Fa contare ogni caloria: Exercise Adaptation

Presa in prestito dalla fisica, l’idea che tutte le calorie sono create uguali è gravemente sbagliata se applicata alla biologia. In Good Calories, Bad Calories, Gary Taubes espone un ampio caso sul perché questa idea è stata disastrosa per il campo della nutrizione. Le calorie da proteine, carboidrati e grassi non sono trattate come uguali nel nostro corpo. Ognuno ha effetti molto diversi sui nostri ormoni e in definitiva sulla nostra composizione corporea.

Il vecchio paradigma afferma che consumare più calorie di quelle che si bruciano porta all’aumento di peso. Si riassume in “calorie dentro, calorie fuori”, o CICO (pronunciato “psycho”, secondo Zoë Harcombe). I sostenitori del CICO dicono che la perdita di peso è una semplice questione di termodinamica. In questo modello, il grasso è cattivo perché fornisce un maggior numero di calorie per grammo rispetto ai carboidrati (9 invece di 4 calorie).

Un nuovo paradigma sta emergendo che afferma che la qualità delle calorie consumate è fondamentale. I grassi sani sono buoni perché non aumentano l’insulina e innescano l’accumulo di grasso. I carboidrati raffinati in eccesso sono cattivi perché aumentano l’insulina e favoriscono l’accumulo di grasso.

Tuttavia, non si parla quasi mai di un grande pezzo del puzzle: la qualità delle calorie che si bruciano.

L’esercizio fisico per la perdita di peso è un “No Rep”?

Nonostante la sua associazione con la buona salute, gli scienziati hanno compilato un corpo di ricerca che dimostra che l’esercizio fisico non è molto efficace per la perdita di peso. In “Why You Shouldn’t Exercise to Lose Weight, Explained With 60+ Studies”, Julia Belluz e Javier Zarracina scrivono:

Considerate questa revisione degli studi di intervento sull’esercizio fisico, pubblicata nel 2001: ha trovato che dopo 20 settimane, la perdita di peso era inferiore al previsto, e che “la quantità di spesa energetica dell’esercizio non aveva alcuna correlazione con la perdita di peso in questi studi più lunghi.

Altre meta-analisi, che hanno esaminato una serie di studi sull’esercizio, sono giunte a conclusioni altrettanto poco brillanti sull’esercizio per perdere peso. Questa revisione Cochrane di tutte le migliori prove disponibili sull’esercizio fisico per la perdita di peso ha trovato l’attività fisica da sola ha portato solo a riduzioni modeste.

Sessanta studi sembrano molti, ma tenete a mente che il cardio costante sembra essere l’unico tipo di esercizio studiato dai ricercatori di obesità. Immaginate di ascoltare solo i Nickelback e concludere che la musica è sopravvalutata.

La teoria CICO è così radicata che molti ricercatori di obesità l’hanno tenuta come loro unico obiettivo. La loro ossessione collettiva di bruciare più calorie ignora in gran parte i benefici dell’esercizio ad alta intensità. Un migliaio di altri studi non farebbero avanzare ulteriormente la loro argomentazione se si considera solo il cardio a regime costante.

Esaminiamo la possibilità che alcune delle calorie che bruciamo siano migliori di altre. Sentitevi liberi di sedervi e riflettere su questo per un minuto o due.

Nel tempo trascorso a rimuginare sulla domanda, probabilmente avete bruciato una caloria solo dal vostro tasso metabolico a riposo. È giusto dire che una caloria bruciata facendo deadlifts avrebbe un effetto diverso sul tuo corpo rispetto a quella che hai appena bruciato stando seduto? Se siamo d’accordo su questo, consideriamo cosa rende alcune calorie migliori di altre.

Prima di tutto, dovremmo chiederci, “Meglio per cosa? È importante definire i parametri qui, perché la risposta sarebbe molto diversa per un triatleta professionista, un sollevatore di pesi olimpico, o una donna che spera di tenere il passo con i suoi nipoti. C’è una distinzione tra ciò che l’allenatore Glassman chiama “competenza funzionale” e “dominio funzionale”. Ai fini di questo articolo, il “per cosa” sarà la salute ottimale, definita come la capacità di esprimere la forma fisica per un lungo periodo di tempo.

