodilatazione nei muscoli sottoposti a sforzo. Questi effetti rimangono per alcune ore finito l'Esercizio, alcuni studi hanno evidenziato un maggiore rilascio di catecolamine fino a oltre 24 ore dopo un Esercizio ad alta intensità. Maggiore è l'intensità dell'Esercizio, maggior è il periodo di rilascio di catecolamine finito l'Esercizio.
L'aumentata produzione di catecolamine è un processo che favorisce il dispendio calorico ed il dimagrimento.
I glucocorticoidi sono ormoni che regolano la risposta immunitaria e i livelli ematici di glucosio, questi ormoni portano ad abbassare il metabolismo catabolizzando il tessuto muscolare e favoriscono la ritenzione idrica, pertanto bisogna limitarne la produzione da parte dell'organismo se si sta cercando di dimagrire. Sono prodotti in condizioni di stress organico protratto nel tempo e la durata dello stress ne promuove la sintesi, pertanto essendo l'allenamento una condizione di stress, questo non deve essere prolungato, tant'è vero che atleti di endurance, abituati all'attività di tipo aerobica come i maratoneti, hanno livelli basali di glucocorticoidi più alti del normale.
Lunghi allenamenti, anche semplicemente aerobici a bassa intensità promuovono il rilascio di glucocorticoidi riducendo così il metabolismo e favorendo la ritenzione idrica.
Le donne sono più sensibili ai livelli di questi ormoni e per questo motivo molte volte si vedono ragazze che fanno tanta attività cardiovascolare con le gambe gonfie. Vi è correlazione tra intensità e durata dell'esercizio e livelli di glucocorticoidi, per questo gli allenamenti ad alta intensità vanno dosati in maniera appropriata da impedire che questo effetto riduca i benefici dell'allenamento stesso.
Bisogna inoltre aggiungere che anche se a fine allenamento il livello di questi ormoni sale, la pratica regolare di allenamenti di potenziamento muscolare, quindi di attività ad alta intensità, riduce il livello basale di cortisolo (il principale glucocorticoide umano), riducendo così gli effetti negativi di questo ormone e favorendo così il dimagrimento.
L'ormone della crescita è responsabile della crescita dei tessuti. IL GH viene secreto soprattutto durante l'infanzia e la gioventù e promuove appunto la crescita corporea. Dopo i 20 anni, la sua sintesi diminuisce velocemente al punto che di solito la concentrazione di tale ormone in una persona di 50 anni è circa la metà di una di 20. Anche se questa sostanza viene sintetizzata soprattutto durante la crescita non bisogna pensare che essa non sia importante nell'età adulta, infatti garantisce il trofismo muscolare ed osseo nell'adulto, promuove la rigenerazione cellulare di tutti i tessuti, favorisce la mobilizzazione dei grassi e stimola la lipolisi promuovendo il dimagrimento.
La secrezione di ormone della crescita aumenta in risposta all'esercizio fisico e raggiunge il suo picco tra i 25 e i 60 minuti di attività, non mostrando ulteriori aumenti oltre questo tempo. Inoltre cresce in risposta all'intensità e sembra che l'accumulo di acido lattico ne favorisca la produzione. In base a questi dati per stimolare al massimo la produzione di ormone della crescita tramite l'allenamento è necessario utilizzare protocolli di esercizi anaerobici per allenamenti di breve durata, che promuovono la produzione di acido lattico. Sostanzialmente gli allenamenti ad alta intensità sono il modo migliore per favorire la produzione di questo ormone particolarmente benefico per il nostro corpo e per il dimagrimento.
I benefici di una maggior produzione di GH non riguardano solo il dimagrimento ma anche l'elasticità e l'idratazione cutanea, la resistenza delle ossa e l'efficienza del cervello, in pratica produrre maggiore quantità di questo ormone mantiene il corpo più giovane.
Gli androgeni sono gli ormoni responsabili delle caratteristiche secondarie maschili. Oltre a garantire la produzione di spermatozoi, promuovono lo sviluppo della massa muscolare e la riduzione del tessuto adiposo. Sono ormoni presenti in basse concentrazioni anche nelle donne, prodotti in questo caso dalla corteccia surrenale. Gli esercizi di forza promuovono la produzione di questi ormoni durante e dopo l'allenamento, mentre gli allenamenti di resistenza, come la corsa, a lungo andare ne riducono la produzione durante e dopo l'allenamento. Chi pratica attività di endurance ha livelli di testosterone a riposo inferiore alle persone sedentarie e questo effetto non promuove certo il dimagrimento. Inoltre si è visto come l'incremento della produzione di androgeni inizi immediatamente con l'Esercizio per raggiungere il picco dopo 20 minuti e poi declinare progressivamente. Per tali motivi l'allenamento che può favorire al massimo la produzione di androgeni e quindi sfruttarne il loro potere dimagrante e stimolante per il metabolismo è l'alta intensità con sedute brevi ed intense.
