È giusto parlare di “rivoluzione della misurazione della potenza metabolica nel calcio”?

(Articolo aggiornato al 16/04/2020)

Scrissi il primo articolo sulla Potenza Metabolica il 5 Dicembre 2011; a distanza di quasi 10 anni, gli approfondimenti del Prof. Colli (che hanno seguito l’idea di Di Prampero) hanno permesso di migliorare la conoscenza di quelli che sono i comportamenti (dal punto di vista condizionale) del giocatore durante una partita; ciò ha rappresentato una fonte di inestimabile valore per preparatori atletici e per i tecnici che operano nel mondo del calcio, che ha permesso di migliorare le metodologia d’allenamento di tipo condizionale, e di integrare al meglio la parte atletica con quella tecnico-tattica, per un allenamento più intelligente ed efficace.

Se i primissimi studi effettuati sulla match analisys (di tipo condizionale) tenevano in considerazione prevalentemente di velocità e distanze, con l’avvento dei concetti di Potenza Metabolica si è passati alla codifica del comportamento del giocatore da diversi punti di vista, dalla potenza espressa, alle accelerazioni/decelerazioni, allo studio delle fasi più e meno intense della partita, all’area occupata dal giocatore e dal rapporto di alcuni valori che hanno poi permesso di avere indici come l’Indice di Forza, Indice Metabolico Equivalente, ecc. Non mi dilungo eccessivamente perché potete trovare l’approfondimento di tutte le variabili nel sito di Roberto Colli.

Ma a cosa serve conoscere così tante variabili? Semplice, serve ad allenarsi meglio! In altre parole, se so quello che è il modello funzionale del giocatore in partita, e ho la possibilità di valutare come il giocatore si allena (con i GPS e programmi che permettono di comparare i parametri dell’allenamento con quello della partita), allora sarà più facile creare, modificare ed individualizzare i protocolli allenanti.

In questo post faremo un breve excursus storico partendo dalle intuizioni che hanno portato allo sviluppo del concetto di potenza metabolica ai paradigmi che attualmente orientano la preparazione condizionale del calciatore.

Le fondamenta del concetto della Potenza Metabolica

Il primo passo è stato quello di utilizzare un parametro (cioè la potenza metabolica) che riuscisse ad unire dal punto di vista quantitativo l’accelerazione e la velocità, in maniera tale da poter dare un dato unico (come carico esterno) che però allo stesso tempo fosse influenzato da entrambi. Per motivi di spazio tralasciamo quelli che sono stati i calcoli matematici (che si possono vedere nell’articolo di Osgnach et al 2010 e nella presentazione del prof Di Prampero) tramite i quali si è riusciti ad estrapolare, seppur in maniera indiretta (stimandola dal costo energetico della corsa in salita), il calcolo della potenza metabolica (espressa in watt/Kg) dai dati di velocità ed accelerazione forniti dalle apparecchiature GPS. Ma quali sono i risultati principali a cui sono giunti gli autori:

• Si è partiti dal presupposto che il valore di 20 W/Kg fosse quello oltre il quale si può parlare di “alta intensità” (che corrisponde a 16 Km/h a velocità costante).
• Mentre il calciatore in partita corre per solo il 6,3% del tempo totale oltre i 16 Km/h (che corrisponde pressappoco al vecchio concetto di alta intensità), il 43.1% dell’energia totale spesa in partita è espressa oltre il valore di 20 W/Kg (nuovo concetto di alta intensità); vedi figura  sotto. Da questo è più facile comprendere quali siano le richieste di potenza erogata (e le ricadute applicative in allenamento) durante la partita tramite un valore sicuramente più sensibile (cioè la potenza metabolica).

Le considerazioni di Roberto Colli

In aggiunta alla presentazione del prof Di Prampero è possibile leggere quella del prof Colli e dei suoi colleghi.