In tutta onestà, una dieta per una salute ottimale (competenza funzionale) è forse diversa da una dieta per prestazioni di livello mondiale (dominio funzionale). Il nuotatore olimpico Michael Phelps potrebbe mangiare una pila di frittelle e poi nuotare per ore, mentre il resto di noi starebbe correndo per andare in bagno.

Una fiamma più luminosa

“L’intensità è definita esattamente come la potenza, e l’intensità è la variabile indipendente più comunemente associata alla massimizzazione dell’adattamento favorevole all’esercizio.” -Greg Glassman, “Understanding CrossFit”

L’effetto dell’esercizio intenso sul corpo è molto sproporzionato rispetto alla sua quantità. Brevi e intense esplosioni di attività possono rappresentare solo una piccola percentuale del tuo dispendio calorico giornaliero, ma queste poche calorie hanno un effetto più profondo sul tuo corpo di qualsiasi altra cosa tu faccia.

L’intensità può essere misurata in due modi: intensità relativa e intensità assoluta. L’intensità relativa è la percentuale della tua potenza massima in un dato allenamento. Se siete in grado di fare Fran in tre minuti, allora un tempo di sei minuti equivarrebbe al 50% di intensità relativa. In parole povere, lo chiamiamo “sforzo”.

L’intensità assoluta si misura in unità di potenza, come i watt (joule al secondo) o le kcal/ora. Correre una maratona fa bruciare un sacco di calorie, ma poiché questo è distribuito su diverse ore, l’intensità media è relativamente bassa. Se si dovesse confrontare la potenza di uno sprint di 400 metri con una maratona, l’intensità dello sprint sarebbe molto, molto più alta.

La definizione di intensità di esercizio è un punto di grande confusione nella letteratura scientifica, dove la maratona è spesso considerata l’epitome di esercizio ad alta intensità. Ecco un esempio da uno studio sui fattori di rischio cardiovascolare:

Un recente editoriale ha proposto che ripetuti attacchi di esercizio aerobico sostenuto e/o ad alta intensità, come quello richiesto per l’allenamento e la competizione della maratona, evoca un rimodellamento vascolare sistemico che sposta l’effetto dell’esercizio aerobico da cardioprotettivo ad aterogeno.

In termini di intensità assoluta, sprint di 400 metri è ad alta intensità e correre una maratona è a bassa intensità. L’ultramaratona è ancora più bassa intensità, il che non vuol dire che sia più facile.

Rispetto all’allenamento cardio di lunga durata, l’esercizio intenso può fornire benefici simili o maggiori alla nostra salute metabolica in solo una frazione di tempo. Uno studio su 27 giovani uomini sedentari ha confrontato l’allenamento a intervalli (tre sprint in bicicletta di 20 secondi con due minuti di pedalata lenta in mezzo) con il cardio continuo a intensità moderata (45 minuti al 75% della frequenza cardiaca massima). Dopo 12 settimane, i ricercatori hanno trovato benefici simili per la salute metabolica in entrambi i gruppi: Il grasso corporeo è stato ridotto, la sensibilità all’insulina è migliorata e il contenuto mitocondriale è aumentato. Questi risultati si sono verificati nonostante una durata e un volume di esercizio cinque volte maggiore nel gruppo cardio convenzionale. Il gruppo sprint ha sprintato solo per un minuto per allenamento!

E’ chiaro che non tutte le calorie sono uguali quando si aumenta l’intensità dell’esercizio. Lo studio ha utilizzato dei cicloergometri (cyclette di lusso), e gli intervalli di sprint non erano sforzi “all-out”. I ricercatori erano interessati a studiare se una versione più delicata e tollerabile dell’allenamento a intervalli di sprint potesse ancora essere efficace per una popolazione precedentemente sedentaria. Questo è in linea con la raccomandazione di CrossFit di stabilire la coerenza prima di aumentare l’intensità.

