Dr. Tabata. L’uomo che ha dato il nome ad uno degli esercizi di CrossFit® più duri e appassionanti.
Quando pensiamo al protocollo di allenamento ad intervallo ad alta intensità Tabata, dovremmo soffermarci per un attimo sulla storia del suo presunto inventore.
Il professore Izumi Tabata di origini giapponesi ha completato i suoi studi accademici in Giappone e Norvegia, è decano dell’università di Sport e Scienza della salute di Ritsumeikan in Giappone ed attualmente nonostante la sua età continua appasionatamente a lavorare sui meccanismi di azione prodotti dall’allenamento.
Il Dr. Izumi Tabata stranamente da quello che si pensi non si definisce l’inventore del metodo Tabata ma a sua volte attribuisce a Irisawa Koichi ( allenatore olimpico di pattinaggio di velocità ) l’invenzione di suddetta pionieristica tecnica.
Prima del suo mandato all’università di Ritsumeikan dove è tuttora responsabile generale, ha completato gli studi presso l’università di Washington St. Louis ,subito dopo aver lavorato presso l’Istituto nazionale per la salute e la nutrizione in Giappone, e con la squadra giapponese di pattinaggio di velocità
Il dottor Izumi Tabata ha contribuito alla scrittura di molti articoli di rilevanza scientifica.
Il suo articolo più famoso ha pubblicato i risultati del protocollo tabata utilizzato dal team giapponese di pattinaggio di velocità, “Effetti della resistenza a intensità moderata e allenamento intermittente ad alta intensità sulla capacità anaerobica e VO (2max)“, pubblicato sulla rivista Medicine and Science.
Lo Studio del Dottor Izumi è stato citato centinaia di volte ed usato come case study per tantissimi atleti. Il Dr. Tabata è autore o coautore di oltre 200 articoli accademici in pubblicazioni quali
- Environmental Health and Preventive Medicine
- Journal of Physical Fitness e Sports Medicine
- European Journal of Clinical Nutrition
- European Journal of Applied Physiology
- Journal of Applied Physiology
Ecco di seguito lo studio del Dottor Izumi Tabata del 1996. La versione originale in lingua inglese si trova sul sito ufficiale della rivista M&S
Effetti della resistenza a intensità moderata e allenamento intermittente ad alta intensità sulla capacità anaerobica e ˙VO2max
Questo studio consiste in due esperimenti di allenamento utilizzando un cicloergometro con frenatura meccanica. In primo luogo, l’effetto di 6 settimane di allenamento di resistenza di intensità moderata (intensità: 70% dell’assorbimento massimo di ossigeno (˙VO 2max), 60 min · d -1 , 5 d · wk -1 ) sulla capacità anaerobica (il massimo accumulato deficit di ossigeno) e ˙VO 2max è stato valutato. Dopo l’allenamento, la capacità anaerobica non è aumentata in modo significativo ( P > 0,10), mentre ˙VO 2max è aumentato da 53 ± 5 ml · kg -1 · min -1 a 58 ± 3 ml · kg -1 · min -1 ( P <0,01) (media ± DS). In secondo luogo, per quantificare l’effetto dell’allenamento intermittente ad alta intensità sul rilascio di energia, sette soggetti hanno eseguito un esercizio di allenamento intermittente 5 d · wk -1 per 6 sett.
L’allenamento intermittente esaustivo consisteva di sette-otto esercizi di 20 s ad un’intensità di circa il 170% di ˙VO 2max con un riposo di 10 s tra ogni incontro. Dopo il periodo di allenamento, ˙VO 2max è aumentato di 7 ml · kg -1 · min -1 , mentre la capacità anaerobica è aumentata del 28%. In conclusione, questo studio ha dimostrato che l’allenamento aerobico di intensità moderata che migliora la potenza aerobica massima non modifica la capacità anaerobica e che un adeguato allenamento intermittente ad alta intensità può migliorare significativamente sia i sistemi anaerobici che quelli aerobici, probabilmente imponendo stimoli intensi su entrambi i sistemi .
