Perché alcune persone hanno il fiatone dopo una breve corsa, mentre altre sembrano scivolare senza sforzo? L’allenamento, il livello di forma fisica e la forza muscolare giocano naturalmente un ruolo importante. I ricercatori hanno scoperto che anche il cervello ha una forte influenza, soprattutto sulla percezione di un’attività fisica faticosa.

Lo sport mette alla prova non solo il corpo, ma anche il modo in cui il cervello interpreta lo sforzo. Gli scienziati hanno scoperto che la vibrazione dei tendini prima di andare in bicicletta permette alle persone di sforzarsi di più senza avere la sensazione di lavorare di più. I muscoli e il cuore hanno lavorato più a lungo, ma la percezione dello sforzo è rimasta invariata. Questa discrepanza tra il cervello e il corpo potrebbe un giorno contribuire a rendere l’esercizio fisico meno intimidatorio, soprattutto per le persone che hanno difficoltà a mantenersi attive.

Che influenza ha la cronobiologia sullo sport e sulle prestazioni?

La cronobiologia si occupa degli orologi interni del corpo, in particolare del ritmo circadiano (circa 24 ore). Questi ritmi influenzano, tra le altre cose:

• l’attività di alcune regioni cerebrali
• l’elaborazione degli stimoli sensoriali (ad esempio, la tensione muscolare),
• la frequenza cardiaca, la forza muscolare e il metabolismo,
• la motivazione, la fatica e la percezione del dolore e dello sforzo.

Sia la percezione dello sforzo che la capacità di prestazione del cervello e del corpo sono controllate da ritmi biologici interni che dipendono dal tempo. La cronobiologia dimostra che questa elaborazione funziona in modo diverso a seconda dell’ora del giorno. Ad esempio, nel tardo pomeriggio il cervello spesso percepisce lo sforzo fisico come meno faticoso rispetto al primo mattino, anche se la prestazione oggettiva è la stessa. Le scoperte cronobiologiche potrebbero spiegare quando questi effetti (come la ridotta percezione dello sforzo attraverso le vibrazioni) sono particolarmente forti o deboli e come programmare l’allenamento in modo che risulti soggettivamente più facile. I ritmi cronobiologici controllano il modo in cui il cervello e il sistema nervoso interpretano i segnali corporei come la tensione muscolare, la fatica e lo sforzo. La vibrazione dei tendini altera proprio questa elaborazione centrale e disaccoppia la percezione soggettiva dello sforzo dalla prestazione fisica effettiva. La cronobiologia fornisce quindi il quadro di riferimento per comprendere quando e in quali condizioni temporali interne tali effetti sono particolarmente efficaci. In questo modo, collega il controllo neurale dello sforzo con la tempistica biologica del corpo.

Perché lo sforzo è diverso da persona a persona

Lo sforzo si riferisce all’energia che spendiamo in attività come la corsa, la bicicletta o il sollevamento pesi. Sebbene questo dispendio energetico possa essere misurato fisicamente, la percezione dello sforzo non è puramente meccanica. È anche influenzata dalla percezione, che può variare notevolmente da persona a persona. Questa percezione gioca un ruolo importante nella scelta di continuare a fare esercizio. Se un allenamento è percepito come troppo faticoso, è più probabile che si abbandoni o si eviti del tutto. Se la stessa attività è percepita come fattibile, è più piacevole e più facile continuare per un periodo di tempo più lungo.

Ciò solleva una domanda interessante. E se si potesse ridurre la sensazione di sforzo in sé, in modo da superare la sensazione che l’esercizio fisico sia semplicemente troppo faticoso? Benjamin Pageaux, professore presso il Dipartimento di Kinesiologia e Scienze del Movimento dell’Università di Montréal, sta esplorando questa idea insieme a tre ricercatori dell’Università Savoia Mont Blanc in Francia nell’ambito di un progetto di ricerca internazionale.

