Per cedimento muscolare, concetto chiamato anche esaurimento, sfinimento muscolare, ripetizioni a cedimento, ripetizioni alla massima fatica, e noto in inglese come muscular failure, training to failure o repetitions to failure, si intende il punto in cui, durante una serie prevista nell'esercizio con sovraccarichi (bodybuilding, weightlifting, powerlifting, fitness) si raggiunge l'incapacità di continuare ad eseguire ulteriori ripetizioni imponendo di norma l'interruzione dell'attività muscolare. Il cedimento muscolare è stato interpretato da alcune scuole di bodybuilding come l'indicatore del parametro intensità, secondo cui svolgere una serie raggiungendo questa soglia significherebbe allenarsi a maggiore intensità rispetto a svolgere la stessa serie con lo stesso carico senza raggiungerla (quindi svolgendo in proporzione meno ripetizioni o eseguire uno sforzo più breve). Questa interpretazione però contrasta con la definizione scientifica dell'intensità, che viene determinata dal carico specifico o dalla percentuale di carico (% 1-Repetition maximum).
Caratteristiche Il cedimento muscolare si presenta quando, durante l'esecuzione di una serie, l'atleta non riesce più a portare a termine la fase concentrica delle ripetizioni durante tutto l'arco del movimento previsto (Range of motion, ROM). Il cedimento muscolare indica il punto in cui le fibre muscolari raggiungono l'arresto, chiamato ischemic rigor (rigidità ischemica), in cui letteralmente si bloccano e si irrigidiscono a causa dell'esaurimento dell'adenosina trifosfato (ATP). Il cedimento muscolare è sempre stato un tema abbastanza discusso nell'ambito della programmazione di un allenamento coi pesi. Mentre i bodybuilder spesso tendono a portare a cedimento ogni serie, lo stesso ad esempio non si può dire per i powerlifter e i pesistiWeitz B. Minimizing Weight Training Injuries in Bodybuilders and Athletes. In: Robert D. Mootz, Kevin A. McCarthy. Sports Chiropractic. Jones & Bartlett Learning, 1999. pp. 16. ISBN 0-8342-1375-3. I powerlifter e i pesisti tendono ad eseguire meno serie e ripetizioni, a rispettare meticolosamente la periodizzazione, senza cercare di allenarsi al cedimento ad ogni allenamento come i culturisti. I powerlifter e i pesisti di alto livello raggiungono il picco durante la stagione agonistica, evitando gli effetti dannosi del sovrallenamento. Molti culturisti al contrario applicano regolarmente il principio del cedimento muscolare, o comunque si impongono di arrivare quasi a tale soglia. Infatti il concetto di allenarsi utilizzando il valore dell'intensità, o percentuale di 1-Repetition Maximum (% 1 RM) per pianificare il regime di allenamento tende a promuovere questa pratica.
Il parametro intensità nel bodybuilding viene particolarmente valorizzato, in quanto una delle principali misure da considerare per impostare un programma di allenamento. L'intensità relativa, cioè la percentuale di carico più adatta, ad esempio, per un programma di ipertrofia, è connessa con un determinato range di ripetizioni che viene stabilito proprio in base al punto in cui viene raggiunto il cedimento muscolare. Se ad esempio un allenamento o un esercizio vuole essere svolto ad un'intensità dell'80% di 1RM, ciò significa che deve essere scelto un carico che permette di eseguire 6 ripetizioni massime (cioè a cedimento). Se non si raggiungesse il cedimento muscolare con un determinato carico, non si potrebbe risalire al preciso valore di intensità relativa che si vuole stabilire per poter indurre un certo stimolo muscolare. Tuttavia questo non vieta che, se viene scelto un carico relativo all'80% di 1RM (che per definizione permette non più di 6 ripetizioni massime), non se ne possano eseguire volontariamente meno di quelle che si potrebbero portare a termine, evitando quindi di raggiungere il cedimento. Molti professionisti e bodybuilder prendono posizioni molto rigide su questo aspetto, a volte a tal punto da sostenere che se tale soglia non viene raggiunta, la serie sarebbe giudicata come un riscaldamento. Ed alcune teorie di allenamento culturistico, prima tra tutte l'High Intensity Training (HIT) di Arthur Jones e Mike Mentzer, propongono di raggiungere sempre questo limite. Tuttavia, la validità di questo concetto può essere messa in discussione a livello scientifico, in quanto la ricerca ha stabilito che il cedimento non sia una strategia sempre valida. Al contrario, alcuni studi segnalano che la sua applicazione cronica possa facilmente portare al sovrallenamento, penalizzando il profilo ormonale anabolico, e i guadagni della forza e dell'ipertrofia muscolare. Altri autori segnalano che l'allenamento a cedimento mantenuto cronicamente senza alcuna periodizzazione o variazione dell'intensità e del volume aumenti il rischio di tendinite e altri infortuni.