Ricordo infine che diversi studi su atleti che praticano sport di forza dimostrino come la produzione di androgeni aumenti in seguito all'allenamento.
Gli ormoni tiroidei sono i principali regolatori del metabolismo e dei processi di attività cellulare. Variazioni nei loro livelli determinano variazioni nel consumo calorico cellulare e pertanto sono strettamente correlati con il dimagrimento.
La tiroide produce 2 ormoni:
Facendo attività fisica di endurance il corpo tende a produrre un minore quantità dell'ormone T3 rispetto al T4. Inoltre alcuni studi hanno evidenziato come la riduzione del volume di allenamento per atleti già allenati e quindi che sostengono allenamenti già intensi promuova la produzione di tutti gli ormoni tiroidei.
Le adipochine sono sostanze con azione ormonale prodotte dal tessuto adiposo. Sono sostanze scoperte molto recentemente e pertanto ancora non si conoscono in pieno i loro effetti. Queste sostanza agiscono sia a livello locale sul tessuto adiposo stesso, regolando la deposizione di grasso, sia a livello centrale controllando il senso di sazietà.
Le principali adipochine sono l'adiponectina e la leptina. La prima aumenta la sensibilità all'insulina e riduce la sintesi dei trigliceridi, la cui produzione viene incrementata dagli esercizi ad alta intensità. La seconda invece diminuisce il senso della fame (effetti anoressizzanti) ed aumenta la spesa energetica, favorendo la riduzione del peso corporeo e della massa grassa.
È stato verificato che le persone obese hanno minore sensibilità alla leptina, pertanto percepiscono meno i suoi effetti ed hanno elevati livelli cronici di questa sostanza. Allenamenti con sovraccarichi hanno dimostrato ridurre la produzione di questa sostanza nelle persone in sovrappeso rendendole così più sensibili alla sua azione e di conseguenza quindi di promuovere il dimagrimento.
I fattori di crescita regolano la proliferazione e la differenziazione cellulare, sono numerosi ormoni proteici con funzioni differenti tra loro e meccanismi d'azione molto complessi di cui non parleremo in questo contesto. Di fatto l'allenamento ad alta intensità promuove la produzione di alcuni di questi ormoni come l'IGF-1, FGF, MGF, HGF, TGF-β ed altri.
La regolazione glucidica (dello zucchero nel sangue) è controllata dagli ormoni insulina e glucagone. Il primo abbassa la glicemia promuovendo l'assorbimento del glucosio da parte delle cellule, mentre il secondo la alza favorendone il rilascio epatico e la produzione dello stesso dal metabolismo di altri substrati.
La capacità delle cellule muscolari di assorbire il glucosio in risposta all'azione dell'insulina è fondamentale per impedire che i livelli di zuccheri in eccesso finiscano nelle cellule grasse per produrre ulteriore tessuto adiposo. Questa funzione se male regolata è alla base di diverse patologie come la sindrome metabolica ed il diabete tipo II.
Numerosi studi hanno evidenziato come allenamenti ad elevata intensità promuovano la produzione del trasportatore del glucosio GLUT-4 delle cellule muscolari responsabile dell'assorbimento del glucosio da parte del muscolo in risposta all'azione dell'insulina. Inoltre è stato visto come in seguito ad allenamenti ad alta intensità cambi la curva glicemica (l'esame che permette di visualizzare con che velocità il corpo regola i livelli di glucosio nel sangue), dimostrando che il corpo è molto più sensibile alla concentrazione di zucchero nel sangue e riesce a regolarla meglio. Anche la produzione di insulina in seguito ad allenamenti ad alta intensità si riduce, ciò avviene perché il tessuto muscolare è più sensibile all'azione di questo ormone.
Babraj et al. BMC Endocrine Disorders
I 3 grafici mostrano i livelli di glucosio, insulina ed acidi grassi liberi nel sangue in seguito all'ingestione di 75 grammi di glucosio prima e dopo un protocollo di 6 allenamenti ad alta intensità.
Una maggiore sensibilità all'insulina da parte del tessuto muscolare favorisce il dimagrimento in quanto il glucosio viene utilizzato meglio dal muscolo e non viene convertito in trigliceridi dal fegato e dagli adipociti dove viene successivamente depositato in grasso.
