“Physiological responses and energy expenditure during competitive fencing” (Milia et al., Applied Physiology, Nutrition and Metabolism, 2013)

Riepilogo dello Studio: La Fisiologia della Scherma Svelata

1. Introduzione: Sotto la Maschera dello Schermidore

Sotto la maschera, tra un affondo e una parata, il corpo di uno schermidore è un reattore metabolico. Ma quali motori energetici alimenta? E con quale intensità? Per anni, la risposta a queste domande è stata in gran parte “speculativa”, basata più su osservazioni che su dati fisiologici concreti. Comprendere il dispendio energetico è fondamentale per ottimizzare l’allenamento e massimizzare la performance.

Lo scopo di questa ricerca era quindi chiaro e preciso: misurare la spesa energetica aerobica e il contributo del metabolismo anaerobico durante una simulazione realistica di un incontro di scherma. Per apprezzare appieno la portata dei risultati, è utile prima comprendere i concetti fisiologici fondamentali che governano la produzione di energia nel nostro corpo.

2. Concetti Chiave per Capire lo Studio: I “Motori” del Corpo Umano

Per comprendere come un atleta produce energia, possiamo immaginare che il corpo umano abbia due “motori” principali, ciascuno con caratteristiche specifiche.

• Metabolismo Aerobico e Anaerobico: Questi due sistemi energetici lavorano in sinergia per alimentare le nostre attività.

Caratteristica	Metabolismo Aerobico (Il Maratoneta)	Metabolismo Anaerobico (Il Centometrista)
Tipo di “Carburante”	Lento e sostenibile. Utilizza l’ossigeno per bruciare grassi e carboidrati in modo efficiente.	Rapido e di breve durata. Fornisce energia immediata senza bisogno di ossigeno, ma si esaurisce in fretta.
Quando viene usato	Attività di lunga durata e a intensità bassa o moderata (es. corsa di resistenza, ciclismo).	Scatti, sforzi massimali e azioni esplosive di breve durata (es. sollevamento pesi, sprint).
Esempio sportivo	Un maratoneta che corre per ore.	Un centometrista che scatta per meno di 10 secondi.

• La Soglia Anaerobica (AT): Possiamo pensare alla soglia anaerobica come al “fuorigiri” del motore aerobico. È il punto di svolta in cui l’intensità dell’esercizio diventa così alta che il sistema aerobico da solo non riesce più a soddisfare la richiesta di energia. A questo punto, il corpo inizia a fare un affidamento molto più significativo sul sistema anaerobico per colmare il divario energetico.
• Il Lattato nel Sangue (BLa): Spesso percepito erroneamente solo come un prodotto di scarto, il lattato è in realtà un indicatore chiave del livello di attivazione del metabolismo anaerobico. Quando il sistema anaerobico lavora intensamente, la concentrazione di lattato nel sangue aumenta. Misurare i livelli di BLa permette quindi ai ricercatori di quantificare l’entità dello sforzo anaerobico.

Con questi concetti in mente, possiamo ora analizzare come i ricercatori hanno applicato queste conoscenze per studiare lo sforzo fisico nella scherma.

3. L’Esperimento: Come Hanno Misurato lo Sforzo nella Scherma

Per ottenere dati accurati, i ricercatori hanno seguito un protocollo rigoroso e ben definito.

• I Partecipanti: Lo studio ha coinvolto 15 schermidori esperti (13 maschi e 2 femmine), tutti con anni di allenamento e partecipazione a competizioni nazionali o internazionali.
• Il Metodo in Due Fasi: L’esperimento è stato strutturato in due momenti distinti per garantire la precisione delle misurazioni.
  1. Test Preliminare: Inizialmente, ogni atleta ha eseguito un test massimale su tapis roulant. Questo test è servito a stabilire i valori di riferimento individuali, come il consumo massimo di ossigeno (V̇O2max) e, soprattutto, la soglia anaerobica (AT) personale di ciascun schermidore, un punto di riferimento cruciale per poter interpretare correttamente lo sforzo durante la simulazione.
  2. Simulazione dell’Incontro: In un giorno diverso, gli atleti hanno partecipato a una simulazione di un incontro di scherma, strutturato esattamente come una competizione reale: tre assalti da 3 minuti ciascuno, separati da 1 minuto di recupero.
• Cosa è Stato Misurato: Durante la simulazione, gli atleti indossavano un analizzatore metabolico portatile per misurare diverse variabili fisiologiche chiave:
  • Consumo di Ossigeno (V̇O2) e Produzione di Anidride Carbonica (V̇CO2): Indicatori diretti dell’attività del metabolismo aerobico.
  • Frequenza Cardiaca (HR): Una misura dello sforzo del sistema cardiovascolare.
  • Lattato nel Sangue (BLa): Campioni di sangue sono stati prelevati per misurare la concentrazione di lattato, l’indicatore principale del metabolismo anaerobico lattacido.
  • Dispendio Energetico (EE): Calcolato in chilocalorie al minuto (kcal/min) per quantificare il costo energetico totale dell’attività.

Questo approccio ha permesso di ottenere un quadro completo e dettagliato delle risposte fisiologiche durante un combattimento.

4. I Risultati Principali: Cosa Hanno Scoperto i Ricercatori

L’analisi dei dati raccolti ha rivelato intuizioni fondamentali sulla natura fisiologica della scherma, costruendo una narrazione chiara e sorprendente.

