Calcolare la Frequenza Cardiaca Massima

Parlando di allenamenti cardio fitness come l’HIIT, lo Steady State Training, il Peripheral Heart Action, il Tabata Training, l’Aerobic Circuit Training e molti altri discussi o su cui approfondiremo in futuro, uno dei parametri su cui basare l’allenamento è il calcolo della Frequenza Cardiaca Massima, da cui derivare le percentuali d’allenamento.

Se nell’HIIT ad esempio vogliamo lavorare nella fase di alta intensità all’80-90% della FC Max (Frequenza Cardiaca Massima) dobbiamo sapere qual è la nostra FC Max.

Vediamo quindi come calcolare la Frequenza Cardiaca Massima.

Esistono diverse formule che forniscono verosimilmente lo stesso risultato, approssimazione o meno per difetto o per eccesso. Vediamo le più note.

Frequenza cardiaca massima (FCmax o HRmax)

La frequenza cardiaca massima è il ritmo cardiaco massimale al quale può battere il cuore e si misura direttamente sul terreno, o in laboratorio, attraverso diversi test sportivi. Essa può essere calcolata anche con l’equazione di Astrand o di Cooper:

L’equazione di Astrand fornisce un calcolo approssimativo della frequenza cardiaca massimale.

Poiché il risultato di tale formula dipende unicamente dall’età, essa presenta delle limitazioni, in quanto non tiene conto della variabilità individuale. Per avere una determinazione più corretta, è preferibile una misurazione della FCmax direttamente sul campo utilizzando un cardiofrequenzimetro, oppure in laboratorio.

La formula di Cooper utilizza lo stesso calcolo della formula di Astrand, ma spesso non fa distinzione tra i sessi, ritenendo che l’equazione 220 – età si valida per tutti.

Da questo coefficiente, la formula di Cooper ricava la percentuale della frequenza cardiaca massima a cui equivale l’intensità relativa ricercata. Per un soggetto di 20 anni, la FCmax sarà di 200 bpm, e se questo intende allenarsi al 65% della FCmax, a questa intensità, si moltiplicherà 200 x 0,65 risultando in una frequenza cardiaca di 130 bpm.

• 220 – 20 (età) = 200 (FCmax) x 0,65 (65% FCmax) = 130 bpm (65% FCmax Cooper)

Tuttavia, le equazioni di Cooper e Astrand non tengono conto dei fattori individuali che hanno un’influenza sull’attività cardiaca, ricavando dei dati approssimativi validi per tutti solo in base all’età, e in alcuni casi al sesso, del soggetto.

Per risolvere il problema della formula di Cooper, negli anni anni cinquanta il professor Martti Karvonen, fisiologo finlandese,  partendo sempre dal calcolo di Astrand, introdusse la sua formula, che prevedeva la cosiddetta frequenza cardiaca di riserva (HR reserve) e la frequenza cardiaca a riposo della persona, e risultava quindi molto più personalizzata sulle capacità cardiache di un singolo soggetto. Al contrario della formula di Cooper, quella di Karvonen può trovare inoltre un corrispettivo valore del VO₂max.

Nella formula di Karvonen o frequenza cardiaca di riserva (FCris)  i dati individuali necessari per poter ricavare l’intensità relativa sono la frequenza cardiaca a riposo e la frequenza cardiaca massima (questa spesso ottenuta con la formula di Astrand).

I parametri della formula sono quindi :

• la frequenza cardiaca massima teorica (FCmax o HRmax), intesa come il massimo ritmo cardiaco che un individuo può raggiungere.
• frequenza cardiaca a riposo (ritmo cardiaco) individuale.
• frequenza cardiaca di riserva o FCris (ottenuta dalla differenza tra la FCmax e la FC a riposo).