Il dott. Timmons, che ha condotto vari esperimenti sugli effetti dell'attività fisica ed il controllo glucidico, si spinge ancora oltre affermando che l'attività aerobica non previene il rischio di insorgenza di patologie cardiovascolari e dell'insulino resistenza, mentre secondo i suoi studi, sono più efficace per raggiungere questo obiettivo tre minuti al giorno di allenamento ad alta intensità.
"The efficacy of a high intensity exercise protocol, involving only ~250 kcal of work each week, to substantially improve insulin action in young sedentary subjects is remarkable. This novel time-efficient training paradigm can be used as a strategy to reduce metabolic risk factors in young and middle aged sedentary populations who otherwise would not adhere to time consuming traditional aerobic exercise regimes." - Extremely short duration high intensity interval training substantially improves insulin action in young healthy males.
John A Babraj, Niels BJ Vollaard, Cameron Keast, Fergus M Guppy, Greg Cottrell, and James A Timmons.
L'attività fisica regolare rallenta i processi di invecchiamento del tessuto osseo e quindi del suo deteriorarsi e indebolirsi col passare degli anni. È noto ormai da tempo che i maggiori benefici sulla composizione della massa ossea sono attribuibili agli esercizi di potenziamento muscolare con sovraccarico (sollevare dei pesi). La forza muscolare che si trasferisce sulle ossa durante lo sforzo modifica il metabolismo osseo favorendo la deposizione di nuovo tessuto.
Inoltre gli effetti crescono all'aumentare del sovraccarico meccanico. Pertanto maggiore è l'intensità di allenamento maggiori sono i benefici a livello osseo. Allenamenti ad alta intensità sviluppano maggiori tensioni muscolari che comportano maggiori tensioni meccaniche sulle ossa e di conseguenza un maggior stimolo alla mineralizzazione del tessuto osseo. Anche i tessuti articolari beneficiano di esercizi con sovraccarico che aumentano la resistenza di cartilagini, tendini ed altri tessuti connettivi presenti nelle giunzioni articolari.
Il metabolismo osseo è un processo che richiede energia, pertanto un suo incremento promuove il consumo calorico ed il dimagrimento.
Attraverso l'apparato digerente il corpo ricava le sostanze per sopravvivere. Inoltre sappiamo benissimo come un eccesso di assunzioni di alimenti porti ad ingrassare. È pertanto necessario riuscire a regolare in modo appropriato l'assunzione del cibo per mantenere in buona salute il corpo e per non accumulare sovrappeso.
L'allenamento ad alta intensità, aumentando il rilascio di catecolammine, riduce il senso di fame, si è pertanto portati a mangiare meno dopo un allenamento intenso piuttosto che dopo un lavoro aerobico. Inoltre allenamenti intensi richiamano sangue ai muscoli, questo riduce la porzione ematica presente negli altri organi riducendone così l'attività. Pertanto allenamenti intensi rallentano temporaneamente l'assimilazione dei cibi riducendo le funzioni viscerali.
L'allenamento anaerobico inoltre favorisce la produzione di colesterolo HDL, quello buono che pulisce le arterie e riduce la concentrazione ematica del colesterolo LDL, quello cattivo che porta all'insorgenza delle patologie cardiovascolari.
Inoltre è importante ribadire che la sola riduzione delle calorie o dieta porta rapidamente a perdere la massa muscolare e ridurre il metabolismo, mentre la stessa alimentazione abbinata ad attività ad alta intensità con degli esercizi di forza dimagrisce più rapidamente e preserva la massa magra.
Il sistema cardiocircolatorio permette lo scambio delle sostanze tra le varie parti del corpo.
Gli sforzi anaerobici promuovono la riduzione della pressione arteriosa a riposo. Questo avviene grazie all'azione sulle pareti delle arterie che migliorano la loro elasticità. Questo effetto è dimostrato anche da alcuni studi che mostrano come l'allenamento ad alta intensità riduca la produzione del peptide atriale natriuretico, ormone prodotto da cellule cardiache quando la pressione arteriosa sale troppo, in quanto esso favorisce la perdita di liquidi e l'abbassamento della pressione stessa.
È stato anche evidenziata una maggiore capillarizzazione nel tessuto muscolare in seguito ad allenamenti ad alta intensità. I capillari favoriscono lo scambio di sostanze fra cellule e torrente ematico ed un loro incremento migliora l'efficienza muscolare nel produrre energia e nell'eliminare sostanze di scarto.
