Ultimamente uno degli argomenti che infuria di più nei vari gruppi di discussione è l’EPOC (Excess postexercise oxigen consuption – Il consumo extra di ossigeno post allenamento).
Tale incremento del consumo di ossigeno è il segnale che il nostro corpo sta ristabilendo l’omeostasi dell’organismo messa in crisi dall’allenamento e può giocare un ruolo importante nel controllo del peso.
Al termine di un esercizio fisico le attività metaboliche per ritornare al loro livello di riposo necessitano di un tempo più o meno lungo in base all’intensità dell’esercizio appena svolto. Questa fase in cui il consumo di ossigeno eccede rispetto ai valori basali normali fu analizzata per la prima volta da Archibald Vivian Hill (Premio Nobel per la Fisiologia e la Medicina nel 1922), il quale introdusse il concetto di “debito di ossigeno”, oggi meglio conosciuto con la sigla EPOC. Tale fenomeno esprime la differenza tra il volume di ossigeno consumato all’inizio del lavoro e il volume di ossigeno consumato in un tempo uguale ma allo stato stazionario.
L’EPOC è direttamente proporzionale sia alla durata dell’esercizio sia alla sua intensità; tanto più l’attività svolta è lunga e intensa tanto più a lungo il livello di attività del metabolismo rimane “accelerato” rispetto al suo livello basale. Questo fenomeno di accelerazione del metabolismo sembra necessario per riportare a livello ottimale le scorte di glicogeno consumate nel corso dell’attività fisica e per metabolizzare l’acido lattico accumulato nei muscoli attraverso il ciclo di Cori.L’alternanza di queste due fasi (veloce e lenta) rispecchia, rispettivamente, il tempo necessario per ripristinare il sistema anaerobico alattacido (creatina fosfato e ATP ), ed il tempo necessario per ossidare l’acido lattico prodotto e accumulato nel corso dell’esercizio fisico.
I meccanismi fisiologici che contribuiscono all’EPOC sono:
- Elevata produzione (rispetto ai livelli basali) di Tiroxina, glucocorticoidi e rilascio di acidi grassi e ioni calcio
- Aumento di Adrenalina e Noradrenalina
- Resintesi di ATP e fosfocreatina
- Ventilazione e frequenza cardiaca accelerata.
- Temperatura corporea più alta
- Ripristino dell’ossigeno nella mioglobina e nel sangue.
- Riossigenazione della mioglobina;
- Resintesi di glicogeno dal lattato (ciclo di Cori);
- Ossidazione del lattato;
Lo studio del fenomeno EPOC ha permesso di stabilire che un recupero attivo (senza fermarsi a riposare) ad intensità ridotta, circa 50% del VO2max, è molto più efficace rispetto al recupero assoluto. Questo aspetto, valido solo se l’esercizio è di tipo massimale o submassimale, sembra trovare una spiegazione nell’aumentata perfusione dei muscoli e degli organi che usano l’acido lattico come substrato energetico che si verifica durante l’esercizio di bassa intensità.
Grazie a queste considerazioni possiamo capire perché è decisamente più efficace recuperare tra una ripetizione e l’altra continuando l’esercizio ad una intensità più bassa piuttosto che fermarsi completamente.
Concretizziamo facendo ora una doverosa premessa: consuma più calorie una corsa lunga lenta o un lavoro breve ma intenso ? Importanza relativa… le calorie sicuramente danno un forte contributo alla composizione corporea ma l’attività fisica dovrebbe servire per migliorare il partizionamento calorico. Che cos’è?
Un esempio, una persona di 80 Kg corre lentamente per 10 Km, consuma circa 720-880Kcal, il running è lento e fa bruciare molti grassi. Tuttavia il suo organismo, visto che possiede molti grassi e pochi zuccheri (glicogeno), durante l’attività ha creato una momentanea insulino resistenza, che gli permette di preservare il glucosio.
Se invece facesse un lavoro intenso ad intermittenza, consumerà tanti zuccheri e pochi grassi ma il lavoro glicolitico permette di migliorare molto la sensibilità insulinica. Tra l’altro gli zuccheri consumati a riposo dovranno essere ricaricati a scapito dei grassi. Questo comporta una maggior beta-ossidazione (consumo di grasso) organica ed un miglior partizionamento calorico, ovvero le calorie introdotte con l’alimentazione verranno indirizzate ai muscoli e non alle cellule grasse (adipociti).
Miociti ed adipociti, hanno tutti e due gli stessi recettori per il glucosio (Glut-4), un bilancio ipocalorico fa si che aumentino sia i recettori nel muscolo ma soprattutto nella cellula grassa, al contrario l’attività intensa aumenta i recettori solo a livello muscolare. Alla luce di questo dato il mero bilancio calorico acquista meno importanza.