Il cedimento muscolare nell'esercizio con sovraccarichi è il punto in cui, durante la prestazione fisica, il sistema neuromuscolare non può più produrre forza sufficiente a superare un carico di lavoro specificoJames Stoppani. Encyclopedia of Muscle & Strength. Human Kinetics, 2006. p. 158. ISBN 0-7360-5771-4. La serie dell'esercizio deve essere terminata, mentre segue un breve periodo di recupero (in genere tra 1 e 3 minuti), durante il quale il substrato energetico più rapido e immediato, ovvero l'adenosina trifosfato (ATP), ha modo di essere risintetizzato nei muscoli. Durante questo tempo di recupero dei sottoprodotti metabolici (ad esempio, ioni idrogeno, lattato, fosfati inorganici, creatina, potassio) creati all'interno e all'esterno dei tessuti delle fibre muscolari vengono rimossi o ripristinati. È importante notare che le fibre muscolari coinvolte non sono interamente affaticate a questo punto, ma semplicemente non possono produrre forza sufficiente per superare il carico specifico. Tecnicamente si potrebbe alleggerire la resistenza in modo che i muscoli siano in grado di continuare il lavoro per un certo periodo mediante alcune tecniche speciali definite "ad alta intensità" (HITM, High Intensity Training Methods), come lo stripping, il super set, il rest pause, il cheating, le burns, o le ripetizioni forzate.
La teoria La teoria del cedimento muscolare si basa sul reclutamento delle unità motorie (i nervi e le fibre muscolari innervate da quel nervo). Nella fisiologia neuromuscolare è risaputo che il modello di reclutamento delle unità motorie si basa principalmente sulla forza richiesta dal muscolo. Per comprendere più nel dettaglio tale meccanismo, è necessario conoscere le caratteristiche generali delle principali tipologie di fibre muscolari. Fibra di tipo 1: a contrazione lenta, alta capacità ossidativa (alta densità di mitocondri, organelli cellulari che sintetizzano ATP attraverso la respirazione cellulare), bassa capacità glicolitica (cioè di ricavare energia dal glucosio e glicogeno), velocità di contrazione lenta, elevata resistenza alla fatica, unità motoria più debole; Fibra di tipo 2a: a contrazione rapida, capacità ossidativa moderatamente elevata, elevata capacità glicolitica, alta velocità contrattile, moderata resistenza alla fatica, ad alta resistenza dell'unità motoria; Fibra di tipo 2b: a contrazione rapida, bassa capacità ossidativa, alta capacità glicolitica, velocità contrattile molto elevata, bassa resistenza alla fatica, più forte unità motoria;Wilmore, J.H. and D. L. Costill. Physiology of Sport and Exercise (2nd Edition). Champaign, IL: Human Kinetics, 1999.