Diversi studi indicano anche che l'allenamento della forza ad alta intensità porta benefici cardiaci e migliora anche le capacità aerobiche ma non solo: alcuni ricercatori hanno addirittura affermato che l'allenamento ad alta intensità produce benefici cardiovascolari maggiori dell'allenamento aerobico (Wisløff U et al.).
La componente cellulare del sangue aumenta in risposta ad allenamenti ad alta intensità, in particolare linfociti e leucociti sono prodotti dal midollo o sseo in seguito allo stress di un allenamento intenso.
Alcuni studi hanno evidenziato una significativa diminuzione dei livelli di proteina C reattiva nel sangue in seguito ad allenamenti con pesi e quindi ad alta intensità. Questa proteina è prodotta in risposta a stati infiammatori cronici ed è considerata un marker per i fattori di rischio delle patologie cardiovascolari.
La sua riduzione può essere legata ad una maggiore efficienza fisica dovuta ad un miglioramento dell'attività metabolica in risposta ad agenti stressogeni in genere ed ad un incremento delle capacità rigenerative dei tessuti. Anche se ancora non è completamente chiarito il suo ruolo biologico è comunque positivo per la salute averne bassi valori ematici.
Il sistema respiratorio permette di ottenere l'ossigeno necessario per vivere e per svolgere le nostre funzioni quotidiane come l'allenamento.
Il sistema respiratorio come tutti gli altri apparati del corpo se stimolato dall'allenamento si modifica migliorando la propria risposta alla fatica.
Gli adattamenti dei sistemi cardiovascolare e polmonare all'allenamento si verificano parallelamente dato che questi due sistemi sono strettamente onnessi sul piano funzionale nei processi aerobici.
L'allenamento determina un incremento dell'efficienza ventilatoria. Una maggiore efficienza ventilatoria sta ad indicare che, la quantità di aria utilizzata e quindi la quantità di ossigeno che il corpo ricava dai polmoni e che consuma per realizzare un lavoro muscolare di una determinata intensità, è inferiore dopo il condizionamento rispetto alle condizioni precedenti. Entrando nel dettaglio abbiamo, a livello del sistema respiratorio, una più estesa superficie alveolo-capillare, una maggiore capacità di diffusione polmonare e maggiori valori dei diversi volumi polmonari.
Una maggior efficienza ventilatoria, soprattutto nel corso di uno sforzo prolungato, si traduce in un miglioramento della capacità di produrre energia da cui trae vantaggio l'intero organismo, di conseguenza avviene un condizionamente che favorisce il risparmio energetico e non il consumo. In pratica chi fa molta atività aerobica sviluppa la capacità di risparmiare energia sotto sforzo e questo processo non favorisce certo il dimagrimento. Il nostro obiettivo è dimagrire non diventare dei maratoneti, quindi l'allenamento aerobico non si dimostra la strada migliore.
L'allenamento ad alta intensità invece ha dimostrato di promuove l'incremento della VO2Max in misura maggiore dell'allenamento aerobico. Con il miglioramento del massimo consumo di ossigeno migliora anche la massima ventilazione sotto sforzo e la capacità di portare ossigeno ai muscoli.
L'allenamento ad alta intensità, in quanto tale, non promuove il consumo d'ossigeno, però è in grado di condizionare meglio dell'allenamento aerobico il massimo consumo d'ossigeno e la massima ventilazione sotto sforzo.
Essendo prerogativa di questo allenamento lo spingere il corpo costantemente al limite, l'allenamento si modifica insieme al limite stesso. Se migliorano le capacità fisiche aumenta allo stesso modo anche l'allenamento, perché esso è sempre proiettato ad ottenere l'affaticamento e pertanto a proseguire il gesto atletico fino al nuovo limite raggiunto con il condizionamento ottenuto dagli allenamenti precedenti. Pertanto, se migliorano le capacità respiratorie, l'allenamento viene spinto oltre in modo da stimolare un ulteriore miglioramento ed impedire di raggiungere adattamento e quindi risparmio metabolico.
Valutando le percentuali di grasso corporee di atleti di diverse discipline sportive si può facilmente capire come che pratichi attività anaerobiche ad elevata intensità ottenga un fisico più magro.
