L’allenamento dei muscoli respiratori (RMT) ha dimostrato di essere un efficace aiuto ergogenico (ovvero un fattore esterno che determina l’incremento delle performance fisiche), per le prestazioni sportive. L’allenamento dei muscoli respiratori è in grado di migliorare le prestazioni in una vasta gamma di attività: corsa, ciclismo, nuoto e canottaggio. Gli effetti fisiologici di questo allenamento, includono l’ipertrofia del diaframma, il miglioramento del controllo neurale dei muscoli respiratori, l’aumento dell’economia dei muscoli respiratori, l’attenuazione del metab-oriflesso dei muscoli respiratori e la diminuzione della dispnea percepita e dello sforzo. .
Negli ultimi anni, il ruolo dei muscoli respiratori durante l’esercizio, e in particolare la loro suscettibilità all’affaticamento durante e post-esercizio, ha suscitato molta attenzione. Numerose opere hanno notevolmente migliorato le conoscenze in questo settore documentando un significativo affaticamento dei muscoli respiratori durante l’esercizio, caratterizzato soprattutto dal metaboriflesso dei muscoli respiratori, che può verificarsi a valle dell’affaticamento dei muscoli respiratori e identificando però potenziali strategie per ottimizzare le prestazioni dei muscoli respiratori durante l’esercizio. L’ipotesi che l’allenamento dei muscoli respiratori, e in particolare dei muscoli inspiratori, possa migliorare la capacità di esercizio e le prestazioni è stata approfondita negli ultimi decenni. Il training della muscolatura respiratoria, mira ad aumentare la forza e la resistenza del diaframma e dei muscoli accessori dell’ispirazione. Le prove attuali indicano che questo allenamento può:
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Ridurre la spinta motoria del muscolo inspiratorio preservando la generazione di pressione
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Promuovere l’ipertrofia del diaframma e aumentare la proporzione di fibre di tipo I e la dimensione delle fibre di tipo II nei muscoli intercostali esterni
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Attenuare l’attività del metabo-riflesso dei muscoli respiratori (il quale è una vasocostrizione mediata dal sistema nervoso simpatico che può reindirizzare il flusso sanguigno lontano dai muscoli locomotori degli arti)
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Ridurre la dispnea percepita o sforzo percepito
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Migliorare l’economia dei muscoli respiratori
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Ridurre il lavoro respiratorio
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Migliorare la resistenza dei muscoli respiratori.
Questi potenziali meccanismi sono probabilmente interconnessi tra loro. Ad esempio, aumentare la percentuale di fibre di tipo I può migliorare l’economia dei muscoli respiratori e aiutare a ritardare l’affaticamento dei muscoli respiratori e del metabo-riflesso dei muscoli respiratori. Diverse recensioni hanno discusso l’uso dell’allenamento dei muscoli respiratori in una varietà di popolazioni cliniche come soggetti con asma, soggetti con ictus e insufficienza cardiaca cronica.
EFFETTO ERGOGENICO DELL’ALLENAMENTO DEI MUSCOLI RESPIRATORI PER LA PERFORMANCE
E’ stato dimostrato che il tempo di resistenza (o il tempo di esaurimento energetico) è migliorato con l’allenamento respiratorio svolto in bicicletta, sul nuoto e sport con sprint intermittenti. Prove più contemporanee confermano ampiamente questi risultati, riguardo anche la tolleranza all’esercizio. Numerosi studi recenti hanno cercato di studiare l’applicazione dell’RMT come ausilio per migliorare le prestazioni in specifici ambienti e sport che presentano esigenze uniche. Ad esempio, l’ipossia può compromettere la capacità di esercizio e compromettere le prestazioni. In un ambiente ipossico, in genere si verifica un’iperventilazione compensativa al fine di compensare proprio la riduzione dell’ossigeno inspirato. Questo aumento della ventilazione, aumenta anche il lavoro della respirazione e il consumo di ossigeno, ponendo così ulteriore stress ai muscoli respiratori. Pertanto, questo allenamento specifico può essere una strategia per ridurre al minimo gli effetti deleteri dell’ipossia sulla capacità di esercizio.