Studiare l’intensità

Una revisione Cochrane menzionata nell’articolo “60+ studi” ha qualcosa da dire sull’intensità:

Quando confrontato con nessun trattamento, l’esercizio ha portato a piccole perdite di peso tra gli studi. L’esercizio combinato con la dieta ha portato a una maggiore riduzione di peso rispetto alla sola dieta (WMD – 1,0 kg; 95% intervallo di confidenza (CI) da -1,3 a -0,7). L’aumento dell’intensità dell’esercizio fisico ha aumentato l’entità della perdita di peso (WMD – 1,5 kg; 95% CI da -2,3 a -0,7).

L’esercizio fisico a tutti i livelli di intensità ha migliorato le misure dei trigliceridi e della pressione sanguigna diastolica, ma l’esercizio ad alta intensità ha portato a maggiori miglioramenti nella glicemia. Questa revisione ha definito alta intensità come “maggiore di 60% VO2max o frequenza cardiaca”. Il VO2max non è una buona misura dell’intensità perché è definito come il volume massimo di ossigeno che può essere consumato. L’esercizio ad alta intensità può spingere ben oltre il 100% del VO2max attingendo alle vie energetiche anaerobiche (1). Per esempio, uno studio ha misurato il 201% del picco VO2 durante una corsa di 200 metri. La definizione di alta intensità usata nella revisione Cochrane offre poche informazioni sul tipo di allenamento ad alta intensità fatto in un box CrossFit.

Ci sono diverse difficoltà metodologiche nello studio dell’esercizio intenso. In primo luogo, l’esercizio differisce dalla dieta in quanto lo stimolo è generato dalla persona studiata. Gli studi sulla dieta hanno sicuramente problemi di conformità (come gli studi sull’esercizio), ma non esiste il concetto di “intensità alimentare”. Oltre a questo, c’è un basso limite all’intensità con cui una persona sedentaria può allenarsi. Potrei proporre uno studio che esamina gli effetti delle trazioni a un braccio su anziani sani, ma per ovvie ragioni, sarebbe inconcludente.

Uno studio che utilizza un test di esercizio graduato ha scoperto che i pazienti con sindrome metabolica erano solo in grado di generare circa la metà della potenza su un ciclo ergometro come un atleta professionista (200 contro 400 watt)(2). È interessante notare che i soggetti con sindrome metabolica avevano livelli di lattato nel sangue appena sotto i 2 mmol/L dopo il riscaldamento. I livelli di lattato nel sangue dei ciclisti professionisti erano di 0,67 mmol/L dopo il riscaldamento e non raggiungevano i 2 mmol/L fino a raggiungere una potenza di 300 watt.

Un allenatore intelligente non spingerebbe mai gli allenamenti ad alta intensità su un principiante subito (anche se avesse la migliore liberatoria di responsabilità mai scritta). Farlo sarebbe pericoloso e non etico. La maggior parte degli studi dura solo da sei a 12 settimane. Questo non è abbastanza tempo per imbarcare una persona sedentaria, insegnare i movimenti fondamentali e passare al lavoro ad alta intensità. CrossFit ha proposto il modello meccanica-consistenza-intensità per guidare lo sviluppo di un atleta. Quanto lontano in questa progressione si può portare qualcuno in sole sei settimane?

Sappiamo tutti che quasi tutto funziona su un individuo non allenato per le prime sei-otto settimane. Quanto un allenatore può migliorare la forma fisica del suo cliente dopo quella fase iniziale di “guadagni da principiante” è ciò che separa gli allenatori professionisti dai fantini degli appunti.

La letteratura scientifica è tutt’altro che conclusiva quando si parla di allenamento ad alta intensità. Alcuni studi hanno tentato di confrontare diverse intensità di esercizio mentre corrispondevano al dispendio calorico. Nello studio RUSH, di Wolfgang Kemmler et al., 81 uomini sani di mezza età sono stati assegnati in modo casuale a un allenamento a intervalli ad alta intensità (HIIT), a un esercizio continuo a intensità moderata (MICE) o a un gruppo di controllo. Entrambi i gruppi di allenamento hanno eseguito due sessioni a settimana per le prime otto settimane, per poi passare a tre o quattro sessioni a settimana per le restanti otto settimane.

