L’allenamento contro resistenza (RT) è ampiamente raccomandato per tutte le fasce d’età indipendentemente dal livello di attività fisica.
È una componente chiave dello sviluppo atletico, ma risulta importante nella prevenzione e riabilitazione di infortuni muscoloscheletrici e sportivi e nell’invecchiamento sano, comprese numerose condizioni muscoloscheletriche, come l’osteoartrite, l’osteoporosi e la sarcopenia.
Pertanto, risulta fondamentale comprendere gli adattamenti fisiologici responsabili degli incrementi di forza indotti dal RT, per ottimizzare i programmi di allenamento e i risultati desiderati.
Due adattamenti principali documentati sono l’ipertrofia muscolare e la neuroplasticità (maggiore reclutamento delle unità motorie, sincronizzazione, modifiche nella frequenza di scarica). Questi due processi sono considerati i principali responsabili dei guadagni di forza, ma la loro rilevanza funzionale e il peso relativo nel determinarne i guadagni restano poco chiari.
Studi precedenti hanno trovato relazioni modeste o inconsistenti tra crescita muscolare e forza. Anche gli adattamenti neurali, pur osservabili, non sempre si correlano in modo diretto con i miglioramenti prestazionali.
Gli autori ipotizzano che una serie di problemi metodologici nella misurazione di questi adattamenti e nell’analisi della loro associazione statistica siano la causa di questa mancanza di chiarezza e, se corretti, potrebbero rivelare una relazione più chiara e pronunciata tra questi presunti meccanismi primari e i guadagni di forza individuali.
Come misura dell’attivazione neuromuscolare generalmente viene utilizzata l’elettromiografia di superficie (sEMG). La maggior parte degli studi, però, non ha trovato un’associazione chiara tra variazioni di ampiezza del segnale sEMG e guadagni di forza. Gli autori evidenziano che le misure di ampiezza assoluta del sEMG possono essere influenzate dall’aumento della massa muscolare.
In altre parole, se il muscolo cresce, la geometria e la conduttività del tessuto cambiano, alterando il segnale sEMG, indipendentemente dall’attivazione neurale. Questo può spiegare perché in alcuni casi non si sono trovate relazioni robuste tra sEMG e forza: il segnale era “contaminato” dall’ipertrofia.
Dal punto di vista dell’analisi statistica, molti studi precedenti hanno usato regressioni semplici o correlazioni di Pearson per confrontare i cambiamenti di forza e ipertrofia tra soggetti diversi.
Questo approccio misura la variabilità tra individui, ma non coglie bene come lo stesso individuo cambia nel tempo.
In questi studi (between-participant), la correlazione tra grandezza del muscolo e forza è ben nota e consolidata (es. il volume muscolare spiega circa il 60% della variabilità interindividuale nella forza isometrica).
All’interno dello stesso individuo (within-participant), la questione è più controversa: quando una persona si allena e aumenta la massa muscolare, quanto questo incremento si traduce in guadagni di forza? Studi precedenti hanno riportato relazioni deboli o non significative (r = 0,03–0,53).
Il motivo potrebbe essere spiegato dal fatto che negli studi tra individui spesso si riduce tutto ad una percentuale di variazione pre–post (un solo dato per soggetto). Questo “collassa” due punti dipendenti (prima e dopo l’allenamento) in un unico valore, perdendo sensibilità e mascherando l’associazione reale.
Nei protocolli di allenamento RT, i valori misurati prima e dopo l’intervento appartengono allo stesso individuo. Non sono quindi indipendenti: il risultato post-allenamento dipende dal livello iniziale e dalle caratteristiche fisiologiche di quella persona (braccio di leva, tensione specifica, ecc.). Trattarli come dati indipendenti (come avviene nelle analisi tra partecipanti) può introdurre errori e ridurre la sensibilità statistica. Quando invece si raccolgono più misurazioni dallo stesso individuo (within-participant/repeated-measures), è preferibile usare correlazioni a misure ripetute. Questo metodo tiene conto della non-indipendenza dei dati pre e post, e permette di analizzare lo schema comune di cambiamento intra-individuale (cioè, come varia la forza in relazione alla crescita muscolare all’interno dello stesso individuo), con il risultato di ottenere una maggiore potenza statistica e relazioni più chiare tra ipertrofia, attivazione neuromuscolare e guadagni di forza.