ALLENAMENTO DEI MUSCOLI RESPIRATORI DURANTE L’ESERCIZIO FISICO
Dato che l’efficacia dell’RMT come aiuto ergogenico sta diventando ampiamente accettata, studi più recenti si sono concentrati sulle modifiche ai protocolli di allenamento dell’RMT, con diversi studi incentrati sullo svolgere questo training, anche durante altri esercizi, piuttosto che svolgerlo da solo. Due studi recenti hanno scoperto che l’esecuzione di RMT mentre contemporaneamente si praticavano esercizi in bicicletta, e ciò ha comportato una maggiore attività EMG nel diaframma e migliorato sia la soglia di ventilazione, la soglia di compensazione respiratoria, la potenza erogata alla soglia di ventilazione e la soglia di compensazione respiratoria. Un altro studio ha dimostrato che l’esecuzione dell’RMT, in concomitanza con l’allenamento del core, ha migliorato sia le prestazioni della corsa che l’economia della corsa.
NUOTO COME ATTIVITA’ SIMILARE
Un’area di indagine correlata è stata se determinate modalità di esercizio possono imitare gli effetti dell’RMT. In particolare, è stato suggerito che il nuoto può rafforzare i muscoli respiratori in modo simile all’RMT perché quando i nuotatori sono immersi in acqua, la pressione idrostatica che circonda il torace aumenta la forza della muscolatura respiratoria, richiesta per generare una data quantità di pressione. È probabile che gli adattamenti dei muscoli respiratori all’allenamento del nuoto siano dose-dipendenti e per indurre adattamenti dell’allenamento nei muscoli respiratori è necessario un volume significativo di allenamento in acqua. È possibile svolgere anche separatamente l’allenamento dei muscoli respiratori durante allenamenti in acqua. Infatti, coloro che eseguono volumi più modesti di allenamento, possono trarre beneficio dalla combinazione di allenamento RMT e nuoto. Questi nuotatori hanno dimostrato un aumento della forza dei muscoli respiratori misurata da un aumento di P Imax, che potrebbe aver permesso ai muscoli respiratori di funzionare meglio durante la fase in cui si trattiene il respiro, poiché tale capacità viene stata aumentata in seguito al training dei muscoli respiratori. Dato che l’RMT può migliorare l’economia metabolica dei muscoli respiratori, è possibile che la richiesta di ossigeno dei muscoli respiratori durante il trattenimento del respiro prolungato fosse inferiore, il che potrebbe aver contribuito al miglioramento osservato delle prestazioni.
RMT: STRATEGIA PER MIGLIORARE L’EFFICIENZA DEI MUSCOLI RESPIRATORI E LA DISPNEA
Risultati analoghi di una migliore efficienza dei muscoli respiratori a seguito di RMT sono stati osservati anche nell’ipossia. Salazar-Martinez ha scoperto che sei settimane di allenamento della muscolatura inspiratoria, miglioravano l’efficienza ventilatoria, misurata dalla pendenza del rapporto tra V̇ E e V̇CO 2 dall’inizio dell’esercizio fino alla seconda soglia ventilatoria. Gli autori hanno ipotizzato che un aumento della capacità di diffusione polmonare potrebbe essere un potenziale meccanismo responsabile del miglioramento, tuttavia, questi studi suggeriscono che l’RMT migliora l’efficienza della ventilazione, il che può spiegare parzialmente i miglioramenti delle prestazioni. Inoltre, è possibile che una migliore efficienza ventilatoria possa contribuire a una maggiore resistenza all’affaticamento dei muscoli respiratori.