Ne sono un esempio i velocisti dell'atletica ed i ginnasti. In tutte le palestre si vedono insegnanti dei corsi di aerobica con gambe gonfie e mai particolarmente magre, nonostante facciano in alcuni casi anche 15 e più ore di lezione a settimana. I motivi sono tanti e sostanzialmente sono tutto ciò che è stato detto precedentemente:
L'allenamento ad alta intensità promuove la lipolisi e riduce la lipogenesi. Questo avviene innanzitutto perchè in seguito a tali allenamenti nel corpo si crea il cosiddetto debito d'ossigeno post allenamento che promuove il consumo dei grassi nelle ore successive all'attività stessa. Il debito di ossigeno è una situazione fisiologica in cui il corpo in seguito ad uno sforzo elevato si trova in uno stato di carenza energetica che viene risolta aumentando il metabolismo ossidativo per ripristinare la condizione di equilibrio. Il corpo a riposo brucia grasso e per recuperare il debito di ossigeno ne brucia di più, quindi non serve fare attività cardiovascolare per dimagrire, ma è più efficace produrre un elevato debito di ossigeno per bruciare calorie dopo l'allenamento.
Inoltre la produzione di catecolamine mantiene il metabolismo più alto per ore favorendo il consumo dei grassi.
La produzione di ormoni lipolitici come GH e somatomedine (o fattori di crescite) è un ulteriore stimolo a consumare grassi, così come l'azione sulle adipochine e gli ormoni sessuali promuove il dimagrimento.
Numerosi sono gli studi che mostrano come sia maggiormente efficace il lavoro anaerobico. Allenamenti ad alta intensità riducono l'espressione nelle cellule grasse dei diversi enzimi lipogenici responsabili della deposizione del grasso in misura maggiore dell'attività aerobica. Al tempo stesso questi allenamenti promuovono la produzione degli enzimi ossidativi e di proteine che aumentano l'attività mitocondriale nelle cellule muscolari, ciò favorisce il consumo dei grassi 24 ore su 24.
Alcuni dati esemplificativi:
Molti studi confrontano direttamente i diversi modelli di allenamento (aerobico vs alta intensità) ed i risultati sono molto chiari: l'allenamento ad alta intensità fa dimagrire di più dell'attività aerobica tradizionale!
Ognuno di questi studi utilizza protocolli differenti di allenamento ad alta intensità l'unica costante è appunto l'intensità che va oltre la soglia anaerobica ed il confronto diretto con un allenamento aerobico ed in tutti gli studi l'allenamento intenso promuove maggiore dimagrimento.
La riduzione del tessuto adiposo è la risultante degli effetti che l'allenamento ad alta intensità produce sul resto del corpo:
Allenamenti ad alta intensità sono in grado di influenzare diversi aspetti della psiche.
Innanzi tutto l'allenamento della forza si è dimostrato in grado di ridurre i disturbi dell'umore e gli stati d'ansia, questo significa che anche veri e propri disturbi psicologici possono essere contrastati con la pratica regolare di esercizi anaerobici e questo è stato verificato da alcuni studi.
Bisogna aggiungere che gli allenamenti ad alta intensità educano il praticante a sopportare la fatica fisica, aspetto sicuramente formativo da un punto di vista caratteriale. La capacità di non arrendersi di fronte allo sforzo fisico è anche un allenamento psicologico a non arrendersi alle difficoltà: è sicuramente educativo!
Praticando costantemente allenamenti intensi il corpo riesce progressivamente a dare performance sempre migliori e ciò permette al praticante di acquisire sicurezza nelle proprie capacità.
Inoltre avere un corpo più energico, più tonico, più bello, ovviamente aumenta l'autostima e la sicurezza in sé stessi portando le persone a sentirsi meglio anche psicologicamente. Sostanzialmente l'allenamento ad alta intensità permette di migliorare tutti i parametri della qualità della vita.
Il testo evidenzia benefici come il miglioramento del metabolismo, della capacità cardiovascolare e della tonificazione muscolare, con un aumento del consumo calorico post-allenamento.
L'articolo spiega come l'allenamento ad alta intensità stimoli il metabolismo e favorisca una regolazione ormonale ottimale, contribuendo a un bilanciamento energetico efficace.
Si sottolinea l'importanza di un recupero adeguato per massimizzare i benefici dell'HIIT, prevenendo disordini metabolici e migliorando le performance fisiche.
L'articolo analizza l'impatto dell'allenamento ad alta intensità (HIIT) evidenziando miglioramenti nel metabolismo, nella capacità cardiovascolare e nella tonificazione muscolare. Vengono approfonditi il consumo calorico post-allenamento, la regolazione ormonale e l'importanza del recupero per prevenire disordini metabolici, offrendo una panoramica strategica per ottimizzare la performance fisica e strutturare programmi di fitness efficaci.