Quello che emerge in misura maggiore (oltre alle considerazioni di sopra) è che con il tradizionale approccio della MA (Match Analysis) non dava peso alle accelerazioni intense (quindi dispendiose) che non raggiungevano velocità elevate; con il calcolo della potenza metabolica invece vengono rilevate (vedi figura sotto).

In partita si alternano momenti in cui l’attività è estremamente blanda (per 50’ il calciatore cammina) a momenti in cui l’intensità raggiunge valori molto elevati con brevi e diversi tratti di accelerazione/decelerazione e cambi di direzione (rimandiamo agli articoli degli autori per i dettagli) che hanno un andamento oscillatorio che è rilevabile esclusivamente tramite la misurazione della potenza metabolica (e non con il metodo della velocità); vedi figura sotto.

Ma i parametri che si possono estrapolare sono molti di più; infatti già dai primi studi del prof Colli sono presenti anche rilevamenti di alcuni mezzi allenanti che riguardano sia la potenza metabolica che i valori di accelerazioni/decelerazioni. Riportiamo sotto alcuni elementi fondamentali:

• Le accelerazioni (che si misurano in m/s²) sono maggiori quando il giocatore è a bassa velocità e inferiori quando il calciatore quando si trova a velocità superiori; questo è dovuto al fatto che la potenza del giocatore ha un limite massimale e quindi non riesce a sviluppare valori di accelerazioni elevata quando già si trova a velocità elevate.
• L’organismo è in grado di sviluppare decelerazioni ad intensità maggiore rispetto alle accelerazioni, a testimonianza che il muscolo è in grado di sviluppare contrazioni eccentriche (responsabili delle frenate) ad intensità maggiori di quelle concentriche (responsabili delle accelerazioni). Questo implica come le decelerazioni (come ad esempio nei cambi di direzione) devono avere un ruolo importante nell’allenamento muscolare del giocatore.
• Le decelerazioni (cioè le frenate) in partita, contrariamente a quello che avviene per le accelerazioni, avvengono indipendentemente dalla velocità a cui si trova il calciatore; questo testimonia il fatto che anche l’allenamento della rapidità deve avere anche una componente “cognitiva” (come spesso evidenziato nei precedenti post) legata all’imprevedibilità delle azioni!

Tutte queste prime considerazioni, hanno dato supporto scientifico alle considerazioni già sviluppate nel 1987 da Carlo Vittori, preparatore di grande competenza, che ha portato anche Mennea al record del mondo sui 200m nel 1979.

“Il calciatore deve essere scattante, ma deve anche difendere il pallone, prepararsi a non farselo rubare. La destrezza e la forma fisica vanno curate nello stesso momento e con lo stesso allenamento”

Frase tratta da un’intervista a Carlo Vittori del 1987

Tralasciando i motivi per cui tali affermazioni sono state “validate” a livello scientifico solo dopo più di 20 anni, possiamo tranquillamente affermare come queste abbiano rappresentato un punto di svolta nella preparazione del calciatore. Mi permetto di aggiungere altre considerazioni emerse dal blog del prof. Colli, che sono solo una piccola parte di quello che potete trovare (ed imparare) seguendolo. Ciò ci permetterà poi di comprendere alcune ricadute applicative nella programmazione dell’allenamento.

• I difensori centrali percorrono meno metri ad alta intensità, mentre i centrocampisti un numero maggiore.
• Gli attaccanti effettuano più metri ad altissime intensità (oltre i 55 W/Kg e oltre i 20 Km/h), cioè quelli catalogati come “sprint”.

Questi 2 punti permettono di quantificare in maniera quanto mai più importante il concetto di individualizzazione dell’allenamento. Questo è un aspetto molto importante perchè configurano i big data ottenuti con la match analisys in un quadro parziale, che può essere completato solo con la conoscenza delle qualità e caratteristiche dei singoli giocatori. In altre parole, non posso basare il mio allenamento solo sul modello generale (potenza, velocità, accelerazioni ed indici vari) estrapolato con la match analisys, ma devo anche personalizzare (il più possibile) l’allenamento atletico a misura del calciatore che ho di fronte. I benefici, saranno soprattutto nei confronti della prevenzione degli infortuni, che hanno un peso rilevante sull’andamento che può avere una squadra in campionato.