Come le vibrazioni possono modificare i segnali del cervello

In un recente studio, il team di ricerca ha esaminato se la vibrazione di alcuni tendini possa ridurre lo sforzo percepito in bicicletta. Hanno utilizzato un dispositivo portatile di vibrazione progettato per stimolare i tendini prima dell’esercizio. I volontari hanno partecipato a test di laboratorio su una bicicletta stazionaria. Ogni partecipante ha completato due condizioni: una sessione dopo la vibrazione dei tendini e un’altra senza vibrazione precedente. Per la condizione di vibrazione, il dispositivo è stato collegato ai tendini di Achille e ai tendini del ginocchio e attivato per 10 minuti prima di iniziare a pedalare. I partecipanti hanno poi pedalato per tre minuti a un’andatura percepita come moderata o intensa, regolando lo sforzo in base al livello desiderato. I risultati sono stati impressionanti. Dopo la vibrazione dei tendini, i partecipanti hanno generato più potenza e hanno registrato frequenze cardiache più elevate rispetto alle sessioni senza vibrazione. Sebbene il loro corpo lavorasse più intensamente, lo sforzo percepito non è aumentato.

I ricercatori stanno ora cercando di capire come la vibrazione dei tendini modifichi l’interpretazione dello sforzo da parte del cervello. Anche se i meccanismi biologici esatti sono ancora in fase di studio, Pageaux ha proposto diverse possibili spiegazioni. “A seconda dell’ampiezza e della frequenza della vibrazione, possiamo stimolare o inibire i neuroni del midollo spinale”, ha spiegato. “Inoltre, una vibrazione prolungata altera la reattività dei fusi neuromuscolari e modifica il segnale inviato al cervello”. Alterando le informazioni che arrivano al cervello dai muscoli, le vibrazioni sembrano modificare la percezione del movimento e dello sforzo. Di conseguenza, l’esercizio fisico può sembrare più facile, anche se i muscoli esercitano una forza maggiore.

Motivare le persone a fare più esercizio

Sebbene i risultati siano promettenti, la ricerca è ancora agli inizi. Finora i test si sono limitati a brevi esercizi di ciclismo in condizioni controllate. “Non è stato testato in una maratona, ma solo in un breve esercizio ciclistico di tre minuti”, ha sottolineato Pageaux. “Tuttavia, è la prima volta che si dimostra che funziona in questo tipo di allenamento“. Il team ha in programma di studiare più da vicino l’attività cerebrale durante l’esercizio. Vogliono utilizzare strumenti come l’elettroencefalogramma e la risonanza magnetica per scoprire come le vibrazioni dei tendini influenzino l’attività neurale durante lo sforzo fisico.

I ricercatori stanno anche studiando il processo inverso. Vogliono capire meglio come il dolore e la fatica aumentino la sensazione di sforzo e facciano sembrare le attività fisiche più difficili. In definitiva, l’obiettivo è sviluppare strategie che riducano lo sforzo percepito e motivino un maggior numero di persone a diventare fisicamente attive, soprattutto quelle che attualmente conducono uno stile di vita sedentario. “Comprendendo meglio il modo in cui il cervello valuta il rapporto tra sforzo e ricompensa percepita durante l’esercizio, speriamo di promuovere un’attività fisica più regolare”, ha detto Pageaux. “E sappiamo tutti quanto sia importante per la nostra salute e il nostro benessere rimanere attivi!”.

È possibile incoraggiare un’attività fisica più regolare agendo in modo specifico sui meccanismi cerebrali che collegano sforzo e ricompensa. Quando l’esercizio viene valutato dal cervello come meno faticoso o più gratificante, la motivazione a ripeterlo aumenta. Le conoscenze sul modo in cui il cervello percepisce lo sforzo permettono, ad esempio, di:

• Sviluppare forme di esercizio che sembrino soggettivamente più facili, anche se efficaci.
• Utilizzare stimoli di supporto (ad esempio, ritmo, vibrazioni, musica) che riducono la percezione dello sforzo.
• Pianificare gli orari di allenamento in modo che coincidano con i periodi di maggiore motivazione nel ritmo quotidiano.
• Creare esperienze di allenamento positive precoci che attivino il sistema di ricompensa ed evitino le associazioni negative.

In questo modo, l’esercizio fisico non viene più ricordato come un peso, ma come un’esperienza positiva e realizzabile. Questo aumenta la probabilità che le persone integrino l’attività fisica nella loro vita quotidiana a lungo termine.