Durante un esercizio ad alta intensità della durata di alcuni secondi, l’adenosina trifosfato (ATP) viene risintetizzata da processi sia aerobici che anaerobici (7) . La possibilità di resynthize ATP può limitare le prestazioni in molti sport. Quindi, se possibile, l’allenamento degli atleti per gli sport che prevedono un esercizio ad alta intensità dovrebbe migliorare la capacità degli atleti di rilasciare energia sia aerobicamente che anaerobicamente. Il successo di diversi regimi di allenamento può e deve essere valutato dalle prestazioni degli atleti. Tuttavia, le prestazioni sono influenzate da altri fattori come la psicologia.
Inoltre, un regime di allenamento adeguato può avere diversi componenti diversi, ognuno dei quali potrebbe non migliorare la capacità degli atleti di risintetizzare l’ATP. I programmi di allenamento dovrebbero quindi essere valutati con altri mezzi, ad esempio mediante esperimenti di laboratorio.
Il sistema di rilascio di energia aerobica viene convenzionalmente valutato dal massimo consumo di ossigeno (˙VO 2max) (10) , e ci sono molti studi sull’effetto dell’allenamento su ˙VO 2max (9) . Tuttavia, fino a poco tempo fa i metodi per quantificare il rilascio di energia anaerobica sono stati inadeguati e quindi l’informazione sull’effetto dell’allenamento sulla capacità anaerobica, cioè la quantità massima di energia disponibile da fonti anaerobiche, è incompleta. Abbiamo proposto che il deficit di ossigeno accumulato, introdotto per la prima volta da Krogh e Lindhard nel 1920 (4) , sia una misura accurata del rilascio di energia anaerobica durante il funzionamento del tapis roulant (6) e in bicicletta (7) . Questo principio può consentire l’esame della capacità anaerobica (3) , presa come il massimo deficit di ossigeno accumulato durante 2-3 minuti di esercizio completo (6,7) . Pertanto, l’effetto di un allenamento specifico sulla capacità anaerobica può essere valutato misurando il massimo deficit di ossigeno accumulato prima e dopo l’allenamento. In generale, più l’allenamento è impegnativo, maggiori sono i benefici di fitness.
Pertanto, eravamo interessati a sapere se gli effetti dell’allenamento sulla capacità anaerobica dipendono dall’entità del rilascio di energia anaerobica sviluppato dall’allenamento specifico. Per studiare questo problema, abbiamo confrontato due diversi protocolli di allenamento: un allenamento di resistenza di intensità moderata che non dovrebbe dipendere dal metabolismo anaerobico e un allenamento intermittente ad alta intensità che dovrebbe reclutare il sistema di rilascio di energia anaerobica quasi al massimo.
MATERIALI E METODI
Soggetti. Giovani studenti di sesso maschile laureandi in educazione fisica si sono offerti volontari per lo studio (Tabella 1) . Molti erano fisicamente attivi e facevano parte di squadre di tennis da tavolo, baseball, pallacanestro, calcio (calcio) e nuoto. Dopo aver ricevuto una spiegazione dettagliata degli scopi, dei potenziali benefici e dei rischi associati alla partecipazione allo studio, ogni studente ha dato il proprio consenso scritto.
Protocollo. Tutti gli esperimenti, così come i pretests, sono stati effettuati su un cicloergometro meccanico a frenata (Monark, Stoccolma, Svezia) a 90 giri / min. Ogni prova o sessione di allenamento intermittente ad alta intensità è stata introdotta da un riscaldamento di 10 minuti a circa il 50% di ˙VO 2max.
Esperimento 1. I soggetti hanno iniziato l’allenamento dopo aver misurato il loro ˙VO 2max e il massimo deficit di ossigeno accumulato. Hanno esercitato 5 d · wk -1 per 6 sett. A un’intensità che ha provocato il 70% di subjectVO 2max di ciascun soggetto. La velocità di pedalata era di 70 giri al minuto e la durata dell’allenamento era di 60 minuti. Con l’aumento di ˙VO 2max di ciascun soggetto durante il periodo di allenamento, l’intensità dell’esercizio è aumentata di settimana in settimana come richiesto per ottenere il 70% dell’attuale 2VO 2max. Durante l’allenamento, il deficit massimo di ossigeno accumulato è stato misurato prima, alle 4 sett. E dopo l’allenamento. ˙VO 2max è stato determinato prima e dopo l’allenamento e ogni settimana durante il periodo di allenamento.