Frequenza cardiaca a riposo

La frequenza cardiaca a riposo è un dato che non viene considerato nelle formule sopra esposte, ma permette di valutare il numero minimo di pulsazioni cardiache del soggetto e, nel complesso, fornire dei risultati più specifici e individualizzati. Tali constatazioni sono importanti considerando che la frequenza cardiaca a riposo può variare largamente da soggetto a soggetto; ad esempio il battito a riposo di una persona media può aggirarsi attorno ai 70-80 bpm, ma un atleta professionista può presentare valori molti diversi, anche attorno ai 40 bpm.

Valutando le differenze potenzialmente molto marcate tra i soggetti, appare evidente che considerare la frequenza cardiaca a riposo sia un aspetto fondamentale per ricavare l’intensità in maniera individualizzata, e ciò viene rispettato solo con la formula di Karvonen. È importante considerare che la frequenza a riposo debba essere misurata con cardiofrequenzimetro al risveglio mattutino, prima di intraprendere qualsiasi sforzo fisico e in condizioni di assoluto rilassamento: questo si realizza il mattino, possibilmente prima di alzarsi dal letto, dopo che il soggetto ha trascorso una notte di sonno tranquilla.

Frequenza cardiaca di riserva (FCris)

La Frequenza cardiaca di riserva (FCris) rappresenta la differenza tra la frequenza cardiaca massima (FCmax) e la frequenza cardiaca a riposo. Potrebbe essere riconosciuta come la frequenza cardiaca media durante l’attività quotidiana (camminare, salire le scale, ecc.)

La Frequenza cardiaca di riserva è definita dalla seguente formula:

Esempio:

• Età: 20 anni
• Sesso: maschio
• FC a riposo = 60 bpm
• FC max (teorica) = 200 bpm

In questo esempio, se il soggetto ha 20 anni e la sua frequenza cardiaca a riposo è di 60 battiti al minuto (bpm), allora la frequenza cardiaca massima sarà 200 (cioè 220 – 20) e quella di riserva sarà 140 (cioè 200 – 60).

• 220 – 20 (età) = 200 (FCmax [formula di Astrand]) - 60 (FC a riposo) = 140 (FCris)

A questo punto, per poter individuare le zone specifiche e la percentuale dell’intensità massima da applicare durante l’allenamento, è necessario moltiplicare la FC di riserva per la sua percentuale, a cui fa riferimento l’intensità specifica che si desidera raggiungere. A questo risultato si addiziona la FC a riposo. Se un soggetto vuole allenarsi al 65% dell’intensità massima, allora è necessario moltiplicare la FCris per 0,65, ottenendo 91 battiti al minuto. Poi si addiziona la frequenza cardiaca a riposo (in questo caso 60) per ottenere il numero di battiti al minuto a cui equivale il 65% dell’intensità massima o della FCris, cioè 151 bpm.

• 140 (FCris) x 0,65 (65% FCris) = 91 + 60 (FC a riposo) = 151 bpm (65% FCmax Karvonen)

In questa formula  la FC Max è il risultato del calcolo

Ovvero è necessario sottrarre al valore 208 il prodotto della vostra età per la costante 0,7. Tornando all’esempio di prima, se considerate un individuo di 20 anni la sua FC Max sarà 208 – (0,7 * 30) = 194

Un’altra formula pubblicata sulla rivista Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports, proposta da un gruppo di ricercatori norvegesi guidato da Nes, prevede la sottrazione del 64% del valore dell’età del soggetto al numero 211. Nell’esempio di un soggetto di 20 anni la FC max sarà in questo caso 198.2

Queste formula possono essere utili per la maggior parte delle persone e come abbiamo detto posso dar luogo a variazioni. Di seguito una tabella rappresentativa dei diversi valori calcolati prendendo un range di età compreso tra i 20 e gli 85 anni.

In ambito professionistico ci si affida ad un test del massimale, sotto opportuna supervisione, dato che per definizione il test del massimale porta all’incapacità di proseguire il lavoro, porta quindi il soggetto al suo limite.

Oggi esistono dei comodi cardio frequenzimetri da indossare al polso, oppure come fascia pettorale che possono monitorare la vostra frequenza cardiaca durante l’allenamento e ricavare i valori FC e FC Max automaticamente.

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