L’esercizio aerobico è caratterizzato da un’intensità da bassa a moderata che può essere sostenuta per lunghi periodi, rendendolo particolarmente adatto a individui in sovrappeso o obesi.
Questa forma di attività supporta la gestione del peso favorendo la riduzione del grasso corporeo e della circonferenza vita. Rafforza inoltre il sistema circolatorio e respiratorio aumentando il consumo di ossigeno. Oltre a questi effetti, l’esercizio aerobico migliora il metabolismo energetico e ottimizza la regolazione ormonale, contribuendo a migliorare la composizione corporea. Livelli più elevati di attività fisica aerobica sono inoltre associati ad un ridotto rischio di sviluppare diabete di tipo 2 e malattie cardiovascolari.
Per raggiungere la perdita di peso, l’esercizio aerobico deve essere eseguito ad un’intensità adeguata. L’intensità dell’esercizio è comunemente espressa come percentuale della frequenza cardiaca massima (MHR) di un individuo. Negli individui sani, la frequenza cardiaca aumenta in modo quasi lineare con l’aumento dell’intensità dell’esercizio durante carichi di lavoro incrementali, rendendola un indicatore pratico e ampiamente utilizzato per la prescrizione e il monitoraggio dell’allenamento aerobico.
Questa relazione consente di personalizzare i programmi di allenamento per garantire che gli individui lavorino entro un intervallo fisiologico ottimale per massimizzare l’ossidazione dei grassi, migliorare la forma cardiorespiratoria e favorire una perdita di peso sostenibile.
La MHR costituisce un riferimento fondamentale per prescrivere l’intensità dell’esercizio e per definire un adeguato intervallo di frequenza cardiaca target (THR) durante l’attività aerobica.
Sebbene la MHR possa essere misurata direttamente tramite un test incrementale da sforzo, tale procedura richiede attrezzature specifiche, come un cardiofrequenzimetro o un tapis roulant. Questo approccio può risultare poco pratico o non adatto per alcuni individui, in particolare per persone in sovrappeso o obese. Per questo motivo, la stima della MHR attraverso formule predittive rappresenta uno strumento fondamentale per definire in modo appropriato l’intensità dell’esercizio aerobico.
Il metodo tradizionale per stimare la MHR utilizza la formula FCmax= 220 − età, un calcolo applicato sin dagli anni ’30 e successivamente divenuto ampiamente accettato tra i fisiologi dell’esercizio. Sebbene le sue origini esatte rimangano poco chiare, la formula è stata resa nota dopo la pubblicazione di Fox III, Naughton e Haskell nel 1971.
Da allora è stata ampiamente integrata in manuali, ricerche e linee guida autorevoli, come le ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription.
Tuttavia, diversi studi hanno riportato che questo metodo può discostarsi dalla MHR reale di circa 7–20 bpm.
Nonostante il suo utilizzo diffuso, sono relativamente poche le ricerche dedicate allo sviluppo di equazioni predittive più accurate.
Nel 2001, Tanaka et al. hanno proposto una formula alternativa per adulti sani, Fcmax = 208 − (0,7 × età), che ha successivamente ottenuto ampia diffusione, in particolare tra gli atleti.
Due metodi principali vengono utilizzati per stabilire la THR a partire dalla MHR:
- il calcolo diretto della THR come percentuale della MHR, un approccio semplice e ampiamente utilizzato nei dispositivi di monitoraggio della frequenza cardiaca
- il metodo di Karvonen, che determina la THR utilizzando la riserva di frequenza cardiaca (HRR) ed è considerato la tecnica più accurata e comunemente impiegata.
Il metodo di Karvonen è stato sviluppato perché il semplice utilizzo della percentuale della MHR può produrre stime imprecise dell’intensità dell’esercizio, portando a sotto o sovra stimazioni. Poiché il livello di fitness varia notevolmente tra gli individui, tali differenze devono essere considerate nella prescrizione dell’intensità.
L’HRR, definita come la differenza tra la MHR e la frequenza cardiaca a riposo (RHR), consente calcoli più specifici e personalizzati.
La percentuale della HRR (%HRR) mostra una forte correlazione con la percentuale del VO₂max ed è quindi un indicatore efficace dell’intensità dell’esercizio. Sebbene il calcolo della THR tramite HRR sia direttamente associato al consumo di ossigeno dell’organismo, il metodo basato sulla %MHR continua ad essere ampiamente utilizzato nella pratica per la definizione della frequenza cardiaca target durante l’attività fisica.
