Vo2Max e Fattori Limitanti

Nel lessico della preparazione atletica, il termine VO₂max è uno dei più ricorrenti quando si parla di prestazione aerobica. L’idea che un alto valore di consumo massimo di ossigeno sia sinonimo di alta performance è ancora oggi piuttosto diffusa, sia a livello amatoriale che professionistico. Tuttavia, sebbene il VO₂max sia indubbiamente un indice importante, esso rappresenta solo uno dei molti tasselli del puzzle fisiologico della performance ciclistica.

Quello che i dati scientifici ci mostrano oggi con crescente chiarezza è che l’elevata performance in uno sport di endurance come il ciclismo è il risultato dell’interazione di molteplici sistemi, non soltanto della capacità massima di consumo d’ossigeno. Pertanto, è fondamentale per il preparatore moderno saper andare oltre il dato grezzo del VO₂max, adottando un paradigma multifattoriale che consideri anche altri parametri funzionali, metabolicamente sostenibili e specifici.

2. VO₂max: cosa misura e quali sono i suoi limiti

Il VO₂max misura la massima quantità di ossigeno che un atleta può utilizzare per unità di tempo, ed è influenzato da:

• Capacità di trasporto dell’ossigeno (funzionalità cardiovascolare, volemia, ematocrito, concentrazione di emoglobina)

• Capacità di diffusione alveolo-capillare

• Densità mitocondriale e capacità ossidativa muscolare

Definizione operativa: VO₂max = Q × (CaO₂ - CvO₂), dove Q è la gittata cardiaca, CaO₂ e CvO₂ sono i contenuti arteriosi e venosi di ossigeno.

Il VO₂max rappresenta una capacità fisiologica massimale, ma non predice con precisione la performance sostenibile nel tempo, in particolare nelle discipline di endurance dove la capacità di mantenere alti livelli di potenza submassimale è il vero discriminante.

3. Come si misura il VO₂max

Il VO₂max si può misurare con diverse metodologie, ma tutte richiedono strumenti affidabili e condizioni controllate. Le due principali modalità sono:

• Test diretto in laboratorio: il soggetto esegue uno sforzo incrementale su cicloergometro o tapis roulant fino all'esaurimento, mentre un metabolimetro misura in tempo reale il consumo di ossigeno e la produzione di anidride carbonica. È il metodo più preciso, ma anche il più costoso e meno accessibile.

• Stime indirette da campo: attraverso protocolli come il test di Conconi, test da 5 o 20 minuti, o mediante l’analisi della curva potenza/durata in combinazione con software (es. Intervals.icu, GoldenCheetah), si possono ottenere stime più o meno affidabili del VO₂max. Alcuni misuratori di potenza e sportwatch avanzati stimano il VO₂max tramite algoritmi proprietari basati sulla frequenza cardiaca e la potenza.

È importante ricordare che il VO₂max, pur essendo un parametro interessante, va sempre interpretato nel contesto della fisiologia globale dell’atleta e delle sue capacità funzionali sostenibili.

4. L’importanza della frazione sostenibile del VO₂max

Numerosi studi hanno dimostrato che due atleti con VO₂max simili possono avere capacità prestative molto diverse. Questo perché ciò che realmente conta non è tanto il valore assoluto, quanto la percentuale di VO₂max sostenibile a soglia.

Esempio pratico:

• Atleta A: VO₂max = 78 ml·kg⁻¹·min⁻¹, ma soglia al 75% → FTP ≈ 4.8 W/kg

• Atleta B: VO₂max = 72 ml·kg⁻¹·min⁻¹, ma soglia al 90% → FTP ≈ 5.3 W/kg

Risultato: l’Atleta B è più performante nonostante un VO₂max inferiore.

Questo concetto è stato approfondito da Billat (2003), che ha introdotto il concetto di "time to exhaustion at VO₂max" (Tlim VO₂max) come indicatore più rappresentativo della performance di lunga durata rispetto al solo valore massimale.

5. FTP (Functional Threshold Power): la potenza che conta davvero

La FTP rappresenta la massima potenza media che un ciclista può sostenere per circa 60 minuti in equilibrio metabolico. A livello fisiologico, corrisponde approssimativamente al punto in cui la produzione di lattato inizia a superare la sua rimozione, ma è ancora controllabile e sostenibile nel tempo.

Allenare la FTP significa migliorare:

• La potenza submassimale sostenibile

• L’efficienza metabolica mitocondriale

• La tolleranza al lattato

• La capacità di reclutamento motorio sotto fatica

La FTP è un parametro cruciale per definire le zone di allenamento, monitorare i progressi, prevedere le performance in gara e costruire programmi su misura. A differenza del VO₂max, è estremamente sensibile all’allenamento e migliorabile con continuità.

6. Economia del gesto (Cycling Economy)

La cycling economy è la quantità di energia (e ossigeno) necessaria per produrre una determinata potenza. Migliorare l’economia del gesto significa consumare meno per lo stesso output, e ciò si traduce in maggiore efficienza.

Fattori determinanti:

• Tipologia e distribuzione delle fibre muscolari

• Coordinazione intermuscolare

• Tecnica di pedalata e biomeccanica

• Assetto in sella

• Fattori neuromuscolari

Lucia et al. (2002) hanno dimostrato che ciclisti professionisti con VO₂max simili differiscono enormemente in termini di economy, con un impatto diretto sulla sostenibilità dello sforzo.