Esperimento 2. Soggetti sottoposti a 5 d · wk -1 per 6 sett. Per 4 d · wk -1 , si sono esercitati utilizzando un allenamento intermittente esaustivo. Sono stati incoraggiati dal supervisore a completare da sette a otto serie dell’esercizio. L’esercizio è stato terminato quando la frequenza di pedalata è scesa al di sotto di 85 giri / min. Quando potevano completare più di nove serie dell’esercizio, l’intensità dell’esercizio era aumentata di 11 W.
Un giorno alla settimana i soggetti si allenavano per 30 minuti ad un’intensità del 70% ˙VO 2max prima di eseguire quattro serie di esercizi intermittenti a 170 % ˙VO 2max. Quest’ultima sessione non è stata esaustiva. La capacità anaerobica è stata determinata prima, in 2 settimane e 4 settimane nell’allenamento e dopo l’allenamento. ˙VO 2max è stato determinato prima, alle 3 sett., 5 sett. E dopo l’allenamento.
METODI
Pre test. Il consumo di ossigeno di ogni soggetto è stato misurato durante gli ultimi 2 minuti da 6 a 9 diversi set da 10 minuti a potenza costante. La potenza utilizzata durante ciascun set era compresa tra il 39% e l’87% di VA 2max. Inoltre, è stato stabilito il potere che avrebbe esaurito ogni soggetto in 2-3 minuti. Questi test sono stati effettuati in 3-5 giorni separati.
˙VO 2max . Dopo aver stabilito una relazione lineare tra l’intensità dell’esercizio e il consumo di ossigeno allo stato stazionario nei test preliminari, l’assorbimento di ossigeno è stato misurato per gli ultimi due o tre intervalli di 30 s durante diversi periodi di esercizio di intensità sovramassimale che è durato 2-4 minuti. Il valore più alto di 2VO 2 è stato determinato come ˙VO 2max del soggetto (7,10) .
Capacità anaerobica La capacità anaerobica, il massimo deficit di ossigeno accumulato durante un esercizio completo della bicicletta di 2-3 minuti, è stata determinata secondo il metodo di Medbø et al. (6,7) . L’intensità dell’allenamento usato per provocare l’esaurimento entro la durata desiderata (2-3 minuti) è stata stabilita sui pretests. Il giorno in cui è stata misurata la capacità anaerobica, i soggetti si sono esercitati alla potenza preimpostata per espirare (definito come quando non erano in grado di mantenere la velocità di pedalata sopra 85 giri / min).
Metodi di analisi. Frazioni di ossigeno e anidride carbonica nell’aria espirata sono state misurate con uno spettrometro di massa (MGA-1100, Perkin-Elmer Cetus, Norwalk CT). Il volume del gas è stato misurato da un gasometro (Shinagawa Seisakusho, Tokyo, Giappone). I valori sono mostrati come mezzo ± SD. I dati sono stati confrontati usando un t- test appaiato. Il livello di significatività per tutti i confronti è stato fissato a P <0,05. Calcoli. Per ogni soggetto le relazioni lineari tra la richiesta di ossigeno e la potenza (esperimento 1: r = 0,997 ± 0,001, esperimento 2: r = 0,998 ± 0,001) sono state stabilite dall’assunzione di ossigeno allo stato stazionario misurata a diversa potenza durante i test preliminari. I parametri di regressione sono mostrati in Tabella 2 .
I parametri di regressione non sono cambiati durante i periodi di allenamento in entrambi gli esperimenti 1 o 2. Le richieste di ossigeno dei 2-3 minuti di esercizio estenuante sono state stimate estrapolando queste relazioni alla potenza utilizzata durante l’esperimento. Il fabbisogno di ossigeno accumulato è stato preso come il prodotto della richiesta di ossigeno stimata e la durata dell’esercizio, mentre il consumo di ossigeno accumulato è stato preso come l’assorbimento di ossigeno misurato integrato durante la durata dell’allenamento. Il deficit di ossigeno accumulato è stato preso come differenza tra queste due entità. Torna all’inizio | Schema dell’articolo RISULTATI Esperimento 1. Dopo 6 settimane di allenamento, la capacità anaerobica non è cambiata (Fig. 1) ( P > 0,10). The˙VO 2max è aumentato significativamente durante l’allenamento (figura 2) ( P <0,01).
