Chiunque lavori nel mondo del nuoto deve conoscere le capacità condizionali e come cooperino i diversi sistemi energetici nel modello prestativo nel nuoto . E’ inoltre necessario sempre tenere in considerazione le caratteristiche dell’atleta (antropometriche, fisiologiche e psicologiche).
Nel nuoto sono presenti 4 stili (stile libero, dorso, rana e farfalla) e diverse distanze di gara (dai 50m fino ai 1500m). Ciò comporta una grande variabilità di costo energetico tra una gara e l’altra. In base alla durata e all’intensità della gara si avranno collaborazioni differenti tra i diversi sistemi energetici. Quindi, un modello di prestazione differente.
Il primo che viene utilizzato per rispondere alle alterazioni dell’omeostasi sarà l’anaerobico alattacido (ATP, fosfocreatina e miochinasi). Questo è seguito dall’anaerobico lattacido (glicolisi, dove in condizioni di anaerobiosi il piruvato prodotto sarà convertito in lattato). Infine, aerobico (ciclo di krebs e catena di trasporto degli elettroni).
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Il modello prestativo nel nuoto: distanze di gara e sistemi energetici
Prima di parlare di modello prestativo nel nuoto dobbiamo descrivere cosa avviene nel nostro corpo a livello biochimico. E’ bene ricordare che i sistemi energetici cooperano.
Tuttavia, in base alle aumentate richieste di energia date dalla perturbazione dell’omeostasi il nostro corpo risponde attraverso una cascata di segnalazione. Questa porterà all’aumentare la velocità di alcune reazione per portare alla produzione di ATP.
Il modello prestativo nel nuoto: i 50m
La durata di questa gara va dai 20”16 (50m stile libero, vasca da 25m, Caeleb Dressel) fino ai 29”30 (50m rana, vasca da 50m, Benedetta Pilato).
Per avere successo in questa tipologia di gara “un nuotatore ha bisogno di potenza esplosiva, con una potenza e un’abilità superiori specifiche per il nuoto”. (Paul Laursen, Martin Bucheit , 2019, Science and Application of High-Intensity Interval Training, realizzazione a cura di Human Kinetics).
Da un punto di vista energetico i sistemi maggiormente coinvolti sono quelli anaerobici (alattacido e lattacido). Avremo inoltre una piccola produzione di ATP anche dai meccanismi aerobici.
I 100m nel modello di prestazione del nuoto
I record in questo caso vanno dai 44”84 (100m stile libero, vasca da 25m, Caeleb Dressel) a 1’04”13 (100m rana, vasca da 50m, Lilly King).
Da un punto di vista energetico c’è sempre una predominanza dei sistemi anaerobici. Tuttavia la produzione di energia da un punto di vista aerobico comincia ad essere importante (59% dalla componente anaerobica e 41% dalla componente aerobica).
In questa specialità troveremo atleti più specializzati nei 50 e 100m oppure nei 100 e 200m. È bene fare attenzione a queste caratteristiche dell’atleta poiché andranno ad incidere sull’allenamento e su come l’atleta interpreterà tale gara.
I 200m: il modello prestativo nel nuoto
In questo caso i tempi vanno da 1’39”37 (200m stile libero, vasca da 25, Paul Biedermann) a 2’18”95 (200m rana, vasca da 50m, Tatjana Schoenmaker).
L’atleta dovrà possedere degli ottimi parametri di resistenza alla velocità (capacità di mantenere la velocità quanto meno per il tempo richiesto dalla gara), potenza anaerobica e aerobica per la buona riuscita della prestazione.
I 3 sistemi energetici sono usati contemporaneamente, con una leggera predominanza dei meccanismi aerobici rispetto a quelli glicolitici.
Il modello di prestazione nel nuoto: i 400m
Da qui in avanti l’unico stile interessato sarà lo stile libero. I record in questa gare vanno da 3’32”25 (vasca da 25m, Yannick Agnel) a 3’56”46 (vasca da 50m, Katie Ledecky).
È possibile trovare atleti competitivi contemporaneamente o in distanze di 200 e 400m oppure dai 400m fino ai 1500m. Per la produzione di energia i meccanismi aerobici la fanno da padrone.
Tuttavia ci sarà un più spiccato utilizzo dei meccanismi anaerobici a seconda che l’atleta sia più ferrato nei 200m piuttosto che negli 800 o 1500m. L’approccio che questi atleti avranno rispetto alla gara sarà differente.
Gli 800 e i 1500m nel modello prestativo del nuoto
I tempi di queste discipline vanno dai 7’23”42 (800m stile libero, vasca da 25m, Grant Hackett) fino ai 15’20”48 (1500m stile libero, vasca da 50m, Katie Ledecky).
L’energia utilizzata proviene quasi interamente dai sistemi aerobici. Nonostante ciò vi è utilizzo dei sistemi anaerobici è presente per far fronte alle maggiori richieste energetiche durante i cambi di passo.
Immagine presa da: “Paul Laursen, Martin Bucheit (2019), Science and Application of High-Intensity Interval Training, realizzazione a cura di Human Kinetics”.
Il costo energetico nei 4 stili
“Il costo energetico nel nuoto, per unità di percorso, è più elevato rispetto a ogni altra forma di locomozione umana”. (Pietro Enrico Di Prampero, 2015, La Locomozione Umana su Terra, in Acqua, in Aria, realizzazione a cura di edi-ermes).
