Effetti dell’immersione in acqua fredda sulla prestazione e sul recupero in ambito sportivo

Effetti dell’immersione in acqua fredda sulla prestazione e sul recupero in ambito sportivo

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Abstract

L’immersione in acqua fredda rappresenta una delle metodiche più utilizzate per accelerare il recupero dopo lo sforzo fisico. Questa review della letteratura propone un’analisi di alcuni tra i principali lavori dedicati allo studio dell’immersione in acqua fredda (CWI) applicata a diversi sport. L’obiettivo è quello di comprendere i meccanismi d’azione di questa terapia, valutarne l’efficacia, e adattare i protocolli di immersione.


L’immersione in acqua fredda (CWI) rappresenta una delle strategie più efficaci per la crioterapia per l’attività fisica e, in particolar modo, per il recupero dopo sforzo (Bongers et al., 2017). È ben noto come lo stress fisico dipenda dalla durata dello sforzo, dalla sua intensità, dal livello di allenamento e dal tipo di sforzo stesso. Lo stress fisico causa una serie di risposte nell’organismo di tipo meccanico e metabolico che influenzano il rendimento muscolare e sono strettamente collegate alla fatica e alla percezione del dolore (White & Wells, 2013).

I meccanismi attraverso i quali l’immersione in acqua fredda potrebbe favorire il recupero dopo lo sforzo fisico sono molteplici e principalmente riconducibili a:

  1. miglioramento nel recupero della fatica centrale;
  2. ridotto carico cardiovascolare;
  3. miglior efflusso metabolico;
  4. maggiore attività parasimpatica;
  5. miglior recupero del danno muscolare (Ihsan et al., 2016).

Tuttavia, esistono pochi studi che abbiano valutato la complessità dell’integrazione di queste risposte fisiologiche associate a forme più pratiche di rendimento muscolare, fatta eccezione per molteplici ricerche che hanno misurato le concentrazioni ematiche di prodotti metabolici e markers infiammatori. Negli sport di squadra l’immersione in acqua fredda rappresenta uno strumento sempre più utilizzato.

Gli studi condotti sino ad ora, riportati da alcune metanalisi, suggeriscono che i principali meccanismi d’azione riconducibili a questa pratica siano legati a una ridotta percezione della fatica e a un più rapido recupero della Delayed Onset Muscolar Soreness (DOMS), mentre gli effetti sul profilo infiammatorio e sulla performance sono ancora incerti (Higgins et al., 2017; Hohenauer et al., 2015). In questa breve revisione, sono stati presi in considerazione i lavori pubblicati in letteratura scientifica sui più comuni database bibliografici (MEDLINE, EMBASE) utilizzando termini di ricerca quali “Cold Water Immersion”, “Cryotherapy”, “Exercise”, “Sport”, e “Recovery”. Di seguito sono stati selezionati gli studi più recenti sugli effetti della CWI sul recupero dopo sforzo fisico in diverse attività sportive, sia di squadra sia individuali.

CWI e calcio

Gli effetti della CWI sono stati investigati rispetto a un protocollo di immersione in acqua termoneutrale in giovani calciatori d’élite durante un torneo di 4 giorni consecutivi. Ogni atleta è stato sottoposto ad alcuni test di performance fisica e alla valutazione di alcuni parametri fisiologici (salto con contromovimento, abilità negli sprint ripetuti, frequenza cardiaca, fatica percepita durante attività fisica) e all’analisi di alcuni marcatori ematici di stress muscolare e di infiammazione. A ogni atleta è stato inoltre richiesto di riportare alcuni parametri percepiti, quali i DOMS e la percezione della fatica. I risultati di questo studio suggeriscono che la CWI ha effetti migliori rispetto a un protocollo di controllo sulla percezione della fatica riportata, mentre non sono stati rilevati effetti significativi sui test di performance fisica e sul profilo infiammatorio (Rowsell et al., 2009). Gli stessi Autori hanno ripetuto un protocollo simile con lo scopo di valutare il profilo della corsa (velocità media, tempo a diverse velocità) durante le partite di un torneo di 4 giorni. Il gruppo sottoposto a CWI ha evidenziato una ridotta percezione della fatica e dei DOMS, una diminuzione nel decremento, rispetto alla prima partita, della distanza totale percorsa durante la partita, e un mantenimento del tempo in cui gli atleti si trovavano nella zona di frequenza cardiaca “moderata” (80-90% della FCmax), indice indiretto di una migliore capacità sul recupero dopo sforzo fisico in diverse attività sportive, sia di squadra sia individuali. CWI e calcio Gli effetti della CWI sono stati investigati rispetto a un protocollo di immersione in acqua termoneutrale in giovani calciatori d’élite durante un torneo di 4 giorni consecutivi. Ogni atleta è stato sottoposto ad alcuni test di performance fisica e alla valutazione di alcuni parametri fisiologici (salto con contromovimento, abilità negli sprint ripetuti, frequenza cardiaca, fatica percepita durante attività fisica) e all’analisi di alcuni marcatori ematici di stress muscolare e di infiammazione. A ogni atleta è stato inoltre richiesto di riportare alcuni parametri percepiti, quali i DOMS e la percezione della fatica. I risultati di questo studio suggeriscono che la CWI ha effetti migliori rispetto a un protocollo di controllo sulla percezione della fatica riportata, mentre non sono stati rilevati effetti significativi sui test di performance fisica e sul profilo infiammatorio (Rowsell et al., 2009). Gli stessi Autori hanno ripetuto un protocollo simile con lo scopo di valutare il profilo della corsa (velocità media, tempo a diverse velocità) durante le partite di un torneo di 4 giorni. Il gruppo sottoposto a CWI ha evidenziato una ridotta percezione della fatica e dei DOMS, una diminuzione nel decremento, rispetto alla prima partita, della distanza totale percorsa durante la partita, e un mantenimento del tempo in cui gli atleti si trovavano nella zona di frequenza cardiaca “moderata” (80-90% della FCmax), indice indiretto di una migliore capacità il miglioramento nella prestazione non sia strettamente collegato a concentrazioni ematiche di marcatori specifici (Bouzid et al., 2018).