Nello studio di Marques et al. (Med Sci Sports Exerc. 2025. 57(12): p 2838-2845. doi: 10.1249/MSS.0000000000003819), gli autori hanno voluto quantificare l’associazione tra i guadagni di forza ottenuti dopo un periodo di allenamento contro resistenza e crescita muscolare e cambiamenti nell’attivazione neuromuscolare.
Sono stati selezionati trentanove soggetti maschi che non si sono allenati con un protocollo RT negli ultimi 18 mesi prima dello studio, con un livello basso-moderato di attività fisica amatoriale, ma non coinvolti in un regolare allenamento fisico, di età compresa tra 18 e 40 anni (età media ± DS, 26 ± 4 anni; altezza, 1,79 ± 0,08 m; massa corporea, 74,6 ± 11,7 kg; indice di massa corporea, 23,1 ± 2,8 kg·m−2).
Il protocollo di allenamento RT consisteva di 3 sessioni a settimana (15 settimane → 45 sessioni complessive), in giorni non consecutivi, della durata di circa 45 minuti per sessione.
I gruppi muscolari allenati erano principalmente il muscolo quadricipite e secondariamente gli ischiocrurali e gluteo massimo. Gli esercizi inclusi erano (ordine di esecuzione): Leg Extension unilaterale, Seated Leg Curl e 45° Leg Press. Il tempo di recupero tra le serie era di 2 min. Ogni sessione prevedeva 2–4 serie per esercizio, con un incremento del volume settimanale; nelle prime sei settimane, un aumento graduale del numero di serie. Dalla settima settimana, 4 serie per ciascun esercizio. Il carico e le ripetizioni variavano secondo un programma periodizzato “ondulato”, oscillando tra ~12RM e ~6RM.
Sono stati misurati tre aspetti fondamentali:
- Forza del quadricipite
- isometrica (iMVT): valutata con un dinamometro isometrico, chiedendo ai partecipanti di eseguire contrazioni massimali di estensione del ginocchio
- 1RM (una ripetizione massimale): misurata su Leg Extension
- Attivazione neuromuscolare (sEMG)
- registrata tramite sEMG del muscolo quadricipite
- i segnali sEMG sono stati normalizzati rispetto alla risposta massima dell’onda M (Mmax), per controllare l’influenza della crescita muscolare sul segnale elettrico. Questo approccio ha permesso di distinguere meglio gli adattamenti neurali da quelli morfologici
- Volume muscolare (MRI)
- misurato con risonanza magnetica (MRI) ad alta risoluzione, considerata il “gold standard” per valutare la dimensione muscolare
I risultati hanno evidenziato Incrementi pre vs post RT nella
- Forza isometrica (iMVT): +21,6%
- Forza dinamica (1RM): +28,6%
- Volume del quadricipite (MRI): +12,7%
- Attivazione neuromuscolare (sEMG normalizzato): +22–23%
Tutti i parametri hanno mostrato aumenti significativi (p < 0.001).
Correlazioni “all’interno dell’oggetto” (within subject/repeated-measures):
- Muscolo vs forza: molto forti (r = 0,89–0,92)
- Attivazione vs forza: moderate (r = 0,56–0,58)
La crescita muscolare è risultata il fattore più strettamente associato ai guadagni di forza.
Utilizzando modelli lineari misti (strumenti statistici avanzati che permettono di analizzare dati complessi in cui ci sono misure ripetute o più livelli di variabilità), gli autori hanno anche esaminato l’influenza combinata delle dimensioni muscolari e dei cambiamenti di attivazione come fattori predittivi dell’aumento della forza, dimostrando che:
- sia l’ipertrofia che l’attivazione neurale hanno contribuito ai guadagni di forza
- tuttavia, la crescita muscolare è stata > 5 volte più predittiva rispetto all’attivazione neuromuscolare
In conclusione, l’allenamento RT ha prodotto miglioramenti consistenti in forza, volume muscolare e attivazione neurale.
La crescita muscolare è il principale determinante dei guadagni di forza, mentre gli adattamenti neurali hanno un ruolo secondario ma significativo.
È interessante notare che le correlazioni tra i partecipanti (approcci tradizionali) hanno rivelato relazioni notevolmente più deboli tra guadagni di forza e cambiamenti nelle dimensioni muscolari (r = 0,35–0,60) e nell’attivazione (0,42–0,45) rispetto alla correlazione delle misure ripetute, a dimostrazione che la scelta di un’analisi statistica più potente (entro-partecipante) ha permesso di chiarire una controversia storica, mostrando relazioni molto più forti rispetto agli approcci tradizionali.
