Il processo di invecchiamento comporta un declino progressivo della funzione neuromuscolare, che compromette la mobilità e l’indipendenza funzionale degli anziani.
Un aspetto critico evidenziato è che la riduzione della forza muscolare e, in misura ancora maggiore, della potenza, avviene più rapidamente della perdita di massa muscolare scheletrica.
Questo suggerisce che il declino non sia dovuto solo alla dimensione del muscolo, ma a compromissioni multiple lungo l’intero percorso motorio.
Inoltre, gli anziani mostrano una maggiore stancabilità durante contrazioni dinamiche ad alta intensità.
La prestazione nello sprint può essere analizzata attraverso due componenti fisiologiche complementari:
- determinanti metabolici: includono la cascata del trasporto di ossigeno e i percorsi metabolici per la risintesi rapida dell’ATP
- determinanti neuromuscolari: comprendono i fattori necessari per generare contrazioni ripetute, rapide e ad alta forza, supportati dalle caratteristiche intrinseche del muscolo
La corsa sprint è descritta come una sfida fisiologica estrema per il sistema neuromuscolare di un anziano.
Richiede infatti:
- produzione rapida di forza
- contrazioni muscolari ad alta velocità
- capacità di sostenere l’output meccanico resistendo alla fatica
I fattori che contribuiscono alla produzione di forza rapida e che vengono alterati dall’invecchiamento sono:
- fattori neurali: alterazioni nel reclutamento delle unità motorie, frequenza di scarica, perdita progressiva di motoneuroni e cicli di denervazione e reinnervazione collaterale
- fattori strutturali: modifiche dell’architettura muscolare, come fascicoli più corti e angoli di pennazione più piccoli, che limitano la forza massima e la potenza
- livello cellulare: la prestazione dipende fortemente dalle fibre muscolari di tipo II (veloci), che subiscono un’atrofia preferenziale con l’età. La riduzione dell’area totale di queste fibre ha un impatto profondo sulla potenza dell’intero muscolo
In questo contesto, gli atleti master di livello mondiale diventano un modello unico per esaminare i limiti superiori della preservazione neuromuscolare con l’avanzare dell’età.
Nello studio di Colosio et al. (J Appl Physiol (1985). 2026 Jun 1;140(6):1605-1613. doi: 10.1152/japplphysiol.00280.2026) gli autori hanno voluto caratterizzare in modo completo il profilo neuromuscolare (in vivo ed ex vivo) di un’atleta di 91 anni che ha stabilito il record mondiale W90+ nei 200 metri nel giugno 2024.
Lo studio ha coinvolto una sprinter di 91 anni (l’italiana Emma Mazzenga), con caratteristiche antropometriche nella norma per la sua età (58 kg, 155 cm, BMI 23.9 kg/m²), che al momento della valutazione deteneva quattro record mondiali W90+ nelle distanze di sprint indoor (60, 200, 400 m) e outdoor (200 m).
Le sue prestazioni, aggiornate al 2024, confermano un livello di performance eccezionale e stabile nel tempo, rendendola un caso unico per l’analisi neuromuscolare.
La storia legata all’allenamento, raccolta tramite intervista strutturata, mostra un profilo di allenamento lungo tutto l’arco della vita con un’unica interruzione significativa:
- inizio dell’attività sprint a circa 20 anni, pausa di ~15 anni tra i 30 e i 45 anni, quindi ~ 45 anni consecutivi di allenamento strutturato fino alla valutazione
Questo schema permette di distinguere chiaramente gli effetti dell’allenamento cronico da quelli dell’invecchiamento fisiologico.
Il suo programma di allenamento attuale è caratterizzato da una frequenza minima di tre sessioni settimanali, con una struttura che combina elementi di riscaldamento, accelerazioni sub massimali e sprint ad alta intensità.