Questo, per la analisi del modello di prestazione nel nuoto, comporta che le velocità massimali raggiungibili siano inferiori. Ciò ovviamente per distanze uguali rispetto ad altre forme di locomozione.
Avviene un netto aumento del costo energetico per velocità superiori a 1 m/s. E’ necessario evidenziare l’importanza della tecnica natatoria e di come i nuotatori di élite abbiano un costo energetico inferiore, a parità di velocità, rispetto a nuotatori di medio o basso livello. Attraverso l’equazione che segue ci è dato sapere il costo energetico di nuotata in linea retta, senza prendere in considerazione però tuffo di partenza e virate.
E =Ean + αVO2maxtp + αVO2maxτ (1 – e –(tp/τ))
Il costo energetico spiegato
- α è l’energia equivalente per l’O2, assunta pari a 20,9 kJ/l.
- τ è la costante di tempo per il raggiungimento di VO2max dall’inizio dell’esercizio.
- Ean è la quantità di energia derivata dall’uso delle riserve di energia anaerobica.
- tp è il tempo della prestazione, e VO2max (litri al secondo) include VO2 a riposo”.
(Capelli, C., Pendergast, D. R., & Termin, B. (1998). Energetics of swimming at maximal speeds in humans. European journal of applied physiology and occupational physiology, 78(5), 385-393).
Partendo da questa equazione, e da analisi fisiologiche sugli atleti presi in esame per lo studio considerato, è stato visto che, a parità di velocità, lo stile più economico è lo stile libero seguito da dorso, farfalla e rana. In questo studio si parla di velocità prossime se non uguali a velocità di gara. Per quanto riguarda le basse velocità la rana ha un costo energetico simile a quello dello stile libero.
Immagine presa da: “Pietro Enrico Di Prampero (2015), La Locomozione Umana su Terra, in Acqua, in Aria, realizzazione a cura di edi-ermes”
Differenze tra uomini e donne: analisi del modello prestativo
Nelle donne, nello stile libero, il costo energetico è minore rispetto agli uomini a parità di velocità e caratteristiche tecniche. Il motivo è dato dalle diverse caratteristiche antropometriche.
Se ci immergessimo in acqua, noteremmo che la parte più facilitata al galleggiamento e che riceverà una spinta dal basso verso l’alto (legge di Archimede) è quella all’altezza del torace dove sono situati i polmoni, pieni d’aria, mentre gli arti inferiori tendono ad affondare.
Questo genererà una coppia di forze che andrà a minare il mantenimento della posizione orizzontale in acqua. Dunque il mantenimento di tale posizione provocherà un costo energetico ulteriore durante la nuotata. Nelle donne questo dispendio è minore. Questo perchè vi è, rispetto all’uomo, un “maggior contenuto di grasso corporeo nel sesso femminile. Ciò dipende anche da una diversa ripartizione del grasso sottocutaneo. Il grasso è più leggero dell’acqua. Un altro elemento di differenziazione sono le masse muscolari (più pesanti dell’acqua) a livello di natiche, fianchi e cosce. Le donne hanno, in generale, più abbondanti depositi di grasso sottocutaneo in queste zone, e arti inferiori più corti e meno muscolosi”. (Pietro Enrico Di Prampero, 2015, La Locomozione Umana su Terra, in Acqua, in Aria, realizzazione a cura di edi-ermes).
La donna nuota meglio?
Ciò evidenzia come il corpo femminile è più adatto al nuoto rispetto a quello maschile. È bene sottolineare come prima della fase puberale i bambini, sia maschi che femmine, abbiano un costo energetico simile (poiché anche simile il costo energetico per il mantenimento dell’orizzontalità del corpo in acqua).
Durante la pubertà vi sarà un peggioramento tecnico nei maschi nettamente maggiore rispetto alle femmine per l’aumento delle masse muscolari, il posizionamento dei depositi di grasso e l’allungamento degli arti.
“Un peggioramento fisiologico non può in alcun modo essere evitato, anche se un contemporaneo miglioramento della tecnica di nuoto e/o della potenza muscolare può mascherarlo”. (Pietro Enrico Di Prampero, 2015, La Locomozione Umana su Terra, in Acqua, in Aria, realizzazione a cura di edi-ermes).
È bene, dunque, curare la tecnica soprattutto in questo periodo e non focalizzarsi eccessivamente sullo sviluppo di componenti fisiologiche, utili certamente anch’esse per il raggiungimento di una performance ottimale. L’effetto degli arti inferiori sul costo energetico in acqua è stato visto solo per lo stile libero. In conclusione a parità di tecnica e di potenze muscolari, chi presenterà un costo energetico maggiore per il mantenimento della posizione orizzontale in acqua sarà svantaggiato.
BIBLIOGRAFIA:
- Pietro Enrico Di Prampero (2015), La Locomozione Umana su Terra, in Acqua, in Aria, realizzazione a cura di edi-ermes
- Paul Laursen, Martin Bucheit (2019), Science and Application of High-Intensity Interval Training, realizzazione a cura di Human Kinetics
- James Counsilman, Brian E. Counsilman (2005), La nuova Scienza del Nuoto, realizzazione a cura di Zanichelli
- Capelli, C., Pendergast, D. R., & Termin, B. (1998). Energetics of swimming at maximal speeds in humans. European journal of applied physiology and occupational physiology, 78(5), 385-393.
