Carmelo Bosco: la forza muscolare e test per valutarla, un’eredità preziosa

Carmelo Bosco (Militello Val di Catania, 4 luglio 1943 – Roma, 22 novembre 2003) è stato uno dei più importanti fisiologi dell’esercizio ed esperti dell’esercizio italiani, riconosciuto a livello internazionale come punto di riferimento nella fisiologia e biomeccanica della forza muscolare.

Diplomato all’ISEF di Torino nel 1968, lascia presto l’Italia in un periodo in cui le scienze motorie nel nostro Paese erano ancora legate quasi solo alla formazione degli insegnanti di educazione fisica, con pochissimi laboratori, poca ricerca e un forte influsso di manuali tradotti dall’Est Europa.

Bosco sceglie una strada diversa: si trasferisce in Finlandia, all’Università di Jyväskylä, dove consegue la laurea in Biologia dell’Attività Fisica e un prestigioso dottorato in Fisiologia e Biomeccanica dello Sport (1982), studiando il ciclo di allungamento–accorciamento del muscolo in vivo.

Nel corso della carriera:

• collabora con ricercatori in ambio di biomeccanica e fisiologia come Paavo Komi, Hakkinen, Atko Viru e gruppi e laboratori attivi in tali ambiti a Friburgo, Lione, Barcellona,

• presiede la Società Italiana di Scienze Motorie,

• lavora come docente in Finlandia, in Ungheria, in Francia e come professore associato all’Università di Roma Tor Vergata,

• è consulente per diverse federazioni sportive (atletica, sci alpino, calcio, pallavolo, sport invernali).

La sua produzione scientifica è enorme: oltre 150 articoli su più di 100 riviste e libri tradotti in varie lingue. Tra questi spicca il volume redatto da Carmelo Bosco “La Forza Muscolare”, testo che ha formato intere generazioni di preparatori e studiosi, e il volume scritto con Atko Viru, “Biologia dell’Esercizio Fisico”.

Parallelamente alla ricerca scientifica, Bosco sviluppa una serie di apparecchiature per la valutazione funzionale (Ergojump, Bosco System, Muscle-Lab, pedane a conduttanza) che diventeranno strumenti di riferimento in laboratorio e sul campo, al punto da essere utilizzati perfino dalla NASA per studi sugli astronauti.

Come è definita la forza muscolare da Carmelo Bosco e perché conta

Nei lavori di Bosco, la forza muscolare viene descritta a partire da due espressioni chiave:

• forza massimale: ovvero la capacità di esprimere il massimo livello di forza possibile. Essa è  determinata approssimativamente per 2/3 dalla massa muscolare e per 1/3 da fattori neurali.

• esplosiva: cioè la capacità di sviluppare forza nel minor tempo possibile (rate of force development), soprattutto nei primi istanti della contrazione. Questa è, invece, riconducibile per 2/3 a fattori neurali (frequenza di scarica delle unità motorie, coordinazione, inibizioni) e per 1/3 alla miotipologia (distribuzione delle fibre).

Bosco e i ricercatori che si rifanno al suo lavoro sottolineano come la forza muscolare sia cruciale non solo per: sportivi di alto livello, che devono massimizzare prestazione, potenza e capacità di sorreggere carichi di allenamento e gara. Questa lo è anche per pazienti, in percorsi di riabilitazione e recupero funzionale e per le persone anziane, per prevenire cadute, perdita di autonomia e sarcopenia.

L’idea chiave che deriva dal lavoro di Bosco è semplice, ma potentissima: è fondamentale misurare in modo accurato per poter guidare l’allenamento in modo consapevole. L’intero approccio di Bosco evidenzia quanto la misurazione accurata, appunto, sia essenziale per comprendere e migliorare la prestazione. Questo principio ha guidato il suo lavoro:

• la creazione di test specifici per analizzare le diverse espressioni di forza;
• lo sviluppo di strumenti affidabili e utilizzabili sia in laboratorio che sul campo;
• l’attenzione alla qualità del dato, alla ripetibilità delle misurazioni e al loro reale significato per l’allenamento.

Come si sviluppa la forza esplosiva secondo Carmelo Bosco e il focus sulla pliometria

Nel volume La Forza Muscolare, Bosco descrive in modo sistematico i metodi che riteneva più efficaci per sviluppare questo tipo di forza. Le proposte si articolano in tre categorie principali, tutte accomunate dall’intenzione di eseguire i movimenti alla massima velocità consentita dal carico o dal gesto.

Utilizzo di carichi sub-massimali (circa 20–30% del carico massimo)

Bosco inserisce in questa categoria gli esercizi della pesistica tradizionale eseguiti con carichi ridotti e organizzati in modalità come le ripetizioni massime (RM), il lavoro piramidale o il metodo a contrasto.

