Metodologia della zona di frequenza cardiaca: cosa dovresti sapere

Nonostante la crescente popolarità e l'adozione di programmi che incorporano la metodologia della zona della frequenza cardiaca (HR), ovvero l'allenamento della frequenza cardiaca, l'industria del fitness, in generale, sembra non avere una solida comprensione dei fatti scientifici e dei limiti di questo concetto di programmazione. L'obiettivo, quindi, è presentare le informazioni rilevanti in modo tale professionisti del fitness e gli appassionati di fitness possono comprendere meglio i pro ei contro dell'utilizzo delle zone FC.

Massima frequenza cardiaca (MHR)

Età

• Sebbene gli esseri umani assistano a diminuzioni legate all'età della MHR con l'avanzare dell'età, non necessariamente diminuisce in modo lineare, né è un battito al minuto (bpm) all'anno. Esistono dati per dimostrare come adattarsi gli individui possono mantenere lo stesso MHR per periodi di 15-20 anni - individui non idonei; tuttavia, mostrano una diminuzione più lineare nel tempo (2).

Livello di condizionamento

• Poiché il sistema cardiopolmonare si adatta all'allenamento (esercizio prevalennte aerobico), la MHR può diminuire quando la gittata cardiaca massima (Q) viene raggiunta da un aumento del volume sistolico (SV). La gittata cardiaca rappresenta la capacità di lavoro del sistema cardiovascolare (FC x SV), mentre SV rappresenta il volume di sangue pompato fuori dal ventricolo sinistro ad ogni battito (3).

Fatica

• Gli stimolanti, lo stato di recupero e il volume del sangue (idratazione) possono tutti influire sul riposo, sull'esercizio fisico e sulla MHR, poiché possono variare da un giorno all'altro, così può cambiare anche la MHR di una persona.

Sebbene esistano più di 30 diverse formule MHR, il modello Fox e Haskell (220 anni) è forse il più popolare data la sua semplicità d'uso. Tuttavia, ha anche uno dei file margini di errore più significativi - questo errore è stimato essere di circa 12 bpm (una deviazione standard) (4, 5). Ciò significa, ad esempio, che per un gruppo di 100 individui di 20 anni, il 68% avrebbe una MHR reale compresa tra 188-212 bpm (220 età ± 12 bpm) (Figura 1). Espandendosi a due deviazioni standard o approssimativamente al 95% del gruppo, l'errore raddoppia a 24 bpm (cioè MHR = 176-224 bpm); 3 deviazioni standard rappresentano circa il 99% del gruppo con l'errore che si espande a 36 bpm su entrambi i lati della stima (cioè, MHR = 164-236 bpm). Inoltre, questa formula tende a sovrastimare negli individui più giovani (ad esempio, un 25enne potrebbe non raggiungere mai 195 bpm). Tende a sottostimare negli adulti più anziani (ad esempio, un 60enne può superare i 160 bpm). Ora puoi vedere la probabilità di errore. Un aspetto importante qui è che se deve essere utilizzata una formula MHR (cosa che non dovrebbe), considerane una con errori minori (ad esempio, Tanaka = 208 - {0,7 x età}).

Figura 1: esempio di errore della formula 220 età per la stima della MHR in un ventenne

Metodologia di zona

La maggior parte dei modelli incorpora percentili per distinguere le proprie zone, selezionando i valori in base a idee arbitrarie, semplicità o convenienza matematica piuttosto che scienza basata sull'evidenza. Alcuni addirittura sottoscrivono il presupposto che ogni intervallo di zona evoca in modo ottimale una risposta metabolica specifica (ad esempio, 60-75% MHR = zona brucia grassi). Sfortunante, non esistono prove coerenti a sostegno dell'idea che una particolare intensità evochi lo stesso adatnto in tutte le persone. Ad esempio, in alcuni individui, la loro zona di combustione dei grassi ottimale può verificarsi al 55-60% della MHR, mentre in altri può arrivare fino all'80-85% della MHR. La verità è che il nostro metabolismo è unico quanto la nostra impronta digitale e il genere, i livelli ormonali, la dieta, gli adatnti alla specificità dell'esercizio, la genetica, i farmaci e altro ancora lo influenzano. Allora, come possiamo definire una zona con un intervallo generico? Prendi MyZone ™ come un esempio che incorpora un modello a 5 zone: grigio, blu, verde, giallo e rosso, ognuno dei quali rappresenta un intervallo di intensità specifico (ad esempio, 50-59% MHR; 60-69% MHR, ecc.) . Ogni zona rappresenta un particolare evento fisiologico o metabolico? Dubbioso quando si utilizza un approccio valido per tutti. Usano intervalli percentili per altri scopi: sebbene non rappresentino zone fisiologiche o metaboliche, possono essere utilizzati per rappresentare intensità da cui è possibile ottenere risultati, riconoscimenti, badge o ricompense (ad esempio, ludicizzazione). Il progresso e l'aderenza dovrebbero essere misurati utilizzando queste metriche. Anche qui dobbiamo capire i limiti all'esercizio della frequenza cardiaca, influenzati anche da molti eventi che includono:

