Secondo le raccomandazioni e le linee guida dell’Organizzazione Mondiale della Sanità per l’attività fisica, l’allenamento della forza (strength training, ST) è fondamentale sia negli individui sani, sia nel trattamento di varie patologie, soprattutto se abbinato all’allenamento di endurance.
Gli effetti di un ST sono stati ampiamente studiati a livello organico e integrale nel lungo periodo, cioè, cambiamenti sistemici che coinvolgono quindi l’intero organismo, come: miglioramento della funzione cardiaca e vascolare, aumento della densità ossea, regolazione della pressione arteriosa e adattamenti metabolici.
Tuttavia, le risposte emodinamiche, come la gittata sistolica o la pressione arteriosa, non sono state analizzate in modo conclusivo.
Studi precedenti si sono concentrati principalmente sulle modifiche emodinamiche ad un allenamento di endurance o hanno confrontato esercizi di forza a corpo libero (come squat e push-up) con l’endurance, ma non hanno approfondito gli effetti di esercizi con carichi pesanti o isometrici.
L’allenamento con pesi aggiuntivi o esercizi isometrici aumenta significativamente la pressione sanguigna. Questo effetto è particolarmente evidente se combinato con la manovra di Valsalva, influendo significativamente sullo stress cardiovascolare.
È difficile caratterizzare la risposta emodinamica acuta durante un ST a causa dei protocolli di allenamento notevolmente diversi negli studi, inclusi i gruppi muscolari attivati, l’esecuzione dell’esercizio (dinamico vs. isometrico, a corpo libero vs. con pesi liberi vs. con macchinari), la durata e l’intensità.
La massa muscolare svolge un ruolo cruciale nel modellare la risposta cardiovascolare durante un ST.
L’aumento dell’intensità ha anche rivelato un aumento proporzionalmente più significativo della frequenza cardiaca e della pressione sanguigna.
Nel complesso, la maggior parte degli studi è stata condotta all’interno del “continuum forza-resistenza muscolare” (cioè, carichi elevati, poche ripetizioni e carichi leggeri, molte ripetizioni) e ha confrontato un allenamento ST ad alto carico/basse ripetizioni con uno a basso carico/alte ripetizioni, con risultati variabili per quanto riguarda la risposta cardiopolmonare.
Gli effetti di intensità e volume, tuttavia, sono stati raramente considerati in modo indipendente. Pochi studi hanno esplorato la relazione tra il “continuum forza- resistenza muscolare ” e il numero di ripetizioni alla stessa intensità. Ciò avrebbe implicazioni pratiche sia per gli individui sani, sia soprattutto per quelli affetti da malattie cardiovascolari.
Nello studio Lässing et al. (Exp Physiol. 2025 Aug;110(8):1114-1128. doi: 10.1113/EP092363), gli autori hanno monitorato continuamente le risposte emodinamiche e cardiopolmonari durante e dopo un allenamento ST di back squat, in funzione del numero di ripetizioni eseguite, ma senza modificare l’intensità.
Sono stati selezionati quindici soggetti (età: 26,8±3.3; attività fisica, ore a settimana: 7,9±3,0).
Lo studio ha richiesto cinque visite distinte. Nella prima, è stato eseguito un test di sforzo incrementale su cicloergometro. Il test è iniziato con un carico di 50 W, ad una velocità mantenuta costante tra 60–70 rpm, che è stato aumentato di 15 W ogni minuto fino all’esaurimento, definito da almeno uno dei seguenti criteri: velocità < 60 rpm, RPE = 10 (massimo sforzo percepito secondo la scala Borg,0–10), RER > 1,1.
Dopo l’esaurimento, il carico è stato ridotto al 25% della potenza massima per un recupero di 5 minuti.
Sono stati misurati la pressione arteriosa sistolica (SBP) e diastolica (DBP), nonché l’RPE, la saturazione di ossigeno e la concentrazione di lattato nel sangue (Lac) prima del test e ogni tre minuti durante il test.
Si è inoltre utilizzato l’elettrocardiografia, la spirometria e l’impedenziometria toracica per misurare la frequenza cardiaca (FC), la gittata sistolica (SV), la gittata cardiaca (CO), il volume telediastolico (EDV), la pressione arteriosa media (MAP), la frequenza respiratoria (RR), il volume corrente (VT), la ventilazione minuto (VE), il VO2 e il VCO2.
I valori massimi dei parametri cardiopolmonari (IET 100%) hanno rappresentato i valori di riferimento per l’interpretazione dei successivi risultati durante gli allenamenti ST.
Durante la seconda visita, è stato svolto un test per valutare il carico che permettesse 3RM all’esercizio di squat. Nell’esercizio di squat, il piegamento massimo del ginocchio era di 90°, misurato dal grande trocantere al malleolo laterale, con una distanza dei piedi pari alla larghezza delle anche. La velocità è stata standardizzata ad una fase eccentrica ed una concentrica di 2 sec e una pausa in posizione eretta di 2 sec. È stato previsto un periodo di recupero di 4 min tra le prove.
Dalla terza alla quinta visita, i soggetti si sono allenati. Ogni sessione includeva tre serie di back squat alla Smith Machine, eseguite con un solo braccio (il termine è stato usato presumibilmente per descrivere il posizionamento del braccio durante la misurazione della pressione arteriosa, con il braccio destro fissato a livello del cuore per garantire la qualità del segnale, piuttosto che una tecnica di squat unilaterale).