Le sessioni tipiche includono:
- warm-up breve: 2–3 minuti di jogging leggero
- attivazione neuromuscolare: accelerazioni di 50–60 m al 50% della velocità massimale
- sessioni intense: sprint ripetuti di 50–60 m all’80% della velocità massima, con recuperi di ~3 minuti
- occasionali lavori più lunghi: ripetizioni fino a 400 m, con recuperi di 7–8 minuti
- taper pre-gara: incremento dell’intensità con 200 m quasi massimali nella settimana precedente la competizione
L’allenamento non segue una periodizzazione rigida ma è autoregolato sulla base della percezione di prontezza, alternando giorni di corsa lenta, sforzi moderati e sprint massimali. Un partner di allenamento registra i tempi, fornendo un riscontro esterno costante.
Le caratteristiche neuromuscolari analizzate sono state:
- architettura e morfologia muscolare, sono state utilizzate immagini ecografiche per valutare la struttura dei muscoli estensori del ginocchio (quadricipite):
- area della sezione trasversale (CSA): misurata per il vasto laterale, vasto mediale, vasto intermedio e retto femorale
- parametri dei fascicoli: lunghezza del fascicolo, angolo di pennazione e spessore del muscolo vasto laterale
- funzione neuromuscolare e stancabilità in vivo
- forza isometrica: valutata tramite il momento di contrazione isometrica volontaria massima (MVIC)
- potenza muscolare: misurata durante estensioni del ginocchio alla massima velocità contro un carico
- stancabilità (Fatigability): quantificata come il declino della potenza e della velocità angolare durante un compito faticoso di 4 minuti
Per il comportamento delle unità motorie, attraverso l’elettromiografia di superficie ad alta densità (HD-EMG), sono stati analizzati i segnali neurali:
- soglie di reclutamento e de reclutamento: i livelli di forza a cui le unità motorie iniziano e cessano di attivarsi
- frequenza di scarica (Firing Rate): inclusa la frequenza di picco e la variabilità della scarica (CV, coefficiente di variazione della frequenza di scarica, che riflette: stabilità sinaptica, rumore del drive discendente, capacità del SNC di mantenere un output regolare durante contrazioni sub massimali sostenute. Un valore alto corrisponde a maggiore variabilità, quindi minore stabilità)
- stabilità della forza (Torque Steadiness): la capacità di mantenere una contrazione costante
Per la meccanica delle singole fibre muscolari (ex vivo), grazie a una biopsia del muscolo vasto laterale, sono state studiate le proprietà contrattili dei singoli filamenti:
- forza assoluta e specifica: la forza generata dalle fibre, analizzata sia come valore assoluto che normalizzato per la dimensione della fibra (forza specifica)
- tipologia delle fibre: identificazione delle fibre in base alle isoforme di catena pesante della miosina (MyHC I – lente, MyHC IIa – veloci e fibre ibride)
- dimensioni cellulari: area della sezione trasversale delle singole fibre
Infine, per i marcatori di denervazione intramuscolare, i ricercatori hanno cercato segni biochimici di perdita di connessione nervosa nel muscolo:
- NCAM (Neural Cell Adhesion Molecule): un marcatore di fibre recentemente denervate
- miosine imature: presenza di catene pesanti della miosina di tipo embrionale (MyHCe, compare quando una fibra è stata danneggiata oppure è stata reinnervata da poco) e neonatale (MyHCn, marker di fibre “immature” o fibre reinnervate da poco)
- caratteristiche istologiche: raggruppamento delle fibre di tipo I e presenza di nuclei centralizzati. In condizioni di denervazione cronica, le fibre reinnervate tendono a raggrupparsi in piccoli gruppi omogenei per tipo, perché un singolo motoneurone rimasto attivo si espande e ingloba fibre vicine. Questo fenomeno è uno dei tratti più caratteristici del rimodellamento neuromuscolare senile.
I risultati della ricerca rivelano un profilo neuromuscolare unico, dove gli effetti dell’invecchiamento avanzato convivono con eccezionali adattamenti dovuti all’allenamento sprint.
L’atleta mostra segni evidenti di atrofia muscolare legata all’età, con valori comparabili a individui di circa 80 anni affetti da sarcopenia.
