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Macchina isoinerziale

Che cosa si intende per meccanismo isoinerziale?

L’etimologia della parola “isoinerziale” ha origine dal termine iso (uguale, stessa) ed inerziale (resistenza), che in un’unica terminologia descrive il concetto primario del sistema isoinerziale, ovvero l’esprimere la stessa inerzia sia nella fase concentrica che in quella eccentrica, pertanto il movimento che ne scaturisce è caratterizzato da una fase concentrica, durante la quale il muscolo che si contrae, accelera un volano che accumula energia cinetica e quest’ultima, viene restituita durante la fase eccentrica.

L’allenamento isoinerziale è quella metodica che fa uso di macchine nelle quali la resistenza è generata da una massa posta in rotazione.
È così defnito perché l’atleta lavora contro la sua forza di inerzia (che si oppone al movimento).

Tali macchine possiedono un albero sul quale è montata la massa posta in rotazione durante l’esercizio: parliamo di uno o più dischi o di volani. Sull’albero è avvolta una cinghia o corda che, tirata durante la fase concentrica dell’esercizio, accelera il volano immagazzinando energia cinetica. La lunghezza della corda è regolata per essere completamente svolta alla ne della fase concentrica nel momento in cui il volano continuando a ruotare la riavvolge.

L’atleta, quindi, oppone una forza frenante eccentrica, che lo rallenta no al suo arresto completo, con la corda nuovamente avvolta, iniziando la ripetizione successiva (Garrone M. et al., 2015)
Il vantaggio è che la resistenza è adattata in ogni istante ed è proporzionale alla forza sviluppata, ovvero, maggiore sarà la forza espressa dal soggetto nella fase concentrica, maggiore sarà l’accelerazione con la quale il volano reagisce.

Il risultato sarà una maggiore espressione di potenza eccentrica e quindi una maggiore attivazione della muscolatura interessata, rispetto a quanto non sia possibile con qualsiasi altra metodologia (Tesch P.A. et al., 2004).
Con tali macchine il soggetto può eseguire qualunque ripetizione in modo massimale: man mano che la forza decresce con la fatica, la velocità del volano si adatterà calando conseguentemente. Perciò, non esiste il concetto di 1RM (una ripetizione massimale) nei dispositivi inerziali, in quanto l’esercizio si può virtualmente proseguire all’infinito anche con inerzie enormi e forze esigue. Al contrario, nei pesi la forza è uguale in tutte le ripetizioni e solo l’ultima, in un esercizio a esaurimento, è per definizione massimale.

Quindi, con i pesi convenzionali l’esercizio termina quando la forza massima che si riesce a sviluppare scende, a causa della fatica, sotto al carico impostato e le ripetizioni sono tutte sub-massimali tranne l’ultima, mentre con la macchina isoinerziale in ogni ripetizione l’atleta sviluppa la massima forza possibile, il lavoro può essere protratto no all’esaurimento e a parità di ripetizioni il lavoro è maggiore.

Nello sport, la maggior parte dei gesti è inerziale: in una calciata, s’imprime una forza a una massa (il pallone) per accelerarla; in un cambio di direzione si scambia una forza di reazione col terreno per decelerare la massa del calciatore e accelerarla nella direzione opposta e così via. Un esercizio isoinerziale ricrea, quindi, uno stimolo più simile a quello contro il quale il muscolo lavora durante la competizione (Garrone M. et al., 2015). Una differenza sostanziale tra l’allenamento classico e quello isoinerziale risiede nell’attivazione muscolare che si ha durante la fase eccentrica, la quale è maggiore rispetto ai metodi classici (Tesch P.A. et al., 2004).

Nell’ambito sportivo, soprattutto di alto livello è fondamentale allenare la forza eccentrica in modo mirato e specifico.

 

Allenamento eccentrico e concentrico

La cinetica di un gesto atletico, in termini teorici, consta di due azioni base che si alternano: la contrazione muscolare concentrica ed il successivo allungamento eccentrico. La capacità di mostrare energia attraverso l’uso di contrazioni muscolari eccentriche, trova la sua maggiore applicazione in tutte quelle attività sportive dove vi è una continua richiesta di movimenti ad alta velocità di esecuzione come sprint, balzi, bruschi cambi di direzione, etc (Berg H.E. et al., 1993).

La contrazione eccentrica è quella contrazione in cui il muscolo sviluppa una tensione muscolare allungandosi; in questo caso il carico è superiore alla forza che il muscolo riesce a sviluppare: il muscolo così facendo funge da freno e si allunga.
Per azione muscolare eccentrica, s’intende pertanto un movimento caratterizzato dall’aumento della lunghezza del muscolo durante una contrazione muscolare volontaria. Le contrazioni eccentriche, soprattutto in esercizi non familiari, possono comportare l’insorgere di situazioni traumatiche i cui sintomi includono perdita di forza, dolore e rigidità muscolare.

Si può affermare con certezza che gli infortuni muscolari spesso avvengono mentre il muscolo contratto viene improvvisamente stirato oltre il suo limite.
L’allenamento eccentrico si può definire come una tra le metodiche ad oggi maggiormente utilizzate per lo sviluppo della forza, e una tra le tecniche più efficaci nella riabilitazione delle tendinosi croniche.

Ponendo a confronto due tipi di allenamento come quello tradizionale e quello isoinerziale avremmo che:

  • Durante esercizi convenzionali, la fase eccentrica è sottosviluppata. In tali esercizi lo sforzo prodotto viene trasformato in energia potenziale gravitazionale (sollevamento del peso), successivamente dissipata durante la fase di abbassamento. L’area sottesa alla curva della potenza rappresenta l’energia trasformata, ed è pertanto uguale per la fase concentrica ed eccentrica. Poiché la fase eccentrica ha una durata maggiore (velocità minore) di quella concentrica, la potenza eccentrica è inferiore
  • Svolgendo esercizi in modalità isoinerziale lo sforzo si traduce invece in energia cinetica rotazionale del volano, successivamente dissipata durante la fase eccentrica. Non essendoci fenomeni di attrito, anche qui l’energia (l’area sottesa alla curva della potenza) è uguale per la fase concentrica e quella eccentrica. In questo caso è possibile ritardare la fase di frenata, lasciando inizialmente riavvolgere la cinghia senza opporre sforzo. Ne risulta un tempo minore per dissipare l’energia cinetica del volano e una conseguente potenza eccentrica maggiore. Più lungo è il ritardo della frenata, maggiore sarà il sovraccarico eccentrico prodotto. Infatti, in ambito sportivo agonistico, amatoriale e in fisioterapia, si cerca sempre di allenare in modo mirato la forza eccentrica.

 

La forza nell’esercizio tradizionale sostanzialmente costante e pari al carico impostato è notevolmente inferiore a quella nella macchina isoinerziale. La potenza eccentrica é inoltre minore nella macchina convenzionale
Si evidenzia dunque una molto più marcata attivazione muscolare eccentrica nella macchina isoinerziale che in quella tradizionale.

Il movimento concentrico è la forma più nota di contrazione muscolare, in ogni esercizio, la parte in cui si solleva il peso è il movimento concentrico, il quale è caratterizzato da un rigonfiamento del muscolo causato da un avvicinamento delle unità contrattili dei muscoli. All’inizio della contrazione, solo un piccolo numero di unità motorie vengono attivate, generando una forza minima. Più forza è richiesta per compiere il movimento, più unità motorie verranno ingaggiate dal muscolo. Ne deriva che la forza che uno specifico muscolo può generare aumenta in relazione al numero di unità motorie coinvolte.

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