• Risultato 1: La Scherma è un’Attività a Intensità Moderata, ma Impegnativa. Il dispendio energetico medio (EE) durante la simulazione è stato di 10.24 ± 0.65 kcal·min−1 (corrispondente a 8.6 ± 0.54 METs). Sebbene per atleti di alto livello questa intensità sia classificata come “moderata”, si tratta di un dispendio energetico assoluto molto significativo. Questo si spiega perché gli atleti studiati erano molto ben allenati, con una soglia anaerobica (AT) elevata, pari a circa il 78% del loro V̇O2max. Di conseguenza, anche lavorando sotto soglia, il loro “motore” bruciava una notevole quantità di energia.

Ma questo dato complessivo non racconta tutta la storia. Per capirlo, dobbiamo guardare a come i due motori del corpo hanno contribuito a questo sforzo.

• Risultato 2: Un Equilibrio tra i Due “Motori”. Lo studio ha dimostrato chiaramente che la scherma non si affida a un solo sistema energetico, ma sollecita entrambi in modo moderato.
  • Sistema Aerobico: Il consumo di ossigeno (V̇O2) è rimasto costantemente al di sotto della soglia anaerobica (AT) individuale. Anche la frequenza cardiaca (HR) si è mantenuta sotto la soglia per gran parte del tempo, con l’eccezione dell’ultimo assalto, quando, a causa della fatica accumulata, ha superato leggermente il valore di AT.
  • Sistema Anaerobico: Allo stesso tempo, i livelli di lattato nel sangue (BLa) sono aumentati in modo significativo, raggiungendo un picco di 6.9 ± 2.1 mmol·L−1. Questo valore dimostra un chiaro e importante contributo da parte del sistema anaerobico per sostenere le azioni esplosive del combattimento.

Questo dualismo è il cuore fisiologico della scherma: un’attività sostenuta da una solida base aerobica, ma punteggiata da picchi di sforzo anaerobico che determinano le azioni decisive. Tuttavia, l’analisi si fa ancora più interessante quando emergono due “paradossi” fisiologici che sfidano le aspettative.

• Risultato 3: Due Scoperte Sorprendenti. I ricercatori hanno osservato due fenomeni che, a prima vista, sembrano contraddittori.
  • Il Paradosso del Lattato: Perché il lattato era alto se gli atleti operavano al di sotto della loro soglia anaerobica (determinata con la corsa)? L’ipotesi più probabile è che la scherma impegna intensamente i muscoli delle braccia. Le braccia hanno una maggiore concentrazione di fibre muscolari a contrazione rapida, che producono naturalmente più lattato rispetto ai muscoli delle gambe, prevalentemente usati nel test su tapis roulant.
  • Il Paradosso della Frequenza Cardiaca: Perché la frequenza cardiaca continuava a salire progressivamente durante l’incontro, a differenza del consumo di ossigeno che rimaneva stabile? Questo fenomeno suggerisce una “dissociazione” tra la frequenza cardiaca e lo sforzo metabolico reale. Negli sport intermittenti come la scherma, la HR può sovrastimare l’intensità effettiva e quindi non è un indicatore affidabile se usato da solo.

Questi due fenomeni non sono eventi isolati, ma due facce della stessa medaglia: la natura intermittente e dominata dagli arti superiori della scherma, che la rende fisiologicamente unica.

5. Conclusioni: Lezioni Pratiche per Atleti e Allenatori

Le scoperte di questo studio si traducono in preziose indicazioni per migliorare la preparazione atletica nella scherma.

1. Programmare un Allenamento Ibrido: Resistenza e Esplosività. Poiché la scherma sollecita moderatamente sia il sistema aerobico (con V̇O2 sotto soglia) che quello anaerobico (con picchi di lattato a 6.9 mmol·L−1), i programmi di allenamento devono essere bilanciati e mirare a sviluppare entrambe le capacità energetiche per sostenere sia la durata dell’incontro sia l’esplosività delle azioni.
2. Tecnica e Abilità Regnano Sovrane (ma la Fisiologia Conta): I dati suggeriscono che il successo nella scherma dipende principalmente da abilità tecniche e tattiche superiori, piuttosto che da capacità fisiologiche eccezionali. Tuttavia, una solida base atletica è il fondamento indispensabile per permettere a tecnica e tattica di esprimersi al meglio per tutta la durata di un torneo.
3. Attenzione al Monitoraggio della Frequenza Cardiaca: Come dimostrato dal “Paradosso della Frequenza Cardiaca”, gli allenatori devono essere consapevoli che basarsi esclusivamente sulla HR per valutare l’intensità dell’allenamento nella scherma può essere fuorviante. È necessario integrare questo dato con altre misurazioni o percezioni dello sforzo.
4. Allenare il Recupero: La Vera Sfida tra un Assalto e l’Altro. Lo studio ha evidenziato che non solo il minuto tra gli assalti è insufficiente per un recupero completo, ma persino un periodo di recupero finale di tre minuti non ha permesso alle variabili fisiologiche di tornare ai livelli di riposo. Pertanto, allenare la capacità di recuperare rapidamente diventa un obiettivo cruciale e specifico della preparazione.

In conclusione, studi come questo sono essenziali perché forniscono una base scientifica solida su cui costruire metodologie di allenamento più efficaci, trasformando le “speculazioni” in conoscenze concrete per far progredire la scienza dello sport e la preparazione degli atleti.