I muscoli hanno memoria della loro forma fisica

La forma fisica è il risultato di molti fattori diversi che lavorano insieme per raggiungerla. Niente mostra questa complessità più chiaramente della “memoria muscolare”.

Perché il termine “memoria muscolare” è usato in due diversi tipi di contesto, vale la pena di guardare ciascuno di essi per capire meglio cosa sta succedendo e cosa stiamo effettivamente descrivendo. Nel primo caso implica che i muscoli hanno una sorta di memoria quando si tratta di fitness e possono ritornare in forma dopo che le persone si sono lasciate andare un po’ o se hanno perso il loro livello di fitness a causa di una pausa per infortunio. Nel secondo è usato per suggerire che i muscoli hanno una sorta di memoria di bordo per quanto riguarda il modo in cui si muovono, per esempio quando si impara a lanciare una palla o a schivare un pugno o, anche, imparare ad andare in bicicletta che permette loro di eseguirlo di nuovo in una data molto successiva anche se non abbiamo praticato il movimento per un po’.

Quanto hanno ragione? Fino a poco tempo fa, tutto quello che avevamo per andare avanti erano alcune informazioni aneddotiche sul primo contesto e alcuni studi poco comprensibili degli anni ’70 per quanto riguarda il secondo. Coloro che erano pesantemente coinvolti nel fitness sentivano che intuitivamente avevano ragione in entrambi i casi, ma non avevano una vera teoria a sostegno della loro esperienza personale e coloro che studiavano la fisiologia umana e la crescita muscolare stavano guardando, come si è scoperto, le cose sbagliate che li hanno portati a creare la teoria sbagliata.

Sfogliamo un po’ tutto questo guardando ognuno di loro separatamente e poi entrambi insieme in modo da poter vedere dove si verificano le sovrapposizioni e come possiamo beneficiare al meglio dello stato attuale della comprensione di come funziona la memoria muscolare.

L’idea che i muscoli abbiano un qualche tipo di memoria è nata da rapporti aneddotici secondo i quali gli atleti allenati che erano tornati da una lunga pausa dovuta a un infortunio o a un’interruzione dell’allenamento e che quindi ricominciavano da un livello non allenato, diventavano più in forma più velocemente di quelli che non avevano il loro stesso background di fitness.

Tutti coloro che, per qualche motivo, sono costretti a smettere di allenarsi sanno quanto velocemente il corpo reagisce alla pausa. C’è una riduzione molto rapida della massa muscolare e la resistenza cala drasticamente, molto rapidamente. Da un punto di vista evolutivo questo ha senso. Il muscolo è metabolicamente costoso in quanto richiede grandi quantità di energia per essere mantenuto. Nel momento in cui il corpo sente di non averne più bisogno, inizia il processo di riduzione che gli permette di conservare l’energia.

Nel 2016 uno studio condotto da Malene Lindholm, fisiologa molecolare dell’esercizio presso il Karolinska Institute di Stoccolma, ha dimostrato che il tessuto muscolare non ha una “memoria” degli allenamenti passati. In quello studio i ricercatori hanno chiesto a 23 persone molto sedentarie di venire in laboratorio e calciare una gamba 60 volte al minuto per 45 minuti. I partecipanti hanno ripetuto questo esercizio quattro volte alla settimana per tre mesi. Poi hanno preso nove mesi di pausa e sono tornati a ripetere l’allenamento ma questa volta con entrambe le gambe.

Il team di ricerca ha poi preso biopsie muscolari sia prima che dopo entrambi i periodi di allenamento di esercizio, e analizzato quali geni erano attivi nel tessuto muscolare in ogni gamba. Le loro scoperte hanno mostrato che sia il tessuto muscolare allenato che quello non allenato mostravano gli stessi identici cambiamenti fisiologici.

Quando il muscolo viene allenato, il primo cambiamento che avviene è un aumento del numero di nuclei. I nuclei sono responsabili della produzione di proteine necessarie per la crescita e la riparazione del muscolo stesso. Le proteine, insieme ad altri messaggeri chimici prodotti da ogni nucleo in una cellula muscolare, sono necessari per il funzionamento sano del tessuto muscolare durante l’esercizio. Più nuclei ha un muscolo, meglio può rispondere al rigore dell’esercizio e più forte e durevole è. C’è anche il suggerimento che il numero di nuclei, moltiplicandosi, gioca un eventuale ruolo nell’aumento delle dimensioni del muscolo stesso.

