La misurazione accurata del dispendio energetico (EE) e dei METs, equivalenti metabolici, durante gli squat può aiutare atleti e praticanti a valutare l’intensità dell’esercizio, monitorare il volume di allenamento e ridurre il rischio di infortuni o sovraccarico.
Il EE durante viene tipicamente stimato misurando il consumo di ossigeno (VO2).
Tuttavia, questo approccio potrebbe non essere adatto per esercizi che riguardano l’allenamento della forza, come gli squat.
Le stime di intensità e dispendio energetico basate sul VO₂ sono affidabili solo quando il metabolismo aerobico è predominante, perché in queste condizioni il VO₂ mantiene una relazione lineare con il dispendio energetico.
Sebbene i MET basati sul VO2 differenzino efficacemente l’intensità nelle attività aerobiche, l’allenamento della forza si basa maggiormente su vie energetiche glicolitiche, portando a livelli più elevati di lattato nel sangue e ad un elevato consumo di ossigeno post-esercizio (EPOC).
Le metodologie attuali si basano in gran parte su stime basate sul VO2max sviluppate per le attività aerobiche, che trascurano il contributo anaerobico nell’allenamento di forza.
Pertanto, per quantificare con precisione il EE e i MET negli squat con carico è necessario tenere conto del dispendio energetico aerobico, glicolitico e post-esercizio.
La maggior parte degli studi precedenti sulla previsione del dispendio energetico nell’allenamento di forza ha esaminato carichi fissi o combinazioni di movimenti standardizzate.
Tuttavia, gli allenatori spesso devono adattare esercizi e carichi alle esigenze individuali piuttosto che affidarsi a modelli sperimentali predefiniti.
I protocolli standardizzati che utilizzano carichi fissi non tengono conto delle prescrizioni di carico individualizzate e l’influenza del sesso sul EE nello squat rimane poco chiara.
Sebbene sia stato dimostrato che il sesso influenzi il EE durante gli esercizi contro resistenza e di forza a circuito, il suo impatto durante un singolo esercizio di allenamento di forza come lo squat rimane poco chiaro.
Nello studio di Qiao et al. (J Strength Cond Res. 2026 May 1;40(5):519-527. doi: 10.1519/JSC.0000000000005368) gli autori hanno voluto stimare il dispendio energetico e i MET durante l’esercizio di back squat alla Smith machine, integrando il lavoro meccanico, il contributo glicolitico e il dispendio energetico post-esercizio, con particolare attenzione alle risposte metaboliche dipendenti dal carico e specifiche per sesso.
Sono stati selezionati 51 soggetti (31 uomini, 20 donne; età 23,3 ± 1,9 anni; altezza: 174,0 ± 9,9 cm; massa corporea: 70,9 ± 12,5 kg; 1RM nello squat 118,7 ± 35,7 kg), tutti con ≥1 anno di esperienza nell’allenamento con sovraccarichi.
I partecipanti hanno completato una sessione di familiarizzazione e due sessioni sperimentali principali.
Ogni sessione era separata da ≥72 ore per evitare effetti residui di fatica.
Durante la sessione preliminare sono stati raccolti dati riguardanti:
- altezza, peso, sesso
- 1RM eseguito utilizzando una Smith machine
- definizione del carico da usare nelle sessioni sperimentali
I carichi sperimentali erano classificati in tre categorie: bassi (4 kg, peso del bilanciere, 20% 1RM), moderati (40% 1RM, 60% 1RM) e alti (70% 1RM, 80% 1RM).
In ogni sessione sperimentale:
- i soggetti estraevano a sorte tre carichi, i carichi venivano eseguiti in ordine crescente
- questa scelta rifletteva una pratica di allenamento realistica (dal più leggero al più pesante)
Il protocollo di allenamento prevedeva:
- 3 serie × 5 ripetizioni, ritmo 2” eccentrica + 2” concentrica
- 4 minuti di recupero tra le serie
Le misurazioni consideravano il VO₂ (utilizzando un analizzatore di gas respiro per respiro), il lattato, l’EPOC, distanza e velocità del bilanciere (misurate tramite un trasduttore di posizione lineare) e la frequenza cardiaca.
Il lattato era misurato dopo le prime due serie, 3 minuti dopo la fine della serie. Nella terza serie, era misurato a 3 minuti dalla fine e poi ogni 2 minuti fino al raggiungimento del picco.