Nello studio di Rugbumrung et al. (Int J Exerc Sci 18(8): 695-711, 2025. Doi: 10.70252/XEPS8890), gli autori hanno valutato gli effetti dell’esercizio aerobico quando prescritto utilizzando diversi metodi di calcolo dell’intensità. Nello specifico, l’analisi confronta i valori di MHR stimati dalle equazioni di Fox e Tanaka, nonché la THR determinata attraverso il metodo percentuale e il metodo di Karvonen.
Sono stati selezionati settantotto uomini di età compresa tra 20 e 30 anni con una percentuale di grasso corporeo superiore al 20%. Tutti i partecipanti erano sedentari o non avevano svolto attività fisica regolare per almeno tre mesi prima dello studio.
Lo studio ha utilizzato un protocollo randomizzato controllato di 12 settimane. I partecipanti sono stati assegnati in modo casuale a cinque gruppi di 16 individui, che includevano quattro gruppi sperimentali e un gruppo di controllo.
I gruppi sperimentali erano:
- G1: la THR è stata determinata come percentuale della formula MHR = 220 – età, con allenamento al 65 (bassa intensità)-75% (alta intensità) MHR
- G2: la THR è stata determinata utilizzando il metodo Karvonen: THR = [(MHR – RHR) × %HRR] + RHR, con allenamento al 45-55% HRR, dove la MHR è stata calcolata utilizzando la formula 220-età
- G3: la THR è stata determinata come percentuale della formula MHR = 208 – (0,7 × età), con allenamento al 65-75% MHR
- G4: la THR è stata determinata utilizzando il metodo Karvonen: THR = [(MHR – RHR) × %HRR] + RHR, con allenamento al 45-55% HRR, dove la MHR è stata calcolata utilizzando la formula 208 – (0,7 × età)
- Gruppo di controllo: nessun intervento; i partecipanti hanno continuato le loro normali attività quotidiane
Il programma, della durata di 12 settimane, ha seguito le linee guida dell’American College of Sports Medicine per l’esercizio aerobico continuo, includendo attività come camminata e corsa, adatte a individui in sovrappeso.
Questo periodo è stato suddiviso in tre mesocicli, ciascuno dei quali prevedeva aggiustamenti progressivi dell’intensità dell’esercizio basati sul test della THR.
Ai partecipanti era consentito allenarsi da 3 a 5 volte a settimana, con un minimo di 3 e un massimo di 5 sessioni. Durante le ultime tre settimane del programma, tuttavia, i requisiti di partecipazione sono stati modificati, consentendo non meno di due e non più di sei sessioni a settimana.
All’inizio e dopo l’intervento sono stati misurati il peso corporeo, la percentuale di grasso corporeo, BMI, la RHR e il VO2max.
I risultati hanno evidenziato che tutti i gruppi che si sono allenati hanno mostrato miglioramenti significativi nel VO2max, insieme a riduzioni del peso corporeo, della percentuale di grasso corporeo, del BMI e della RHR.
Al contrario, questi parametri sono rimasti invariati nel gruppo di controllo.
Inoltre, il confronto tra i gruppi e il gruppo di controllo ha evidenziato differenze significative in peso corporeo, percentuale di grasso corporeo, BMI e RHR.
Non sono invece emerse differenze significative tra i diversi gruppi di intervento.
Questi risultati confermano l’efficacia dell’esercizio aerobico nel migliorare la forma fisica e la composizione corporea in individui con obesità, indipendentemente dalla formula utilizzata per calcolare le zone di frequenza cardiaca target.
L’esercizio aerobico ha migliorato la resistenza cardiovascolare e respiratoria, la composizione corporea e la forza muscolare in tutti i gruppi di allenamento.
L’assenza di differenze significative tra i protocolli di esercizio può essere spiegata dal concetto di Co-Target Heart Rate Area (Co‑THRA).
Il Co‑THRA rappresenta l’area di sovrapposizione tra i THR ottenuti con metodi diversi. In altre parole, quando si calcolano le zone di allenamento usando:
- formule diverse per la frequenza cardiaca massima (Fox vs. Tanaka)
- metodi diversi per la frequenza cardiaca target (Percentuale vs. Karvonen)
può accadere che i range finali di THR si sovrappongano parzialmente.
In questo studio, il Co‑THRA variava da 130,12 bpm a 139,76 bpm. Di conseguenza, i partecipanti di tutti i gruppi potrebbero essersi allenati ad intensità comparabili, portando a differenze non significative nei miglioramenti della forma fisica tra i gruppi di intervento.
In sintesi, i risultati di questo studio indicano che l’esercizio aerobico, indipendentemente dal metodo utilizzato per calcolare la frequenza cardiaca massima e la frequenza cardiaca target, migliora in modo significativo la fitness cardiovascolare e la composizione corporea negli individui con obesità.