Esperimento 2. La capacità anaerobica è aumentata del 23% dopo 4 settimane di allenamento ( P <0,01, Fig. 1 ). È aumentato ulteriormente verso la fine del periodo di allenamento. Dopo il periodo di allenamento, la capacità anaerobica ha raggiunto 77 ± 9 ml · kg -1 , il 28% in più rispetto alla capacità di pretrattamento.
Dopo 3 settimane di allenamento, il 2VO 2max era aumentato significativamente di 5 ± 3 ml · kg -1 · min -1 ( P <0,01, Fig. 2 ). Tendeva ad aumentare nell’ultima parte del periodo di allenamento, ma non sono stati osservati cambiamenti significativi. L’ultimo 2VOx dopo 6 settimane di allenamento era 55 ± 6 ml · kg -1 · min -1 , un valore di 7 ± 1 ml · kg -1 · min -1 sopra il valore di pretrattamento.
DISCUSSIONE
Il risultato principale di questo studio è stato che 6 settimane di allenamento aerobico al 70% ˙VO 2max hanno migliorato ˙VO 2max di 5 ml · kg -1 · min -1 in giovani moderatamente allenati ma che la capacità anaerobica, come giudicato dal il deficit massimo di ossigeno accumulato, non è cambiato. Il secondo risultato è che 6 settimane di allenamento con esercizi intermittenti intensi ad alta intensità hanno migliorato ˙VO 2max di 7 ml · kg -1 · min -1 e la capacità anaerobica del 28%.
L’osservazione dell’esperimento 1 che la capacità anaerobica non è cambiata dopo 6 settimane di allenamento di resistenza di intensità moderata, ma che ˙VO 2max ha fatto aumentare ha diverse implicazioni. In primo luogo, mostra la specificità della formazione; l’allenamento aerobico non cambia la capacità anaerobica. Poiché la produzione di lattato rappresenta circa il 75% del rilascio massimo di energia anaerobica (11), miglioramenti significativi nella capacità anaerobica richiedono probabilmente che i soggetti possano produrre più lattato dopo l’allenamento. Di conseguenza, la produzione di lattato deve essere sottolineata per aumentare la capacità anaerobica durante l’allenamento “anaerobico”. Tuttavia, poiché la concentrazione di lattato nel sangue durante l’esercizio era bassa (circa 2 mmol·l -1 ), la maggior parte dell’energia anaerobica rilasciata durante l’esercizio deriva probabilmente dalla rottura della fosfocreatina (PCr).
Pertanto, le sessioni di addestramento nell’esperimento 1 probabilmente non hanno gravato molto sul sistema di produzione del lattato e quindi non hanno tassato l’intero sistema di rilascio di energia anaerobica in misura significativa. In realtà, il deficit di ossigeno accumulato durante i primi minuti dell’esercizio al 70% ˙VO 2max era solo 37 ± 6% ( N = 7) del deficit massimo di ossigeno accumulato (dati non mostrati).
In secondo luogo, i risultati dell’esperimento 1 supportano l’idea che il deficit di ossigeno accumulato sia una misura specifica del rilascio massimo di energia anaerobica. A causa dell’aumento di ˙VO 2max dopo il periodo di allenamento, i soggetti potevano esercitare per più di 6 minuti alla potenza utilizzata per il test di capacità anaerobica da 2 a 3 min. Pertanto, la potenza dell’esercizio per il test di capacità anaerobica post-allenamento è stata aumentata del 6 ± 3% per esaurire ciascun soggetto in 2-3 minuti. Tuttavia, il deficit di ossigeno accumulato non è stato influenzato dalla maggiore potenza utilizzata nel test di post-allenamento, suggerendo che questa entità è in grado di distinguere tra rilascio di energia aerobica e anaerobica a diverse potenze. L’interpretazione alternativa, secondo cui ci sarebbe stato un cambiamento nella capacità anaerobica ma che questo cambiamento è stato oscurato da un pregiudizio nel deficit di ossigeno accumulato, non può essere escluso, ma i risultati qui suggeriscono che quest’ultima interpretazione è meno probabile.