“Ogni fisico e ogni ruolo hanno bisogno di un programma particolare”

Carlo Vittori (1987)

10 anni di dati e sperimentazioni

Sotto riporto altri concetti importanti emersi in questi 10 anni (sempre presi dal blog del sito laltrametodologia.com); mi limito a riportarli in maniera casuale (perché un approfondimento richiederebbe decine e decine di articoli), sperando che chi legge possa estrapolarne quante più informazioni per migliorare le proprie competenze.

• Il 70% degli sforzi che sviluppano una potenza superiore alla Massima Potenza Aerobica metabolica (20 watt, l’equivalente di correre ai 16 Km/h), durano 2” e in media hanno un recupero di 10”, ma con grandissima variabilità. In altre parole, in media si verificano 4-5 azioni intense/minuto.
• Il dato totale della potenza metabolica di squadra a fine partita è particolarmente influenzata dalle pause e da quanti giocatori vengono coinvolti mediamente nell’azione; in altre parole la spesa energetica non è dipendente solamente dalla condizione atletica delle 2 squadre, e di conseguenza una sola partita non può dare sufficienti indicazioni sullo stato di forma della squadra. Non a caso, Toschi 2017 vide che nel 36% dei casi la potenza metabolica del secondo tempo era superiore a quella registrata nel primo tempo. Fondamentalmente per interpretare i dati, è anche necessario aver guardato la partita!
• Nel secondo tempo, tendenzialmente diminuiscono le azioni intense e la potenza totale prodotta; ciò potrebbe pensare che possa essere dovuto esclusivamente alla fatica, ma non è così; infatti il risultato acquisito da una delle 2 squadre potrebbe indurre una squadra a rallentare il gioco (enfatizzando i tempi morti e abbassando il gioco effettivo) e di conseguenza diminuendo la media. Infatti, nel secondo tempo il tempo effettivo è tendenzialmente più basso, in particolar modo quando una delle 2 squadre sta vincendo.
• In situazione di passaggi verticali, viene incrementata la potenza metabolica media della squadra, viceversa in caso di passaggi orizzontali. Questo può essere un importante riferimento per le dimensioni dei campi negli allenamenti ad alta intensità con palla.

10 anni di bibliografia scientifica internazionale

Malgrado la potenza metabolica (con indici relativi) abbia portano un vento di innovazione nell’allenamento del calciatore, in questi anni si trovano ricerche che utilizzano ancora solamente la velocità per identificare il carico esterno della partita (esempio Hader et al 2019 e Clemente et al 2019).

Ricerca particolarmente interessante invece è quella di Reche-Soto et al 2019, la prima a confrontare in partita i dati ottenuti con la potenza metabolica con il Player load (cioè i dati ottenuti con un accelerometro); i risultati più significativi della ricerca furono che i 2 indici sopra citati (potenza metabolica e Player load, che misurano entrambi il carico esterno) ebbero in partita una correlazione molto elevata  (r=0.918; p<0.001). Non solo, videro che il carico esterno della squadra non era correlato solamente con il momento della partita (I°/II° tempo) ed il ruolo, ma anche con il risultato e la location (in casa, fuoricasa); questo significa che anche l’aspetto emotivo può giocare un ruolo fondamentale, a dimostrazione dell’importanza della conoscenza delle neuroscienze nell’allenamento del calciatore.

Ma gli approfondimenti più interessanti sono stati quelli di di Prampero ed Osgnach 2018 e 2018 (cioè quelli che hanno inventato il concetto di Potenza metabolica), che aggiornarono le formula di base, estrapolando il costo energetico delle velocità più basse da quello della camminata e non da quello della corsa (perché, di fatto, è quello che avviene in partita).