CWI e pallacanestro

Uno studio condotto su giocatori di pallacanestro ha voluto comparare l’efficacia di diverse tecniche di recupero, tra cui l’immersione in acqua fredda (CWI), lo stretching, il consumo di carboidrati e l’utilizzo di calze compressive durante un torneo di tre giornate. Naturalmente, gli Autori hanno osservato come tra prima e dopo il torneo vi sia stato un decremento fisiologico significativo nella performance di sprint e in quella di agilità. In particolar modo l’abilità di salto è risultata ridotta già a partire dal primo giorno. In questo studio l’utilizzo della CWI si è rivelato la strategia più efficace nel mantenere la velocità di sprint sui 20 m in cui è stata misurata una riduzione del 0.5% negli atleti sottoposti a CWI rispetto a una del 3.2% nel gruppo che aveva usato gli strumenti di compressione (Montgomery et al., 2008). Un altro studio ha confrontato l’utilizzo della CWI dopo una partita di pallacanestro, con il recupero attraverso massaggio, oppure con un protocollo di controllo passivo. Gli Autori hanno notato come sia la CWI sia il massaggio riducano significativamente la percezione della fatica e dei dolori muscolari già a partire dagli istanti dopo il trattamento e questa differenza rispetto alla condizione di controllo si mantenga significativa anche 24 ore dopo la partita. Inoltre, la CWI si è dimostrata più efficace nel conservare la performance di salto con contromovimento (CMJ) sia rispetto al massaggio sia al protocollo di controllo (Delextrat et al., 2013). Uno studio più recente si è posto infine l’obiettivo di studiare l’efficacia di due diversi protocolli di CWI (continua o intermittente) rispetto a uno di recupero passivo di controllo, sulla capacità di recupero funzionale e di percezione del dolore muscolare in seguito ad allenamento intenso di 90 min. Gli Autori hanno riportato un beneficio significativo di entrambi i protocolli di CWI rispetto a quello di controllo, nella percezione del dolore muscolare e nella capacità di salto sia 24 h sia 48 h dopo il training (Sánchez- Ureña et al., 2017).