In generale, nelle prestazioni a bassa intensità, sono principalmente coinvolte le fibre muscolari di tipo I. Come la richiesta di forza aumenta, vengono reclutate in aggiunta le fibre di tipo IIa (indicate anche come glicolitiche). Una richiesta di forza ancora maggiore fa affidamento sul reclutamento ulteriore delle fibre più forti del corpo, ovvero quelle tipo IIx (la "x" segnala che esistono diverse varianti di questo tipo di fibra). Pertanto, se la forza muscolare è l'obiettivo primario, si ritiene che il grado di attivazione delle unità motorie sia direttamente correlato all'ampiezza della risposta dell'allenamento della forza.
Il cedimento muscolare è stato giudicato un importante aspetto per creare ipertrofia in determinate circostanze. Sebbene non essenziale e non indicato da mantenere cronicamente, il cedimento ha dimostrato di apportare dei vantaggi significativi in termini di guadagni di forza e ipertrofia. Un'interessante ipotesi espressa dai ricercatori è quella di aver riconosciuto il cedimento muscolare come una pratica per superare lo stallo nei guadagni muscolari da parte degli atleti avanzati. Nel contesto dell'ipertrofia muscolare, alcuni importanti documenti scientifici segnalarono che il massimo sviluppo di questo adattamento specifico si ottenga con l'uso di carichi tra l'80 e il 95% di 1-RMFry AC. The role of resistance exercise intensity on muscle fibre adaptations. Sports Med. 2004;34(10):663-79., altre linee guida di carattere scientifico hanno stabilito che il range di ripetizioni ottimale per l'ipertrofia sia compreso tra 1 e 12 RM (circa tra il 60 e il 100% 1-RM)Kraemer et al. ACSM American College of Sports Medicine position stand. Progression models in resistance training for healthy adults. Med Sci Sports Exerc 41: 687–708, 2009.. Anche se gran parte delle linee guida stabilisce che l'ipertrofia sia massimizzata con carichi elevati, studi recenti stanno iniziando ad evidenziare che anche carichi relativi alla bassissima intensità (30% 1-RM) siano in grado di provocare un aumento della sintesi proteicaBurd et al. Low-load high volume resistance exercise stimulates muscle protein synthesis more than high-load low volume resistance exercise in young men. PLoS One 5: e12033, 2010. e un'ipertrofia muscolareMitchell et al. Resistance exercise load does not determine training-mediated hypertrophic gains in young men. J Appl Physiol (1985). 2012 July 1; 113(1): 71–77. paragonabili a quelle ottenute con carichi elevati (90% 1-RM), purché questi vengano portati al cedimento muscolare. In questo senso il cedimento muscolare assume un'importanza significativa, perché questi dati suggerirebbero che carichi molto differenti possono produrre simili risultati in termini di ipertrofia se si raggiunge la massima fatica. Secondo queste evidenze, un allenamento di endurance muscolare locale alla massima fatica, tipicamente eseguito a bassa intensità, può rivelarsi egualmente efficace se paragonato ad un allenamento con carichi a moderata o ad alta intensità alla massima fatica per provocare un aumento dell'ipertrofia muscolare. In altri termini, il cedimento muscolare assumerebbe secondo alcune ipotesi una maggiore importanza del carico (intensità come % 1-RM) per produrre ipertrofia.
La ricerca È degno di nota che il concetto di cedimento muscolare, profondamente radicato dalle origini dell'allenamento coi pesi, non è stato concretamente basato sui risultati della ricerca scientifica. Stowers et al. (1983) rilevarono che una monoserie a cedimento favorisse un aumento della prestazione nello squat, ma tre serie da 10 ripetizioni, di cui due a cedimento, causarono maggiori aumenti nell'abilità di esecuzione dell'esercizioStowers et al. The short-term effects of three different strength-power training methods. National Strength and Conditioning Association Journal. 1983. 5: 24-27.. In una importante e recente review, Willardson (2007) osserva tuttavia che alcune ricerche risultano abbastanza fuorvianti su questo argomento.