Quando la ricerca del Karolinska Institute del 2016 ha avuto luogo, ha esaminato esattamente gli stessi cambiamenti sostenuti dal tessuto muscolare detraibile come ogni altro studio prima di esso:

• Dimensione del tessuto connettivo
• Dimensione delle fibre muscolari
• Espressione genica durante l’esercizio
• Forza della gamba allenata e non allenata

I risultati sono stati che, nonostante il fatto che una gamba fosse stata sottoposta a un programma di allenamento di tre mesi prima, non c’erano grandi differenze nella sua espressione genica e nella produzione della gamba non allenata. I ricercatori, nel loro documento, hanno menzionato che c’erano alcune indicazioni di alcune piccole differenze, ma niente di conclusivo abbastanza per cambiare la loro opinione che i muscoli non hanno una memoria muscolare.

Come succede, guardando le prestazioni durante l’esercizio e biopsia dei muscoli i ricercatori si stavano concentrando sulla parte sbagliata del meccanismo che governa la memoria muscolare. I muscoli non allenati e quelli non allenati non mostrano, infatti, differenze nell’espressione genica durante l’esercizio mentre costruiscono la loro forza muscolare. Ma questo non significa che i cambiamenti non abbiano avuto luogo a un livello molto più profondo, e quindi più difficile da individuare.

Solo due anni dopo lo studio del Karolinska Institute i ricercatori della Keele University hanno effettuato un follow-up molto più profondo, che ha cercato specificamente i cambiamenti dei muscoli non allenati e non allenati, durante l’esercizio, a livello cellulare.

“Lo studio ha esaminato otto soggetti maschi non allenati per un periodo di 22 settimane. Ogni soggetto ha partecipato a un periodo di esercizio di resistenza mirato, seguito da un periodo di inattività e poi da un altro tratto di esercizio. Biopsie muscolari sono stati presi in diversi punti attraverso lo studio e oltre 850.000 siti genomici sono stati analizzati per le alterazioni epigenetiche.”

Ciò che ha rivelato era quello che ogni atleta e allenatore sportivo ha aneddoticamente conosciuto per un lungo periodo di tempo: I muscoli che sono stati allenati in precedenza, trovano più facile tornare a uno stato di allenamento rispetto ai muscoli non allenati che si allenano per la prima volta. La ragione di ciò risiede nei cambiamenti epigenetici che avvengono a livello di ogni singola cellula. Siti specifici su ogni cellula sono responsabili della crescita muscolare e dell’aumento della forza. Quando i muscoli smettono di allenarsi c’è un declino dapprima lento e poi più rapido delle dimensioni e della forza muscolare, ma i geni responsabili della crescita muscolare non scompaiono.

Questo significa che i muscoli che una volta erano forti possono rapidamente aumentare la produzione delle proteine necessarie per la costruzione dei muscoli. Ci sono tre cose da prendere da questo e un piccolo ma importante dettaglio che lo studio non ha sottolineato abbastanza.

Prima di tutto:

I muscoli hanno una memoria della loro precedente forma e forza codificata nei loro geni e questo permette loro di ricostruire quella forza più velocemente quando la perdono.

L’esercizio fisico prolungato crea cambiamenti epigenetici a livello cellulare che ci permettono essenzialmente di modificare il nostro DNA (entro parametri specifici).

L’esercizio fisico, nel tempo, costruisce una nuova versione di noi che rimane anche dopo che abbiamo smesso di esercitare. Siamo, essenzialmente, gli architetti del nostro sé fisico.

Il dettaglio che non è stato sottolineato abbastanza è che anche se riqualificare il muscolo è più facile se ci siamo allenati prima, come invecchiamo, la capacità del muscolo di ricordare le sue capacità di costruzione della forza diminuisce. Il che significa che probabilmente è meglio sostenere il nostro regime di esercizi piuttosto che fare affidamento sulle glorie passate e lasciarci andare pensando di poter riprendere da dove abbiamo lasciato in qualsiasi momento.

Questo ci porta al secondo tipo di “memoria” associato ai muscoli, che è la loro capacità di ricordare schemi motori specifici e complessi. Andare in bicicletta è probabilmente l’esempio più semplice perché mostra l’esatta portata di questa capacità e i suoi limiti.

Salite su una bicicletta dopo una lunga pausa e, anche se non avrete bisogno di reimparare l’abilità, scoprirete che in qualche modo vi siete “arrugginiti”. Sei un po’ traballante in alcuni movimenti e scopri che devi concentrarti molto su altri.

Gli artisti marziali, i pugili, i ballerini e i ginnasti sanno bene che questo tipo di memoria muscolare inizia nel cervello e si estende al corpo attraverso il sistema nervoso centrale e le complesse connessioni neurali formate nel cervello.