Gli autori hanno scoperto che un carico inspiratorio prolungato, può supportare la riorganizzazione motoria in modo tale da ridurre l’attività del nervo frenico che innerva il diaframma. Questo “risparmio energetico del diaframma” può far parte di una strategia adattiva, che ottimizza il reclutamento dei muscoli respiratori durante un carico inspiratorio prolungato, migliorando così l’efficienza dei muscoli respiratori durante l’inspirazione. Questi risultati suggeriscono una riorganizzazione significativa dell’unità respiratoria centrale in seguito a carico inspiratorio, che può spiegare parzialmente questi miglioramenti.
I fattori più importanti che influenzano l’attivazione dei muscoli respiratori sono:
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Il mantenimento di una specifica pressione durante l’allenamento
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Le istruzioni su come eseguire RMT
Presi insieme, questi risultati supportano ulteriormente la raccomandazione di abbinare il più possibile l’allenamento RMT alle specifiche esigenze ventilatorie degli sportivi. Le riduzioni della dispnea possono essere di particolare interesse dato che le perturbazioni alla percezione dello sforzo possono avere effetti a valle nel comando motorio centrale. I comandi dalla corteccia motoria possono essere trasmessi contemporaneamente alla corteccia sensoriale, portando a una sensazione di attivazione muscolare, contribuendo così a un processo di feedforward / feedback che va a regolare continuamente la contrazione muscolare e le prestazioni motorie.
IL TRAINING DEI MUSCOLI RESPIRATORI ATTENUA LA RISPOSTA DELLE CITOCHINE ALL’ESERCIZIO FISICO
Infine, studi che esaminano gli effetti dell’RMT sulla risposta sistemica delle citochine all’esercizio fisico, hanno dimostrato che i livelli plasmatici di interleuchina-6 (IL-6) sono diminuiti durante la ventilazione volontaria. Durante l’iperpnea fisiologica, le concentrazioni plasmatiche di IL-6 diventano elevate, anche in assenza di affaticamento del diaframma. Questo è parzialmente migliorato dopo un periodo di training dei muscoli respiratori, tuttavia è interessante notare che questi effetti protettivi si osservano solo durante l’esercizio. A livelli di ventilazione più elevati, come la massima ventilazione volontaria sostenibile, il training RMT sembra avere un effetto protettivo, riducendo l’IL-6 plasmatico, suggerendo quindi che la risposta dell IL-6 plasmatica dipende anche dal livello di lavoro dei muscoli respiratori. Questi risultati indicano che la RMT può esercitare un effetto sulla risposta pro o antinfiammatoria durante l’esercizio fisico, il che può spiegare in parte gli effetti positivi sulle prestazioni.
APPLICAZIONI PRATICHE
Le prove presentate rafforzano l’utilità dell’RMT per migliorare le prestazioni sportive e in genere dell’esercizio fisico, in particolare nell’esercizio di endurance. L’utilità dell’RMT per esercizi intermittenti e di breve durata rimane ancora poco chiara e merita ulteriori indagini. In particolare, in un integrazione di questo allenamento, si raccomanda di considerare:
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Le esigenze ventilatorie richieste dalla competizione atletica
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La modalità di esercizio e altri programmi di allenamento, quando si incorpora la RMT in un piano di allenamento completo
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Qualsiasi protocollo RMT che avrà una buona progressione dell’intensità, produrrà probabilmente i maggiori miglioramenti, ma occorrerà valutare regolarmente la forza dei muscoli respiratori durante il periodo di allenamento
BIBLIOGRAFIA
Shei “Recent advancements in our understanding of the ergogenic effect of respiratory muscle training in healthy humans: a systematic review” J Strength Cond Res. 2018 September ; 32(9): 2665–2676.
Articolo a cura del Dott. Giuseppe Audino
Laureato in Scienze delle Attività Motorie e Sportive
Laureato Magistrale in Scienze e Tecniche delle Attività Motorie Preventive e Adattate