- CSA: la somma delle aree del quadricipite a metà femore è di 36,49 cm². Nello specifico, il vasto laterale misura 9,23 cm², il vasto intermedio 17,66 cm², il vasto mediale 5,76 cm² e il retto femorale 3,85 cm²
- Architettura: il muscolo vasto laterale presenta uno spessore di 1,4 cm, una lunghezza dei fascicoli di 6,7 cm e un angolo di pennazione di 11,56°
Le prestazioni di forza e potenza sono risultate simili a quelle di donne di una decade più giovani (ottantenni).
- Forza e Potenza: il momento di contrazione volontaria massima (MVIC) è di 79 Nm, mentre la potenza iniziale è di 28 W.
- Stancabilità: Durante un compito faticoso di 4 minuti, la potenza è diminuita del 43% e la velocità angolare del 34%, mentre il momento è rimasto relativamente costante. Questo livello di stancabilità è paragonabile a quello di donne di 80 anni.
Il controllo neurale dell’atleta appare straordinariamente preservato, con caratteristiche simili a soggetti di 20 anni più giovani.
- Reclutamento: sono state analizzate 19 unità motorie, con una soglia di reclutamento media del 12% della MVIC
- Frequenza di scarica: le frequenze di picco sono state di circa 8,5 impulsi al secondo sia al 30% che al 50% della MVIC. La stabilità della forza e la variabilità della scarica (CV del firing rate a 30% MVIC ≈12%) sono risultate simili a quelle di donne settantenni
Per la meccanica delle singole fibre muscolari, le analisi ex vivo mostrano una netta differenza tra i tipi di fibre:
- Fibre di tipo I (Lente): sono risultate eccezionalmente grandi e forti, generando una forza assoluta superiore di circa il 30% rispetto a campioni di donne giovani e anziane di riferimento. La forza specifica (normalizzata per la dimensione) è risultata preservata
- Fibre di tipo IIa (Veloci): hanno mostrato una marcata atrofia, con una forza assoluta inferiore a quella delle giovani (0,74 mN contro 1,06 mN). Tuttavia, la loro forza specifica è risultata leggermente superiore ai dati di riferimento, confermando che il calo di forza è dovuto alla riduzione delle dimensioni e non ad un difetto intrinseco della fibra
Per i marcatori di denervazione, contrariamente a quanto ci si aspetterebbe in un soggetto di 91 anni, i segni di denervazione intramuscolare sono minimi.
- NCAM e Miosine immature: meno dell’1% delle fibre è risultato positivo al marcatore NCAM. Non sono state trovate fibre positive alla miosina embrionale (MyHCe) e solo circa l’1% delle fibre di tipo II ha mostrato miosina neonatale (MyHCn). Questo indica che i motoneuroni sono rimasti stabili, con pochissimi cicli di perdita e recupero
- Istologia: non sono stati osservati raggruppamenti tipici delle fibre di tipo I o nuclei centralizzati frequenti, suggerendo che l’allenamento sprint possa aiutare a mantenere l’innervazione muscolare anche nel decimo decennio di vita
In conclusione, un allenamento sprint per tutta la vita agisce come un potente modulatore del processo di invecchiamento neuromuscolare.
L’atrofia strutturale, la riduzione della massa muscolare e il calo della potenza massima sembrano essere conseguenze inevitabili dell’invecchiamento avanzato, anche in atleti d’élite.
La funzione contrattile intrinseca (a livello di singola fibra) e l’innervazione muscolare possono essere mantenute a livelli significativamente superiori alla norma.
Mentre lo “stampo” muscolare (massa e architettura) subisce il deterioramento del tempo, il “motore” neurale e la qualità intrinseca delle fibre residue rimangono funzionalmente giovani.
In sintesi, lo studio ha mostrato che lo sprint ad alta intensità può rallentare drasticamente il declino neuromuscolare, preservando qualità contrattile e controllo motorio fino alla decima decade di vita.