L’enfasi è sulla rapidità con cui il carico viene mosso. Nel testo si richiama il concetto di “metodo a contrasto”, che negli anni ’80 veniva associato alle prime forme di quello che oggi viene studiato in relazione alla post-activation potentiation.

Esercizi con carichi medi, non superiori al 50% del massimo

In questo caso gli esercizi con bilanciere vengono eseguiti sempre alla massima velocità possibile, con un numero contenuto di ripetizioni (generalmente non oltre 10–12).

Bosco sottolinea che l’efficacia di questo metodo dipende dalla capacità del soggetto di mantenere alta la velocità di esecuzione, considerando la propria faticabilità e la percentuale di fibre di tipo veloce. In questa zona di carico l’obiettivo è favorire livelli elevati di potenza meccanica.

Esercitazioni esplosive senza carico o con sovraccarichi molto leggeri

Questa categoria comprende salti e balzi come il salto in lungo da fermo, il salto triplo da fermo, brevi tratti di corsa in salita (10–20 metri), corsa balzata su scalini e salti ripetuti sul posto.

Nel testo di Carmelo Bosco è evidente che tali esercitazioni rientrano nel campo della pliometria e che, secondo l’autore, la forma più autentica di pliometria è quella ad “alto impatto”, concetto riconducibile allo shock method descritto da Verkhoshansky. Le altre varianti di balzi sono considerate utili soprattutto come preparazione alle forme più intense.

Periodizzazione e forza: gli effetti residui

Un altro contributo importante di Bosco riguarda la periodizzazione dell’allenamento della forza, in particolare: lo studio degli effetti residui dell’allenamento per la massima forza isometrica (metodo degli sforzi massimali) e l’applicazione di questi concetti a sport come atletica leggera e sci alpino.

Uno studio condotto nel 1990 sulla Nazionale Italiana di Atletica Leggera e sulla Nazionale di Sci Alpino ha permesso di trarre indicazioni utili per:

• capire quanto durano nel tempo gli adattamenti della forza massimale,

• come collocare i blocchi di forza all’interno della stagione,

• come combinare forza massimale, forza esplosiva e resistenza alla forza in una logica di programmazione a breve, medio e lungo termine.

In ambito endurance, viene sottolineato che la forza: non è un fine a sé, ma deve supportare la resistenza. Inoltre, va allenata con metodi che migliorino l’economia del gesto e ritardino la comparsa della fatica.

Infine, può essere sviluppata tramite esercizi a corpo libero, piccoli sovraccarichi, circuit training, combinazioni forza–corsa.

In questi contesti è importante che la scelta degli esercizi tenga conto della velocità di esecuzione e della loro capacità di avvicinarsi al gesto specifico della disciplina, così da favorire un migliore trasferimento degli adattamenti.

Quale test è stato sviluppato da Carmelo Bosco per valutare la forza esplosiva degli arti inferiori?

Il contributo di Carmelo Bosco nel campo della valutazione funzionale è legato alla definizione di una batteria completa di test basati sui salti, oggi conosciuta come Test di Bosco.
Questa serie di prove sfrutta l’analisi del salto verticale come strumento privilegiato per indagare diverse espressioni della forza degli arti inferiori.

Il modello di riferimento è il salto verticale, eseguito in varianti pensate per isolare aspetti differenti della funzione neuromuscolare:

• squat Jump (SJ): eseguito da posizione di accosciata mantenuta, senza contromovimento.
  Permette di valutare la produzione di forza in assenza di contributi elastici;

• countermovement Jump (CMJ): prevede un rapido abbassamento e immediata spinta verso l’alto.
  È utilizzato come valore di riferimento per interpretare i risultati delle altre prove e rappresenta un indicatore della forza esplosiva nel ciclo allungamento-accorciamento;

• drop Jump (DJ) e test di stiffness: mirati a valutare la reattività e il comportamento elastico dell’arto tramite la relazione tra tempo di contatto e altezza di salto.

• salti ripetuti (ad esempio 15″ o altre finestre temporali): utili a osservare il decremento della performance e quindi la resistenza alla forza veloce.

Nel loro insieme, questi test costituiscono una batteria polivalente che Bosco non intendeva come un singolo esercizio, ma come un sistema integrato da interpretare tramite correlazioni statistiche con altri test di potenza, velocità e agilità.

Per Bosco, infatti, la valutazione funzionale aveva senso solo se inserita in un quadro ampio, capace di restituire un profilo completo dell’atleta.