CWI e ciclismo

Un primo studio specifico per il ciclismo ha valutato diverse strategie di recupero sul lavoro totale compiuto durante due sessioni di esercizio intermittente al cicloergometro, a distanza di 24 ore l’una dall’altra. I risultati suggeriscono che l’uso della CWI, così come un protocollo di recupero attivo, oppure di massaggio, siano strategie utili a prevenire il declino del lavoro misurato durante la seconda sessione rispetto a un protocollo di recupero passivo. In particolar modo, rispetto alle altre metodiche, gli Autori hanno osservato come la CWI non solo prevenga il declino nella performance, ma persino la migliori (Lane & Wenger, 2004). Uno studio di qualche anno più tardi si è posto l’obiettivo di comparare diverse strategie di recupero durante un periodo di 5 giorni consecutivi di esercizio al cicloergometro, consistente in sprint e time trial (TT). Rispetto alle condizioni di recupero passivo o di immersione in acqua calda, gli Autori hanno evidenziato come la CWI o la “contrast water therapy” (CWT, cioè l’alternanza di acqua fredda e calda) favorissero il recupero e aiutassero a mantenere la prestazione (Vaile et al., 2008). Risultati simili sono stati osservati anche in un altro studio condotto su 3 giorni consecutivi di attività al cicloergometro ad alta intensità, dimostrando come la CWI per 5 min a circa 10° C favorisca la performance in confronto a un recupero passivo (Stanley et al., 2013). Seppure i benefici legati alla CWI siano spesso indicati per attività in ambiente caldo, uno studio recente ha dimostrato come un protocollo di CWI di 30 min tra due sforzi sottomassimali al cicloergometro in ambiente normotermico (~21 °C), sia in grado di favorire la prestazione, aumentando il “tempo di esaurimento” misurato durante il secondo sforzo, in confronto all’utilizzo della contrast water therapy (CWT) o a un recupero attivo. Gli Autori suggeriscono come una possibile spiegazione fisiologica di questo meccanismo la ridotta temperatura corporea centrale e la ridotta frequenza cardiaca misurate durante i primi 15 min di esercizio, compatibili con i benefici riportati nei lavori in merito all’utilizzo del pre-cooling (l’abbassamento della temperatura corporea prima dello sforzo – Crampton et al., 2013).

CWI e corsa

L’utilizzo della CWI a 8 e 15° C è stato confrontato con un recupero passivo durante un protocollo caratterizzato da due esercizi di corsa a esaurimento in ambiente normotermico, separati da 15 min in cui gli atleti venivano sottoposti ai diversi interventi di recupero. Gli Autori indicano un incremento del tempo di esaurimento durante il secondo esercizio in seguito a entrambi i protocolli di CWI rispetto a quello passivo e nessuna alterazione della frequenza cardiaca, del consumo d’ossigeno o dell’economia della corsa (Dunne et al., 2013). Un campione rilevante di atleti è stato sottoposto a diversi protocolli di recupero in seguito a una gara di mezza maratona, tra cui CWI, recupero attivo, massaggio e controllo passivo. La capacità di salto con contromovimento, la percezione di DOMS e fatica muscolare, oltre ad alcuni marcatori ematici di fatica, sono stati testati prima dell’esercizio, dopo lo stesso e a 24 ore. I risultati suggeriscono che la CWI e il massaggio favoriscono il recupero della percezione della fatica e dei DOMS rispetto al protocollo di recupero passivo, mentre quello attivo è risultato persino svantaggioso rispetto a questi parametri. Tuttavia, non sono state misurate differenze significative tra i gruppi nella capacità di salto o nelle concentrazioni di marcatori ematici (Wiewelhove et al., 2018).

Limiti e prospettive future

La temperatura e la durata dell’immersione ottimale sembra ancora materia di dibattito, così come il tipo di immersione (alla vita o allo sterno), in quanto vari Autori hanno scelto diversi protocolli e questo potrebbe essere alla base di alcune differenze osservate in letteratura. Le metanalisi condotte negli sport di squadra consigliano temperature ottimali tra i 10 e 12 gradi per circa 10 min (Hohenauer et al., 2015). Alcuni Autori hanno indicato come la composizione corporea influenzi significativamente gli effetti dell’immersione in acqua fredda. Infatti, la percentuale di massa grassa potrebbe influire significativamente sulla velocità di raffreddamento durante CWI, che potrebbe di conseguenza essere insufficiente o, in alcuni casi, eccessiva (Stephens et al., 2018). Pertanto, i protocolli di CWI andrebbero adattati e individualizzati sulla base delle caratteristiche somatotipiche dell’atleta al fine di ottenere i migliori risultati. Infine, la valutazione dei DOMS e della fatica percepita rimangono misure soggettive e pertanto soggette a possibili bias legati all’impossibilità di proporre una condizione di controllo “in cieco”. Tuttavia, definire i protocolli più adatti a valutare gli effetti oggettivi sulla performance e sul recupero in seguito a sforzo fisico rappresenta tuttora una sfida per i ricercatori e i professionisti delle scienze motorie, specialmente per sport con rilevanti componenti tattiche e situazionali come gli sport di squadra.

Il nostro studio

Immersione in acqua fredda sul recupero in giovani calciatori d’élite.