Anche il costo energetico delle velocità maggiori fu aggiustato in base alla stima della resistenza aerodinamica dell’aria. In questo modo i risultati medi della potenza in partita risultarono del 14% inferiori rispetto ai primi studi, ma ciò ha permesso di migliorare la precisione del modello rispetto alla realtà, limitando l’errore medio al 10%; errore medio che era riferito alla misurazione diretta con metabolimetro in attività intermittenti ad intensità diversificate, ma non tramite “situazioni con la palla”.

Infatti, con il GPS è possibile calcolare la potenza (metabolica) meccanica (in watt/Kg) espressa dal giocatore, cioè un dato indiretto; il dato diretto sarebbe possibile misurarlo solamente con un metabolimetro portatile, che ha dei costi ed un’ingombranza che non possono essere sostenuti in allenamento e in partita. Per questo motivo, alcuni esperti indicano come il dato di Potenza metabolica media della partita (con i nuovi calcoli) diventerebbe di 9-10 w/Kg, un dato che probabilmente sottostima la spesa energetica reale.

Non a caso, anche gli stessi autori di Prampero ed Osgnach indicano come tramite GPS non si riesca ad “individuare” particolari situazioni che incrementano il costo energetico (e quindi la potenza erogata), come takle, azioni verticali (salti), contrasti, dominio della palla, azioni tecnico specifiche (scivolamento difensivo, ecc.). Non solo, altri parametri potrebbero innalzare il consumo di ossigeno come l’impegno emotivo, il Quoziente respiratorio e il peggioramento del costo energetico durante i 90’ (dovuto alla fatica).

Con questo non si vuole sminuire l’utilità dei GPS e programmi annessi, anche perché grazie ai dati  della sinottica si può avere una moltitudine di elementi che permettono di confrontare in maniera dettagliata le esercitazioni fatte in allenamento con il modello estrapolato in partita (riferito al ruolo), oltre a studiare il comportamento del giocatore durante il match. Quello che è importante, è il sapere interpretare i dati nella maniera migliore. Seguire il blog laltrametodologia.com è sicuramente il modo ideale per studiare ed approfondire questa pratica.

Riassunto conclusivo

In questo primo post abbiamo fatto un breve excursus storico di come il concetto di potenza metabolica abbia permesso di approfondire la conoscenza del modello condizionale del calciatore; ovviamente questo non sostituisce il vecchio approccio velocità/spazio, ma lo arricchisce, e solo l’utilizzo di più dati ed indici (è sufficiente vede la sinottica del programma LagalaColli per farsene un’idea) può contribuire al meglio a comprendere il modello funzionale del calciatore tramite il carico esterno. Sì, perché questo non favorisce solo la comprensione di come si comporta “mediamente” il calciatore in campo (modello funzionale), ma permette anche (per chi lavora con GPS e programmi integrati) di valutare il carico esterno del calciatore in partita ed in allenamento.

Questo consente di confrontare i dati medi (cioè estrapolati dai big data) con quelli individuali, considerando l’individualizzazione dell’allenamento come un passo fondamentale per migliorare la performance dei calciatori. Ma nonostante questo, è sempre da ricordare che qualsiasi dato va interpretato e contestualizzato; semplificando, per avere un quadro generale dei dati a disposizione, è anche necessario guardare la partita! Infatti, anche il contesto in cui si gioca ha un peso sulla performance, a testimoniare l’impatto che le neuroscienze possono avere sulla preparazione del calciatore.

Nel prossimo post vedremo quelle che sono le ricadute nell’allenamento, partendo dal concetto di allenamento specifico, che per essere tale solo tramite l’utilizzo della palla.

Immagini cortesemente concesse da Roberto Colli (laltrametodologia.com)

Autore dell’articolo: Melli Luca, preparatore atletico AC Sorbolo, istruttore Scuola Calcio A.S.D. Monticelli Terme 1960  e Istruttore di Atletica leggera GS Toccalmatto. (melsh76@libero.it)