Volume del sangue

• Un corpo disidratato generalmente riduce il volume del sangue, aumentando di conseguenza le risposte delle risorse umane al di sopra del normale - significa che sei ricompensato con più punti per essere disidratato?

Simulanti (ad es. caffeina)

• Possono attivare il sistema nervoso simpatico, che accelera le risposte delle risorse umane al di sopra del normale - ancora una volta, si viene ricompensati con più punti per l'assunzione di uno stimolante?

Stress e mancanza di recupero

• Un corpo a cui non è stato consentito un recupero adeguato dall'esercizio fisico o dallo stress della vita può dimostrare risposte HR superiori al normale.

Miglioramenti del fitness

• Gli adatnti dell'allenamento riducono le risposte della FC a causa di una migliore efficienza cardiorespiratoria - raggiungere intervalli di intensità preimpostati può diventare più difficile nel tempo (cioè, una persona trova più difficile guadagnare punti zona a causa di una migliore forma fisica). Perché dovrebbero essere penalizzati se diventano più in forma?

Dovremmo quindi chiederci: se il monitoraggio del tempo o dei risultati nelle zone è così incoerente quando derivato dalla% MHR, è un valido indicatore di aderenza, progresso o miglioramento?

Allenamento anaerobico e FC

Ogni volta che l'intensità dell'esercizio cambia, il sistema cardiopolmonare del corpo si adatta per soddisfare le nuove esigenze. Tuttavia, sfortunante, questo richiede tempo, da 30-45 secondi a diversi minuti, a seconda dell'intensità della sfida (6,7). La capacità del corpo di soddisfare le attuali richieste di energia è nota come raggiungimento dello stato stazionario (SS), spesso definito come ottenere il "secondo vento" - rappresenta essenzialmente le risposte delle risorse umane che corrispondono alle esigenze di lavoro. Perché ci preoccupiamo degli esercizi ad intensità SS? Le risposte SS-HR durante il lavoro sub-massimale (cioè al di fuori della FC a riposo o MHR) sono correlate in modo decente con il consumo di ossigeno (VO2), da cui le calorie possono essere stimate in modo coerente. Ma questa correlazione si applica solo alle risposte SS-HR durante l'esercizio e non all'esercizio non-SS (3,6). Considerando la popolarità di molti degli allenamenti odierni in cui i partecipanti eseguono intervalli di lavoro per meno di 3 minuti (ad es. Allenamento di tipo HIIT, set di allenamento di resistenza), coinvolgono principalmente risposte HR non SS, piuttosto che risposte SS-HR. Successivamente, la risposta HR misurata non riflette necessariamente il lavoro effettivo svolto dall'organismo. Come prova del concetto di questo ritardo di risposta delle risorse umane o per dimostrare la natura non SS dell'allenamento di tipo intervallato, condurre il seguente semplice test:

• Esegui un esercizio SS, di intensità da leggera a moderata per 4 minuti durante il monitoraggio e la registrazione della risposta FC (entro 4 minuti, la FC dovrebbe idealmente stabilizzarsi, ottenendo una risposta SS). Quindi, esegui un esercizio ad alta intensità di 60-75 secondi prima di tornare a un ritmo rilassato per recuperare - completa le seguenti attività:

1. Quanto tempo ha impiegato la risposta delle risorse umane per iniziare a scalare? Era aumentato molto di 10 secondi? Che ne dici di 30 secondi? Potrebbe ancora aumentare alla fine dell'intervallo di lavoro.
2. Monitorare la risposta della FC durante i primi 30 secondi di recupero. La FC ha continuato a salire più in alto durante la prima fase del recupero o è diminuita immediante dopo la fine dell'esercizio fisico?

Ciò significa che la FC misurata durante l'allenamento di tipo intervallato non può essere utilizzata per stimare il lavoro effettivo svolto dal corpo o le calorie, dato il tempo di risposta ritardato, quindi è solo un numero. Ma, come numero, può ancora mantenere un certo valore se la stessa intensità di lavoro viene eseguita in modo coerente a risposte HR non SS inferiori o se la FC durante la fase di recupero diminuisce più rapidamente (cioè, entrambi implicano una migliore efficienza cardiopolmonare).