Questo tipo di memoria muscolare non è una vera memoria del muscolo ma una memoria nel cervello di un certo movimento muscolare che è controllato attraverso una rete di neuroni. Quello che succede quando impariamo e poi ripetiamo un particolare movimento è che le connessioni che lo governano si rafforzano nel tempo in modo che i segnali passino velocemente e con meno esitazioni.

Per spiegarlo più in dettaglio, si consideri che questo tipo di memoria muscolare è immagazzinata nelle cellule di Perkinje del cervelletto, dove il cervello codifica le informazioni e registra se certi movimenti sono giusti o sbagliati. Il cervello poi gradualmente concentra più energia sull’azione corretta e la memorizza nella memoria a lungo termine. Una volta che è stata memorizzata, allora abbiamo bisogno di usare meno cervello per ripeterla. Ed è allora che il movimento comincia a sembrare naturale.

Riflessi più veloci, abilità motorie complesse e la capacità di muovere il nostro corpo nello spazio tridimensionale con velocità, accuratezza e precisione sono tutti parte di questo meccanismo che va avanti tutto il tempo. È il modo in cui impariamo a camminare in primo luogo, ci aiuta a perfezionare la nostra tecnica di corsa e richiede pazienza e perseveranza quando si tratta di imparare movimenti complessi di danza o atletica.

Ci sono due cose da togliere da questo e sono entrambe importanti: In primo luogo, tutto ciò che facciamo, dal prendere una palla al tendere una mano, mentre guidiamo per accendere l’aria condizionata in macchina, attiva dei sensori chiamati propriocettori nei nostri muscoli, tendini e articolazioni che ritornano al nostro sistema nervoso centrale. Il corpo quindi impara a interpretare tutti quei dati riportandoli al cervello in relazione a quanto successo abbiamo avuto. Una serie di movimenti di danza o una serie complessa di passi di arti marziali che portano al risultato che vogliamo sono inviati al cervello per codificare e ricordare. Se invece non lo fanno, se inciampiamo nei nostri stessi piedi mentre balliamo o dimentichiamo da che parte calciare o colpire in una coreografia di arti marziali, l’informazione viene scartata. Il cervello non arriva mai a codificare ciò che era sbagliato.

Questo è il motivo per cui la ripetizione di qualcosa ci avvicina a diventare bravi. Ogni volta che abbiamo successo il nostro cervello riceve segnali che codifica in modo da poterli ricordare come “memoria muscolare” e ogni volta che fallisce non lo fa, quindi quei dati vengono semplicemente persi.

La buona notizia in tutto questo è che una volta che il nostro cervello ha formato specifiche reti neurali per governare un movimento e codificato tutti i ricordi associati intorno ad esso possiamo ancora eseguirlo anche se non lo pratichiamo per molto tempo. Ma ancora una volta, ci sarà un po’ di “ruggine” nella nostra capacità perché le connessioni neurali nel nostro cervello che lo governano si saranno indebolite con il disuso.

I risultati pratici

Ci sono diversi risultati pratici che riguardano direttamente la forma fisica, la motivazione e la salute ed entrambi i tipi di memoria muscolare sono fondamentali.

Per la memoria muscolare cellulare:

• Un allenamento prolungato per un periodo minimo di tre mesi è necessario perché avvengano cambiamenti a livello cellulare. Questa è anche la durata minima di tempo per coloro che si allenano tre volte a settimana per iniziare a sentire prima e poi vedere qualche cambiamento nelle loro prestazioni e nella loro muscolatura.
• Più giovani iniziamo ad allenarci meglio è per il tipo di memoria muscolare cellulare che sviluppiamo.
• I muscoli allenati che sono stati detrainati rispondono più velocemente all’allenamento.
• Una varietà di programmi di allenamento che sfidano costantemente i muscoli forniscono adattamenti cellulari più veloci. Quindi, l’aggiunta di variazioni alla nostra routine di allenamento, mantenendo alta la sfida per i muscoli, offre risultati più rapidi.

Per la memoria muscolare neurale:

• La ripetizione di movimenti complessi è essenziale per migliorare lo sviluppo neurale e delle abilità motorie.
• I movimenti di danza e di combattimento forniscono alcuni dei migliori adattamenti neurali.
• Lo sviluppo della memoria muscolare neurale complessa aiuta a migliorare le funzioni cognitive.
• La memoria muscolare neurale, una volta formata, richiede un rinforzo per mantenere la forza delle connessioni, quindi la pratica è importante.

Entrambi i tipi di memoria muscolare sono ora meglio compresi e formano un quadro in cui la mente e il corpo sono strettamente intrecciati, uno alimenta l’altro ed entrambi cambiano dalla connessione.