Il numero di ripetizioni era di 10, 20 e 30, con un carico costante pari al 50% del 3RM. Il protocollo utilizzato era lo stesso per la misura del 3RM; ciò si traduceva in una durata della singola serie di 60 s pe 10 ripetizioni, 120 s per 20 ripetizioni e 180 s per 30 ripetizioni. Durante lo squat, per misurare la pressione sanguigna battito per battito, è stata effettuata una misurazione non invasive sull’indice o sul medio della mano destra con un manicotto per le dita.
Per valutare l’effetto acuto dell’allenamento, i ricercatori hanno analizzato i dati utilizzando tre misure: media dei dati durante ciascuna serie, per valutare la risposta cardiopolmonare durante l’esercizio (3 × 60/120/180 s); valore medio di picco delle serie, per isolare il momento di massimo sforzo, facendo la media delle ultime 5 ripetizioni di ogni serie (3 × 30 s); media nel primo minuto di recupero, per analizzare la risposta immediata dopo lo sforzo (3 × 60 s).
Al termine di ogni serie, dopo 1 min e alla fine di ogni periodo di recupero, sono stati prelevati campioni di sangue capillare per misurare i livelli di lattato nel sangue (Lac) e ai partecipanti è stato chiesto di valutare il loro sforzo percepito (RPE).
Per facilitare l’analisi e la visualizzazione dei dati, i valori raccolti in tempo reale dalla spiroergometria, impedenziometria toracica e pressione sanguigna sono stati mediati ogni cinque secondi.
Inoltre, è stato calcolato il lavoro meccanico compiuto dal cuore (SW) utilizzando la formula SW = SV × MAP. La resistenza periferica totale (TPR) è stata determinata utilizzando la formula TPR = MAP/CO, dove la MAP indicava la pressione arteriosa media (MAP=DBP+1/3*(SBP−DBP). Il doppio prodotto (RPP, Indice del consumo miocardico di ossigeno) è stato calcolato utilizzando la formula RPP = FC × SBP.
I risultati hanno evidenziato che, dai valori medi dei valori fisiologici, eseguire più ripetizioni comporta un maggior stress cardiaco: FC, CO, DBP e RPP aumentano progressivamente, indicando un carico cardiovascolare crescente.
La TPR diminuisce, suggerendo una vasodilatazione periferica compensatoria, probabilmente per facilitare il flusso ematico durante l’esercizio prolungato.
Il VO₂ e la ventilazione aumentano, riflettendo una maggiore richiesta metabolica e respiratoria con l’aumento del numero di ripetizioni. L’aumento della RR è il principale meccanismo compensatorio, mentre il VT tende a stabilizzarsi o calare leggermente verso la fine della serie da 30 ripetizioni. Questo pattern suggerisce un cambiamento nella strategia respiratoria: da respiri profondi a respiri più frequenti e superficiali, probabilmente per effetto della fatica muscolare e della pressione intratoracica.
La SV, la SBP e il EDV non hanno evidenziato alcuna variazione nei valori di picco tra le sessioni di allenamento.
Confrontando questi valori medi con quelli ottenuti durante il test incrementale su cicloergometro, gli autori hanno constatato che la FC, CO e il lattato dopo 30 ripetizioni sono simili ai valori tra la VT1 e VT2 (prima e seconda soglia ventilatoria) ottenuti durante il test. La DBP e la TPR sono più alti durante l’allenamento ST, suggerendo un carico vascolare maggiore.
I livelli di concentrazione di lattato nel sangue hanno raggiunto un massimo di 1,4 mmol/L a 10 ripetizioni, 2,6 mmol/L a 20 ripetizioni e 2,9 mmol/L a 30 ripetizioni.
I dati mostrano che 30 ripetizioni inducono una risposta simile a quella di un esercizio aerobico moderato.
L’allenamento con molte ripetizioni può essere un potente stimolo cardiovascolare, anche senza aumentare il carico.
Nel primo minuto post-esercizio, la FC rimane elevata, soprattutto dopo 30 ripetizioni, a indicare un recupero più lento e un carico cumulativo. La SV aumenta, probabilmente per effetto del ritorno venoso facilitato e della riduzione della pressione intratoracica. La CO rimane alta, il cuore continua a pompare intensamente per smaltire i metaboliti e ripristinare l’equilibrio.
La TPR diminuisce, per una vasodilatazione periferica post-esercizio, facilitando il deflusso. La DBP mostra un andamento variabile: dopo 30 rip è più alta rispetto a 20, suggerendo un effetto cumulativo sul carico vascolare.
Il VO₂ e la ventilazione rimangono elevate, il corpo continua a consumare ossigeno per il recupero metabolico. Infine, il RPE è significativamente più alto, una percezione soggettiva dello sforzo più intensa con più ripetizioni.
In conclusione, un ST di intensità moderata con un numero mediamente alto di ripetizioni (>20) induce forti risposte emodinamiche, in particolare un elevato post carico cardiaco e un’accelerazione compensatoria della frequenza cardiaca, che può anche creare un forte stimolo per l’adattamento cardiopolmonare. Lo studio dimostra una risposta cardiovascolare più robusta con protocolli a basso carico e ad alte ripetizioni rispetto a quelli con alto carico/poche ripetizioni.
