Motoneuroni e il principio della dimensione

In questo articolo sarà fatta chiarezza su uno dei principi per comprendere lo sforzo fisico e l’allenamento contro resistenza: la funzione dei motoneuroni.

I motoneuroni e la scoperta di Henneman

Prima degli anni ’70 del XX secolo, non si conosceva il significato funzionale della diversa dimensione dei motoneuroni.

Dopo una serie di esperimenti condotti sul muscolo gastrocnemio e soleo dei gatti, il Professor Elwood Henneman scoprì che la dimensione dei motoneuroni variava in base al numero di fibre che innervavano (Kraemer, Szivak 2013).

La scoperta non si fermò qui.

Oggi sappiamo che i motoneuroni più piccoli hanno soglie di attivazione più basse. Più semplicemente sono i primi che vengono attivati durante un movimento. Al contrario, i motoneuroni più grandi sono attivati per ultimi grazie allo stimolo proveniente da carichi o da intensità elevate (Duchateau, Enoka 2011; Schmied et al 1997).

A cosa serve questo principio per chi si occupa di allenamento?

Questo principio risulta fondamentale per due ragioni:

1. Per sviluppare forza (strength) vi è una richiesta di un numero sempre maggiore di un’unità motorie. Tali unità motorie vengono reclutate seguendo un ordine: dalle più piccole alle più grandi.
2. Sviluppare bassi livelli di forza implica automaticamente un reclutamento parziale delle unità motorie e delle fibre muscolari di un dato muscolo. In questo caso è necessario che i carichi utilizzati siano inferiori al 70% della proprio massimale teorico. Oltre tale valore si avrà un reclutamento che tenderà all’utilizzo tutti i motoneuroni.

Il take home message è: il carico esterno tanto più è elevato, tante più unità motorie verranno reclutate. Questo influenza il numero di fibre che vengono coinvolte durante l’allenamento.

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In pratica: la quantità di fibre allenate è direttamente proporzionale all’intensità del carico utilizzato.

Ora abbiamo tutti gli elementi per sapere  che il principio della specificità dell’allenamento dipende dal numero delle unità motorie reclutate in un dato muscolo. L’attivazione di pochi motoneuroni coinvolgerà solo una parte delle fibre muscolari, dunque gli altri non lavoreranno.

L’adattamento a livello muscolare sarà differente a seconda dell’intensità dello stimolo. Pertanto è fondamentale utilizzare carichi che, periodicamente, possano reclutare la totalità delle unità motorie. Un’adeguata pianificazione che tenga presente il principio della dimensione dei motoneuroni migliorerà sia  la forza che la potenza muscolare.

Le differenze individuali a livello delle unità motorie e del numero e tipo di fibre muscolari influenzano la quantità di forza e potenza sviluppate.

Ma questo lo vedremo in un prossimo articolo.

A cura del Dottor Giulio Merlini

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BIBLIOGRAFIA – REFERENCES:

1. Duchateau J, Enoka RM (2011). Human motor units recordings: origins and insight into the integrated motor system, Brain Res; 1409: 42-61
2. I Quaderni di Strength & Conditioning: La Forza, Calzetti Mariucci Editore, Perugia; p. 59-65
3. Schmied A et al. (1997). The “size principle” and synaptic effectiveness of muscle afferent projections to human extensor carpi radialis motoneurones during wrist extension, Exp Brain Res; 113(2): 214-229
4. Willmore JH, Costill DL (2005). Fisiologia dell’esercizio fisico e dello sport, Calzetti Mariucci Editore, Perugia; p.101-103