7. Capacita ossidativa mitocondriale e flessibilità metabolica

Il mitocondrio è il fulcro della produzione energetica aerobica. Un atleta ben allenato possiede una maggiore densità mitocondriale e una superiore capacità di:

• Ossidare substrati lipidici

• Risparmiare il glicogeno muscolare

• Ritardare l’insorgenza della fatica

Allenamenti in Z2 e Z3 producono adattamenti significativi grazie all’attivazione del PGC-1α e della biogenesi mitocondriale (Granata et al., 2018).

8. Critical Power (CP), FTP e Functional Reserve Capacity (FRC)

• CP è la potenza massima sostenibile a lungo termine in stato stazionario.

• FTP è il corrispettivo pratico utilizzato su strada.

• FRC (W′) rappresenta il lavoro anaerobico disponibile oltre CP.

Questi parametri permettono una mappatura funzionale completa dell’atleta. Skiba et al. (2012) hanno mostrato che CP e FRC sono predittori potenti in sport intermittenti e ad alta variabilità di ritmo.

9. Kinetica dell’ossigeno (O₂ Kinetics)

La rapidità con cui l’ossigeno viene utilizzato all’inizio dello sforzo è cruciale, specialmente nelle fasi di attacco o rilancio. Una cinetica lenta comporta:

• Maggiore debito ossigeno iniziale

• Maggior utilizzo della glicolisi anaerobica

• Più rapida insorgenza della fatica

Jones & Burnley (2005) hanno evidenziato che atleti délite mostrano risposte più rapide e maggior stabilità metabolica.

10. Tolleranza al lattato e capacità tamponante

La capacità di tamponare l’acidosi muscolare è essenziale per la performance ad alta intensità. Un buon allenamento migliora:

• Trasportatori di lattato (MCT1 e MCT4)

• Risposte del bicarbonato plasmatico

• Utilizzo del lattato come substrato energetico

Questi adattamenti consentono un miglior recupero tra sforzi ripetuti.

11. Componenti neuromuscolari e resilience centrale

La fatica centrale limita il reclutamento motorio. La resilience neurologica è potenziabile attraverso:

• Allenamenti ad alta intensità controllata

• Stimoli neurocognitivi

• Abituazione alla percezione dello sforzo (RPE)

Marcora et al. (2009) hanno dimostrato che la motivazione e il controllo mentale possono influenzare la performance più di quanto si pensasse.

12. Implicazioni pratiche per la programmazione dell’allenamento

Il VO₂max non va ignorato, ma va integrato in una strategia completa. Un programma moderno deve includere:

• Allenamenti aerobici estensivi (Z2-Z3) per stimolare i mitocondri

• Lavori di soglia (FTP/MLSS) per sostenibilità metabolica

• Ripetute sopra soglia per migliorare FRC e tolleranza

• Sessioni tecniche e neuromuscolari per ottimizzare l’efficienza

• Recuperi programmati e allenamento mentale

13. Conclusione

Il VO₂max è solo una fotografia statica del potenziale aerobico massimo. Ma il ciclismo, per sua natura, richiede resistenza nel tempo, gestione degli sforzi, efficienza meccanica e resilienza metabolica.

Il preparatore atletico deve essere in grado di leggere l’atleta come un sistema complesso adattivo, costruendo programmi basati sull’interazione tra parametri fisiologici, meccanici e cognitivi.

La performance è il risultato dell’equilibrio tra potenziale e sostenibilità, non del solo valore massimo raggiungibile.

Studi scientifici citati nell’articolo

1. Billat, L.V. (2003)
   "Time to exhaustion at VO₂max: a physiological and methodological review."
   → Introduce il concetto di Time to exhaustion at VO₂max (Tlim VO₂max) come parametro più rappresentativo della performance rispetto al VO₂max assoluto.

2. Lucia, A. et al. (2002)
   "Physiological characteristics of elite professional road cyclists."
   → Analizza l’importanza dell’economia del gesto e delle caratteristiche neuromuscolari nei ciclisti d’élite, oltre al VO₂max.

3. Granata, C. et al. (2018)
   "Mitochondrial adaptations to endurance training and determinants of mitochondrial biogenesis."
   → Dimostra come l’allenamento in zona aerobica sviluppi la densità mitocondriale e favorisca una maggiore efficienza metabolica.

4. Skiba, P.F. et al. (2012)
   "Modeling the expenditure and reconstitution of work capacity above critical power."
   → Approfondisce il modello CP/FRC nel ciclismo, utile per pianificare sforzi sopra soglia e gestire l'intensità nei contesti intermittenti.

5. Jones, A.M. & Burnley, M. (2005)
   "Oxygen uptake kinetics: an underappreciated determinant of endurance performance."
   → Descrive la rapidità della risposta ossidativa all’inizio dello sforzo come fattore determinante nella prestazione ciclistica.

6. Marcora, S.M. et al. (2009)
   "Mental fatigue impairs physical performance in humans."
   → Sottolinea il ruolo della fatica centrale e della motivazione nella performance prolungata, anche a parità di parametri fisiologici.

Seguella Gennaro

Endurance & Performance Training System Lab