EPOC: fisiologia e studi scientifici
Attualmente gran parte del dibattito si incentra sul capirne la durata e l’intesità, la scienza, nell’analizzare queste variabili, ha prodotto risultati contrastanti: alcuni studi suggeriscono che l’EPOC non ha una durata superiore ai 35minuti mentre altri riportano una durata di 24 ore dell’ultimo studio ,la differenza di durata è data dall’intensità e dalla durata dell’allenamento.
Il fattore che influenza maggiormente l’EPOC si è visto essere l’ intensità di allenamento. In uno studio condotto nel 2014 dal dott. Mann ha esaminato la frequenza di recupero in riprese da 20 minuti fatte al 60%, 70% e 80% del Vo2max in 38 runners di età compresa tra i 24 e i 40 anni. L’EPOC più alto è comparso nelle ripetute all’ 80% del Vo2Max .
In un altro studio del 2011 il dott. Knab ha misurato il dispendio calorico dell’EPOC facendo vivere ed allenare (con sessioni di 45 minuti al 70% del Vo2max) 10 uomini con età media di 25 anni per 24 ore in una camera metabolica (una stanza sigillata dove è possibile misurare con precisione quanto l’esercizio, il sonno, il cibo ed il movimento fisico influiscono sulla frequenza metabolica).
In questo studio il consumo di calorie del protocollo di allenamento è stato di 519 kcal, l’EPOC è stato elevato per 14 ore con un consumo extra di 190 kcal.
Nel 2012 il dott. Paoli e colleghi hanno confrontato gli effetti sull’EPOC indotti dal resistance training tradizionale (TDR) e quello ad alta intensità (HIIT) reclutando 17 uomini con età media di 28 anni con 4-6 anni di esperienza nel resistance training. I due gruppi hanno svolto sia il TDR che HIIT a 7 giorni di distanza dai due protocolli, durante le settimane di allenamento anche l’alimentazione è stata standardizzata, tutti pasti erano studiati e forniti dai ricercatori.
Il Protocollo TDR prevedeva carichi del 70%rm sollevati per 4 serie da 8-12 ripetizioni di distensioni su panca piana, leg press,military press, lat machine, curl per i bicipiti brachiali, estensioni tricipiti brachiali, leg curl e sit up (a cedimento) con un minuto di recupero. L’intero allenamento aveva una durata di 62 minuti, compreso 10 minuti di riscaldamento generale al treadmill.
Nel protocollo HIIT i partecipanti hanno usato come esercizi allenanti la distensione su panca piana, la lat machine e la pressa per le gambe, la sequenza che è stata ripetuta per ogni esercizio comprendeva: sollevare un peso per 6 volte a cedimento (6RM), riposare 20 secondi, usare lo stesso peso per arrivare di nuovo a cedimento (2-3ripetizioni) e dopo ancora 20 secondi ripetere lo stesso sollevamento con lo stesso carico, sempre a cedimento (1-2ripetizioni), dopodichè i soggetti si riposavano 2,5 minuti e ripetevano la sequenza da capo. Una seduta di protocollo HIIT aveva una durata di 32 minuti, compresi i 10 minuti di riscaldamento al treadmill.
Il Timing delle alzate in entrambi i protocolli è stato di 1 secondo di fase miometrica e 2 secondi di fase pliometrica (concentrica-eccentrica).
I risultati dopo 22 ore sono stati di un dispendio calorico a riposo di 99kcal per il gruppo TDR e 452 kcal per il gruppo HIRT, da notare che sono stati analizzati anche il consumo di ossigeno e produzione di anidride carbonica evidenziando che il maggior consumo di energia a riposo maggiore derivava dall’ossidazione dei grassi.
Nel 2003, in una review, sono state raccolte le prove per stabilire che l’ampiezza dell’EPOC è maggiore negli uomini rispetto alle donne, questa differenza tuttavia scompare nel momento in cui i dati sull’EPOC vengono normalizzati per la massa corporea.
Alla luce di quanto detto sopra un allenamento ad alta intensità con recuperi brevi (sotto i 30 secondi) è in grado di influenzare notevolmente l’EPOC.
Ricordiamo che il maggior vantaggio di protocolli HIIT non si esplicano unicamente a livello calorico, ma apportano vantaggi metabolici (aumento dell’AMPK muscolare), ed ormonali (ormoni adrenergici). Tuttavia tutti gli studi mostrano che è la costanza il principale fattore che porta ad una perdita di peso. Pertanto se avete scelto di dimagrire correndo , va benissimo purché perduri nel tempo. L’importante è che troviate una tattica per cui la perdita di peso ed il catabolismo dei tessuti, riguardi l’organo adiposo e non vada ad intaccare l’ipertrofia muscolare (intesa come massa contrattile).