L’allenamento intermittente ad alta intensità nell’esperimento 2 ha migliorato la capacità anaerobica del 28%. Medbø e Burgers (5) hanno riferito che 6 settimane di allenamento intermittente (il loro gruppo B) aumentava del 16% la capacità anaerobica degli uomini non allenati. Poiché non vi sono chiare differenze nell’intensità dell’esercizio, nella durata dell’esercizio e nel numero di periodi di allenamento tra i due studi, questa differenza quantitativa nel miglioramento della capacità anaerobica è probabilmente spiegata dalla differenza tra i due studi in termini di rilascio di energia anaerobica durante ciascun allenamento sessione. La concentrazione massima di lattato nel sangue dopo ogni sessione di allenamento nello studio precedente (5) era pari al 69% della concentrazione massima di lattato nel sangue dopo la corsa completa di 2 minuti. Pertanto, il metabolismo anaerobico, e in particolare il sistema di produzione del lattato, probabilmente non è stato tassato al massimo.
Al contrario, la concentrazione massima di lattato nel sangue dopo l’allenamento intermittente in questa indagine non era significativamente diversa dal valore osservato dopo il test di capacità anaerobica che reclutava i sistemi di rilascio di energia anaerobica al massimo. Inoltre, i nostri soggetti si sono esercitati fino all’esaurimento, ma nello studio precedente la valutazione dei soggetti dello sforzo percepito (1) era solo di 15 (“difficile”). Questa differenza potrebbe anche riflettere il livello reclutato di rilascio di energia anaerobica. Pertanto, questi risultati supportano la nostra ipotesi che maggiore è il rilascio di energia anaerobica durante ogni sessione di allenamento maggiore è l’aumento della capacità anaerobica dopo un periodo di allenamento.
Oltre alla capacità anaerobica, l’allenamento intermittente è aumentato di 2 volte maggiore rispetto all’esperimento 2. Questo è a nostra conoscenza il primo studio per dimostrare un aumento sia della capacità anaerobica che della potenza aerobica massima. Va sottolineato che durante l’ultima parte di ogni sessione di allenamento il consumo di ossigeno ha quasi eguagliato il consumo massimo di ossigeno di ciascun soggetto (dati non mostrati).
L’allenamento intermittente ad alta intensità è un mezzo molto potente per aumentare il massimo consumo di ossigeno (2) . È interessante notare che l’aumento dell’assorbimento massimo di ossigeno che abbiamo riscontrato è quasi identico a quello previsto per l’allenamento intermittente di Fox (2) . Di conseguenza, il protocollo utilizzato nella formazione nell’esperimento 2 può essere ottimale rispetto al miglioramento sia dei sistemi di rilascio di energia aerobica che di quello anaerobico.
L’allenamento intensivo della bicicletta potrebbe aver influito sull’efficienza del ciclismo, il che significa che il rapporto tra alimentazione e ˙VO 2 potrebbe essere cambiato. Questo cambiamento può influire sulla misurazione della capacità anaerobica poiché il deficit di ossigeno accumulato è un’entità calcolata che assume un’efficienza meccanica costante. Tuttavia, i nostri soggetti erano sufficientemente familiari con l’esercizio della bicicletta attraverso ripetuti test ed esperimenti in modo tale che la relazione tra il consumo di ossigeno e la potenza dello stato stazionario non cambiasse durante i periodi di allenamento. Pertanto, i dati pre e post-allenamento del deficit di ossigeno accumulato dovrebbero essere comparabili.
In sintesi, questa indagine ha dimostrato che 6 settimane di allenamento di resistenza moderata non influenzavano la capacità anaerobica ma che 6 settimane di allenamento intermittente ad alta intensità (esercizio di 20 s, riposo di 10 s, intensità 170% ˙VO 2max) possono migliorare sia l’anaerobia capacità e ˙VO 2max contemporaneamente.
Fonti :