Per la misura dell’EPOC, dopo tutte le serie, i soggetti restavano seduti per 15 minuti.
L’EPOC veniva definito come il punto in cui il VO₂ scendeva sotto il valore di riposo per 2 intervalli consecutivi da 15 s. Tutte le terminazioni dell’EPOC si sono verificate entro 15 minuti (326 ± 197 secondi in media).
Per il EE, l’energia aerobica è stata ricavata dal consumo totale di ossigeno durante l’esercizio, convertito in kilojoule tramite un coefficiente energetico standard.
L’energia glicolitica è stata stimata invece dall’aumento del lattato ematico rispetto al valore a riposo, trasformato in equivalente di ossigeno e poi in energia in base alla massa corporea del soggetto.
L’energia post‑esercizio è stata calcolata utilizzando il volume di ossigeno consumato in eccesso dopo l’esercizio (EPOC), sottraendo il valore di VO₂ a riposo e applicando un coefficiente energetico specifico.
Il dispendio energetico totale è stato ottenuto sommando queste tre componenti, mentre il lavoro meccanico è stato calcolato a partire dal numero di ripetizioni, dal carico sollevato, dalla distanza percorsa dal bilanciere e dall’accelerazione gravitazionale.
L’efficienza meccanica è stata definita come il rapporto tra lavoro meccanico e dispendio energetico totale.
Infine, gli autori hanno calcolato i METs sia con il metodo tradizionale basato sul VO₂ durante l’esercizio, sia con un metodo alternativo che integrava anche EPOC e contributo glicolitico, per ottenere una stima più realistica dell’intensità metabolica degli squat.
I risultati hanno evidenziato che il dispendio energetico totale aumenta in modo netto con il carico, con valori sempre più elevati dagli 4 kg fino all’80% 1RM.
Gli uomini consumano più energia delle donne a tutti i carichi, e questa differenza è attribuita soprattutto al maggior lavoro meccanico prodotto.
L’efficienza meccanica non varia tra i sessi, ma diminuisce ai carichi più alti dopo un lieve incremento con i carichi bassi e moderati.
L’energia aerobica cresce solo modestamente con il carico, mentre il contributo glicolitico rimane stabile fino al 60% 1RM e aumenta bruscamente al 70–80% 1RM.
L’EPOC mostra un forte incremento con il carico, con un’interazione significativa tra sesso e carico sollevato: negli uomini l’aumento è più marcato.
I METs calcolati dal solo VO₂ rimangono bassi e non discriminano i diversi carichi, mentre i METs basati sul dispendio energetico totale aumentano progressivamente da 10 a oltre 24, classificando gli squat come esercizio ad alta intensità.
Le analisi di correlazione evidenziano che il dispendio energetico totale è fortemente associato sia al carico sia al lavoro meccanico.
Infine, i modelli predittivi per il calcolo del dispendio energetico mostrano un’elevata accuratezza:
- modello ottimale, integra massa corporea, carico, frequenza cardiaca di picco e distanza di movimento (dispendio energetico totale = peso corporeo × 9,524 + carico di allenamento × 24,511 + frequenza cardiaca di picco × 7,653 + distanza × 5,203 + 82,066, R2 = 0,885)
- modello semplificato, basato su massa corporea, altezza e carico mantiene comunque una buona capacità predittiva (dispendio energetico totale = peso corporeo × 7,722 + carico di allenamento × 28,220 + 1,953 × altezza + 82,066, R2 = 0,847)
In conclusione, il EE totale aumenta con il carico di allenamento, ma gli squat con pesi da bassi a moderati presentano un’efficienza meccanica superiore.
Le donne tendono a consumare meno energia rispetto agli uomini, ma non è stata osservata alcuna differenza nell’efficienza meccanica.
Gli squat con carico sono esercizi ad alta intensità e l’utilizzo deu MET basati esclusivamente sul consumo di ossigeno durante l’esercizio probabilmente sottostima la loro intensità reale.
In sintesi, gli squat alla Smith machine consumano molta più energia di quanto sembri se si guarda solo il consumo d’ossigeno. Quando si considerano anche il lattato e l’aumento del consumo di ossigeno dopo l’esercizio, gli squat risultano un’attività ad alta intensità. Gli uomini spendono più energia delle donne perché compiono più lavoro meccanico, ma l’efficienza del movimento è simile. Il carico sollevato è il fattore che più determina il dispendio energetico e vengono proposti modelli semplici per stimarlo senza strumenti complessi.