Strumenti di valutazione: Ergojump, Bosco System, Muscle-Lab

Lo sviluppo dei test non fu disgiunto dalla creazione degli strumenti necessari per misurarli con precisione e riproducibilità. Bosco fu tra i primi studiosi a comprendere che la qualità della valutazione dipendeva dal supporto tecnologico utilizzato. Per tale motivo contribuì alla nascita di apparecchiature che sarebbero diventate punti di riferimento a livello internazionale.

Ergojump (pedana a conduttanza)

È un tappeto piezoelettrico e rappresenta lo strumento associato in maniera più diretta ai suoi test.
>Si tratta di un sistema capace di rilevare tempi di volo e tempi di contatto durante i salti, dati dai quali è possibile ricavare altezza di salto e altri parametri biomeccanici. Fu talmente innovativo da stimolare vari tentativi di riproduzione e reinterpretazione.

Bosco System

È l’evoluzione dello strumento originario: un insieme di hardware e software pensati per registrare e analizzare in modo automatico diversi tipi di prove esplosive e reattive.
La sua diffusione nei centri sportivi e nelle federazioni lo rese uno standard internazionale nella valutazione neuromuscolare.

Muscle-Lab

È l’apparato più avanzato tra quelli associati alla ricerca di Bosco. Consente di integrare: misure di forza, potenza, velocità di reclutamento, attività elettromiografica (EMG), sincronizzate con l’esecuzione del gesto motorio.

A completare questo quadro tecnologico e metodologico, si ritrova anche la prospettiva espressa da Bosco nei suoi contributi scientifici. In studi come “Methods of Functional Testing During Rehabilitation Exercises”, egli ribadisce che la valutazione funzionale deve poggiare su test validi e strumenti affidabili, capaci di misurare in modo oggettivo forza, potenza, stiffness, range of motion e comportamento neuromuscolare. Questo approccio conferma quanto per Bosco la misurazione non fosse un semplice supporto all’allenamento. Essa rappresentava una condizione necessaria per interpretare correttamente la prestazione, guidare la riabilitazione e orientare le scelte dell’allenatore.

Carmelo Bosco: 2 libri principali e tante pubblicazioni

I due libri di riferimento del lavoro di Carmelo Bosco sono:

La forza muscolare

È il libro più citato e diffuso, pubblicato nel 1997 e attualmente venduto e studiato in diversi Paesi. In questo testo Bosco:

• definisce le diverse espressioni di forza;
• propone i metodi di sviluppo della forza esplosiva (carichi sub-massimali, carichi medi veloci, pliometria ad alto impatto);
• presenta i fondamenti della valutazione funzionale e della periodizzazione della forza.

Biologia dell’esercizio fisico

Scritto insieme al biologo ungherese Atko Viru. Nasce dalla loro collaborazione scientifica sugli aspetti biologici e ormonali dell’esercizio fisico. Inquadra l’allenamento della forza e le risposte adattative dell’organismo in una prospettiva biologica e fisiologica più ampia.

Bosco ha pubblicato altri libri, tradotti in più lingue. Inoltre, gran parte della sua influenza in questo campo passa anche attraverso articoli scientifici, atti di convegni e materiale divulgativo collegato alle sue apparecchiature e metodiche di valutazione.

L’amicizia con Adriano Borelli

Adriano Borelli, fondatore di ISSA Europe, vanta una lunga conoscenza con Carmelo Bosco, consolidata negli anni in occasione della presenza del fisiologo alle Convention annuali ISSA Europe, assieme ad altri personaggi di spicco di questo mondo quali: Yury Verkhoshansky, Frank Katch, Mauro Di Pasquale, Fred Hatfield, Giuseppe Montanari e molti altri.

Borelli ricorda un uomo dal carattere forte, appassionato, capace di notti intere di discussione su forza, fatica, prestazione e, fino alla fine, profondamente legato agli amici e alla ricerca.

Qui sopra un incontro avvenuto in occasione della cena dopo la Convention ISSA 2001 – da sinistra:
Fred Hatfield, U.S.- Fondatore di ISSA, soprannominato ‘Dottor Squat’, Mauro di Pasquale CND, Medico e Dott Scienze Biologiche, Membro America Academy of Sport Medicine e Carmelo Bosco

L’eredità di Carmelo Bosco

L’eredità di Bosco si può riassumere nel fatto che ha portato l’Italia dentro la scienza internazionale dello sport. E questo accadeva in anni in cui la ricerca in questo campo nel nostro Paese era quasi inesistente.

Inoltre, ha dimostrato che è possibile essere scienziato e innovatore allo stesso tempo, sviluppando strumenti che hanno cambiato il modo di lavorare sul campo. Ciò ha reso la valutazione funzionale parte integrante dell’allenamento, non un vezzo da laboratorio.

I suoi studi continuano a influenzare ricercatori, preparatori e formatori.