Ogni sessione HIIT era di 25-45 minuti. Gli intervalli di lavoro variavano ampiamente da 90 secondi a 12 minuti all’85-97,5% di HRmax. Intervalli di recupero attivo da uno a tre minuti seguivano ogni intervallo di lavoro. Le sessioni MICE erano di 35-90 minuti di esercizio continuo al 65-75% di HRmax. La corsa era il movimento principale utilizzato in entrambi i gruppi.

Questo studio ha riportato che entrambi gli interventi erano “comparabilmente efficaci per migliorare gli indici cardiometabolici e la forma fisica cardiorespiratoria in maschi di mezza età non allenati”. Anche se le differenze tra i gruppi non erano statisticamente significative, il gruppo HIIT ha mostrato maggiori miglioramenti in meno tempo di allenamento per i risultati primari: fattori di rischio cardiometabolico (test VO2max) e fitness cardiorespiratorio (sindrome metabolica Z-score).

Un altro studio isocalorico ha confrontato l’impatto di tre diversi interventi di 12 settimane su uomini e donne sedentari e obesi. Il gruppo di allenamento moderato e continuo (MICT) e il gruppo di allenamento a intervalli ad alta intensità (HIIT) hanno entrambi bruciato 250 calorie nei loro allenamenti. Un terzo gruppo (½ HIIT) ha fatto lo stesso allenamento HIIT ma per solo la metà delle calorie.

Tutti e tre i gruppi si sono allenati esclusivamente su cicloergometri. Il protocollo HIIT consisteva in otto secondi di sprint seguiti da 12 secondi di recupero fino a bruciare 250 (HIIT) o 125 (½ HIIT) calorie. Il protocollo MICT consisteva nell’allenarsi a una frequenza cardiaca massima costante del 70% per 250 calorie. Gli autori hanno riportato i seguenti risultati:

In generale, c’è stata una riduzione significativa del peso corporeo, della circonferenza della vita (p < .001) e dei fianchi (p < .01), della massa grassa del tronco e delle gambe (FM; p < .01) e un aumento della massa libera di grasso del tronco e delle gambe (FFM; p < .01) e del fitness cardiovascolare (VO2max in ml/kg/min; p < .001) con l’esercizio. Tuttavia, non sono state osservate differenze significative tra i gruppi.

Questo risultato è un po’ una sorpresa. Non ci si aspetterebbe risultati simili in un gruppo che fa solo la metà del lavoro, ma è possibile che nessuno degli interventi fosse particolarmente potente. L'”alta intensità” dei protocolli HIIT potrebbe essere stata troppo limitata dalle capacità dei partecipanti di generare potenza. È anche possibile che quasi tutto avrebbe funzionato dato che i partecipanti erano completamente non allenati e decondizionati all’inizio dello studio.

Non è il conteggio delle calorie

È noto che bisogna prendere tempo per costruire il volume di allenamento nei principianti. Aggiungere più lavoro è un processo relativamente semplice. L’intensità è una bestia diversa e deve essere gestita con maggiore attenzione. Il modello di meccanica-consistenza-intensità del CrossFit è brillante per aumentare in modo sicuro l’intensità di allenamento dei movimenti funzionali. E questo è fondamentale, perché l’intensità è il motore più potente dei risultati a lungo termine.

Quando si punta alla salute e alle prestazioni a lungo termine, puntare a bruciare il maggior numero di calorie manca il bersaglio. Piuttosto che contare le calorie, facciamo contare le nostre calorie.

1. L’esercizio oltre il 100% del VO2max è spesso definito “sovramassimale”. Questo la dice lunga sul pregiudizio aerobico della scienza dell’esercizio.
2. Questo studio ha utilizzato un test di esercizio graduato in cui i partecipanti si sono esercitati fino all’esaurimento volontario. L’esercizio è iniziato con un’intensità di 100 watt e aumentato di 35 watt ogni 10 minuti. In media, il gruppo della sindrome metabolica ha raggiunto il quarto livello a 205 watt. I ciclisti professionisti hanno raggiunto il nono livello a 400 watt. Questo significa che i ciclisti professionisti si sono esercitati tre volte più a lungo e a un’intensità maggiore. Il test di esercizio graduato non è una misura della potenza massima, poiché ogni grado superiore aumenta sia la durata che l’intensità del test.