Quali conclusioni ne traiamo? Siamo d'accordo sul fatto che le formule matematiche, in particolare l'età 220, siano difettose, così come le zone che utilizzano intervalli definiti arbitrariamente. Mirare a segnare o aggregare il tempo trascorso in zone in base all'esercizio della FC è troppo incoerente e influenzato da troppe variabili non correlate allo sforzo di esercizio. Inoltre, alcuni modelli non riescono a regolare le proprie zone per adattarsi agli adatnti dell'allenamento. Inoltre, durante l'esercizio non-SS, di tipo a intervalli, le risposte della FC non riflettono il lavoro fisiologico effettivo svolto dal corpo (cioè, il ritardo), né le risposte della FC stimano accurante le calorie.

Allora, dovremmo scartare la metodologia della zona? No ... La metodologia a zone offre il potenziale per comparntare sistematicamente gli adatnti proprio come assistiamo nell'allenamento di resistenza (cioè resistenza, ipertrofia, forza). Tuttavia, dobbiamo fare affidamento su metodologie più accurate che impongono le richieste appropriate ai sistemi del corpo per evocare gli adatnti desiderati (ad esempio, efficienza di bruciare i grassi, capacità anaerobica).

La soluzione più logica consiste nell'utilizzare una metodologia di zona più individualizzata derivata dai marcatori metabolici unici di una persona (cioè, Soglia di ventilazione uno - VT1; Soglia Ventilatoria Due - VT2) piuttosto che da formule generiche di MHR (3,7).

• VT1 è un marker metabolico dell'efficienza aerobica e fornisce un'eccellente visione di ciò che bruciamo come combustibile (ad esempio, grassi, carboidrati), ovvero la qualità calorica. La rilevanza qui è che influenzerà in modo significativo ciò che bruciamo durante l'esercizio SS e, cosa più importante, ciò che bruciamo come combustibile durante il giorno.
• VT2 è un marker metabolico della capacità anaerobica e fornisce informazioni sulla quantità calorica (cioè il numero di calorie che hanno rilevanza nelle prestazioni e forse con la perdita di peso).

La bellezza dell'utilizzo di programmi di zona individualizzati derivati ​​da marcatori metabolici unici è che possono essere regolati continuamente mentre il corpo si adatta, fornendo mezzi più realistici per monitorare i progressi e i risultati. Da tenere comunque presente anche con questo modello; non esiste una soluzione per misurare con precisione le risposte delle risorse umane non SS: dobbiamo accettare questa inevitabile verità.

La tecnologia e i dispositivi indossabili odierni stanno avanzando molto rapidamente ed è solo una questione di tempo prima che gli innovatori nel settore del fitness abbandonino la metodologia a zone basata su MHR e adottino modelli migliori basati sul metabolismo. (Ambiotex ™ è un'azienda tecnologica innovativa che ha sviluppato una maglietta indossabile che misura questi biomarcatori metabolici). Data l'enorme dimensione degli utenti commerciali più significativi di zone HR come Orange Theory Fitness ™ e MyZone, credo che possano essere il catalizzatore per spostare in avanti l'intero settore del fitness. In conclusione, se sei uno che ama essere innovativo e basato su prove, forse è tempo che inizi a considerare come e quando farai la transizione a queste idee e applicazioni all'avanguardia.

Riferimenti

1. Robergs R e Landwehr R, (2002). La sorprendente storia dell'equazione FCmax = 220 età. Journal of Exercise Physiology Online, 5 (2), ISSN 1097-9751.
2. Bryant CX, Merrill S e Green DJ, (editori), (2014). Manuale del personal trainer (5^th edizione). San Diego, CA. Consiglio americano sull'esercizio.
3. Kenney WL, Wilmore JH e Costill DL, (2012). Fisiologia dello sport e dell'esercizio (5^th edizione). Champaign, Illinois, Human Kinetics.
4. Skinner JS, Bryant CX, Merrill S e Green DJ, (editori), (2015). Manuale dello specialista in esercizi medici. San Diego, CA. Consiglio americano sull'esercizio.
5. Riebe D (a cura di) (2018). Linee guida ACSM per test da sforzo e prescrizione (10^th edizione). Riverwoods, Il, Wolters Kluwer Health.
6. Kraemer WJ, Fleck SJ e Deschenes MR (2012). Fisiologia dell'esercizio: integrazione tra teoria e applicazione. Baltimora, MD. Lippincott Williams e Wilkins.
7. Pocari J, Bryant CX e Comana F, (2015). Fisiologia dell'esercizio. Philadelphia, PA. F.A. Davis and Company.