In ultimo, si è voluto presentare un lavoro recentemente svolto dal nostro gruppo di ricerca in collaborazione con la società Atalanta al fine di valutare l’utilizzo di un sistema di vasche trasportabili per l’immersione in acqua fredda in grado di mantenere la temperatura dell’acqua costante. Questi risultati sono stati presentati in occasione della Settima Conferenza Internazionale Physiology and Pharmacology of Temperature Regulation (Buoite Stella et al., 2018). Sono stati coinvolti undici giovani calciatori d’élite (17±0.5 anni), assegnati con protocollo randomizzato al gruppo sperimentale (EXP) o a quello di controllo (CON). Tutti gli atleti hanno svolto un allenamento specifico ad alta intensità, standardizzato al fine di ottenere un carico meccanico vicino al 70% di quello sostenuto durante una partita ufficiale. L’allenamento è stato monitorato attraverso sistemi GPS a 10 Hz (K-sport) e il carico meccanico (MechW, calcolato usando le accelerazioni e decelerazioni >3 m×s2 ) è stato scelto come parametro oggettivo di carico di allenamento. Al termine della sessione, il gruppo EXP è stato sottoposto a un protocollo di recupero attraverso immersione in acqua fredda (CWI) alla vita a 10° C per 10 min in vasche in grado di mantenere la temperatura costante per tutta la durata dell’immersione (Qryo by MITEC srl, Italy), mentre il gruppo CON ha svolto un recupero passivo. Alla fine dell’allenamento e 24 ore dopo (+24) a tutti i partecipanti è stato chiesto di completare una visual analog scale (VAS, 0-10 cm) per valutare la percezione dei dolori muscolari (DOMS) generali e settoriali (muscoli quadricipiti, ischiocrurali, tricipiti surali). Infine, gli atleti al termine dell’allenamento e a +24 ore hanno svolto uno shuttle run test (5 x 40 m, con 1 min di recupero) per determinare la riduzione nella performance dello sprint (DSP). Nonostante la standardizzazione, MechW è risultato maggiore in EXP rispetto a CON (283±38 versus 208±34 m per EXP versus CON, rispettivamente; P=0.008 come da figura 1). A +24 h, EXP ha riportato un trend per una maggior riduzione nei DOMS generali rispetto a CON (-1.8, 95% CI: -0.1/-3.7 versus – 0.0, 95% CI: -1.8/-1.2 cm; P=0.05) e in particolare per i muscoli quadricipiti (-1.9, 95% CI: -0.2/-5.2 versus -0.1 95% CI: -1.5/-1.4 cm; P=0.03 – figura 2), mentre nessuna differenza significativa tra i gruppi è stata misurata per i muscoli ischiocrurali e tricipiti surali. Infine, nessuna differenza significativa tra i gruppi è stata osservata per DSP. I risultati di questo studio suggeriscono che, sebbene il gruppo EXP abbia svolto un allenamento con un maggior MechW (nonostante il tentativo di standardizzazione e la randomizzazione del campione), il recupero della performance negli sprint a +24 (DSP) è stato simile in entrambi i gruppi con una riduzione dei DOMS maggiore in EXP rispetto al gruppo CON a livello generale e dei muscoli quadricipiti. Di conseguenza, seppure questi risultati risentano della diversa intensità dell’allenamento affaticante, si può sottolineare che la CWI sia una metodica efficace nell’accelerare il recupero in giovani calciatori d’élite.

Figura 1 Differenze nel lavoro meccanico (MechW) durante allenamento tra atleti trattati con l’immersione in acqua (CWI, blu) e atleti nel gruppo con il protocollo di recupero standard (CON, rosso). MechW è stato calcolato sulla base della distanza coperta usando accelerazioni decelerazioni >3 m·s-2. Valori di significatività per la differenza tra CWI e CON.
Figura 2 Boxplots per il recupero della dolenza muscolare (DOMS) dopo 24 h dall’allenamento. Una Visual Analog Scale (VAS) di 10 cm è stata usata per valutare la percezione dei DOMS. I risultati rappresentano la differenza tra il dopo allenamento e le 24 ore dopo il training per i muscoli quadricipiti. Valori di significatività per la differenza tra immersione in acqua fredda (CWI, blu) e il protocollo di recupero standard (CON, rosso).

Conclusioni

La CWI rappresenta la forma più economica ed efficiente di crioterapia per l’esercizio fisico e i risultati osservati in letteratura sono generalmente indicativi di un più rapido recupero della percezione dei dolori muscolari e della fatica tra le 24 e le 48 ore dopo sforzo. Sebbene i risultati sul recupero della performance possano essere ancora controversi, questo strumento rappresenta uno dei più comunemente usati in diverse attività sportive e non sembra avere particolari controindicazioni, rendendolo quindi uno mezzo utile e sicuro per favorire il recupero dopo l’esercizio.

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