Frequenza Cardiaca Massima: Conoscerla, Comprenderla E Gestirla

Ti è mai capitato di allenarti a una intensità tale da non riuscire a parlare? Spingerti al punto da riuscire a esercitarti solo per pochi minuti prima di doverti fermare a riprendere fiato?

Che ti stessi dedicando a cardio, corsa o un altro sport, in quel momento il tuo cuore stava lavorando molto vicino alla sua frequenza massima.

Devi sapere, infatti, che il nostro sistema cardiovascolare ha una soglia oltre la quale esso non è più in grado di lavorare in maniera efficace, dal momento che la frequenza sarebbe tale da non consentire al cuore di riempirsi completamente prima del battito successivo, portandolo a “pompare a vuoto”.

Questo valore, inoltre, gioca un ruolo essenziale nella programmazione di un esercizio fisico efficiente ed è pertanto importante che tutti noi, appassionati di fitness e benessere, siamo in grado di calcolarlo.

Vediamo più nel dettaglio cosa intendiamo quando parliamo di frequenza cardiaca massima.

Cos’è la frequenza cardiaca massima?

La frequenza cardiaca massima è il limite superiore al quale il nostro cuore è in grado di lavorare e pompare efficacemente il sangue a tessuti, muscoli e organi.

Essa può di fatto essere considerata una soglia non modificabile, dal momento che può essere influenzata solo in minima misura dall’esercizio fisico, mentre i maggiori fattori che la influenzano sono non modificabili, come l’età e il sesso dell’individuo.

A cosa ci serve conoscere la nostra frequenza cardiaca massima?

Dal momento che si tratta di un parametro sostanzialmente non modificabile, che non possiamo allenare, per quale ragione è importante conoscere la nostra frequenza cardiaca massima?

Essere consapevoli di questo limite ci consente di stimare il nostro livello di sforzo durante l’esercizio in forma di percentuale di frequenza cardiaca massima (% HRMAX).

Proprio sulla base di questo valore, infatti, vengono calcolate le cosiddette zone di frequenza cardiaca, che ci consentono di allenare in maniera preferenziale la capacità aerobica, di bruciare i grassi [LINK] o di migliorare la capacità di esercizio in anaerobiosi.

Per maggiori informazioni riguardo le zone di frequenza cardiaca consulta il nostro articolo sull’argomento [LINK].

La consapevolezza della nostra frequenza cardiaca massima, quindi, è il primo passo verso un allenamento più efficiente, mirato ed efficace.

Non importa che tu sia un principiante o un atleta professionista, essere a conoscenza della tua HRmax (Heart Rate Maximum, come la chiamano gli anglosassoni) dovrebbe stare alla base della programmazione del tuo esercizio fisico.

I diversi modi per misurare la frequenza cardiaca massima

La massima frequenza cui i nostri cuori sono in grado di lavorare può essere calcolata in modi diversi:

• Formula di Fox
• Formula di Tanaka
• Formula di Gulati
• Misurazioni sperimentali

La presenza di numerosi metodi per la misurazione della frequenza cardiaca massima è indice di un’evoluzione della comprensione di queste e dei loro limiti negli anni seguenti alla loro elaborazione.

Non esiste una formula perfetta per tutti e ciascuna di esse è un’approssimazione per tentare di avvicinarsi il più possibile alla misurazione sperimentale, che, purtroppo, non è possibile per tutti.

Se tre formule per calcolare la frequenza cardiaca massima ti sembrano tante, ti sorprenderà scoprire che in realtà ne esistono molte di più! Tra le tante vogliamo ricordare:

• Formula di Robergs & Landwehr
• Formula di Wohlfart, B. and Farazdaghi, G.R.
• Formula della Oakland University
• Formula di Nes

Le formule escluse non sono necessariamente meno valide di quelle presentate in questo articolo, ma abbiamo scelto di non includerle perché molto simili a quelle presentate o per la presenza di calcoli non immediati al fine di ottenere il risultato.

Formula di Fox, il primo tentativo

Elaborata da Haskell e Fox nel 1970, si tratta del primo tentativo di misurare la frequenza cardiaca massima al di fuori di un contesto sperimentale. La formula è di Fox è:

HRmax = 220 – età

In altre parole per misurare la frequenza massima dovresti sottrarre la tua età dal numero 220. Prendendo come esempio una persona di 45 anni, secondo la formula di Fox questa dovrebbe avere una HRmax di 220 – 45, ossia 175, mentre per una di 70 anni ci aspetteremmo una HRmax di 220 – 70, quindi 150.

Sebbene venga tutt’ora proposta come formula universale da moltissimi giornali, blog, siti web dedicati allo sport e persino su libri di testo, l’equazione di Fox si è dimostrata alquanto inaccurata, dal momento che soffre di un errore medio di circa 10 bpm, tutt’altro che insignificante.

Inoltre, una trentina di anni dopo la sua elaborazione ci si è resi conto del fatto che essa non avesse una vera base scientifica, ma fosse solamente una interpretazione empirica su un numero limitato di osservazioni.

Essa non è, pertanto, considerata valida da medici e professionisti della salute e noi abbiamo scelto di riportarla in questo articolo solo per la sua rilevanza storica.

Formula di Tanaka, un’equazione più precisa

Trent’anni dopo il primo tentativo di Fox e Haskell, nel 2001, Tanaka, Monahan e Seals elaborano una seconda equazione per il calcolo della frequenza cardiaca massima.

Dal loro studio emerge una nuova formula, più precisa rispetto alla precedente:

HRmax = 208 – (0,7 x età)

L’applicazione di questa formula è leggermente più complessa (e ciò probabilmente spiega l’ancora larga diffusione dell’equazione di Fox), ma il calcolo può comunque essere svolto facilmente con una calcolatrice.

Questo metodo per la stima della frequenza cardiaca massima è maggiormente basato sull’evidenza scientifica, si è dimostrato più accurato rispetto all’equazione usata in precedenza e sarebbe, pertanto, da preferire a quest’ultima.

Prendiamo come esempio una persona di 50 anni. Al fine di calcolare la sua HRmax dovremo in primo luogo moltiplicare la sua età per 0,7:

• 50 x 0,7 = 35

Il risultato andrà sottratto a 208:

• 208 – 35 = 173

Formula di Gulati, specifica per le donne

Possiamo dunque considerare la formula di Tanaka un’equazione universale? Non secondo Martha Gulati e il suo team, che nel 2010 elaborano un nuovo sistema di calcolo della frequenza cardiaca massima, specificamente studiato per le donne:

HRmax = 206 – (0,88 x età)

Questa equazione nasce dal riscontro di una tendenza da parte della formula di Tanaka a sovrastimare la HRmax nelle donne.

Questo deriva dal fatto che la maggior parte dei soggetti esaminati nel precedente studio fossero di sesso maschile, andando quindi a “falsare i risultati”.

Esempio di calcolo

Prendiamo come esempio una donna di 35 anni. Per calcolare la sua frequenza cardiaca massima con la formula di Gulati dovremo, in primo luogo, moltiplicare la sua età per 0,88, ossia dividere per 100 e moltiplicare poi il risultato per 88:

• 35 / 100 = 0,35
• 0,35 x 88 = 30,8

Una volta ottenuto questo risultato, non dobbiamo fare altro che sottrarlo a 206:

• 206 – 30,8 = 175,2

La HRmax di questa donna, stando alla formula di Gulati, è di 175 bpm. Per fare un paragone, la stessa donna avrebbe una frequenza cardiaca massima di 183,5 secondo Tanaka e 185 secondo Fox, una differenza davvero notevole!

Misurazioni sperimentali della frequenza cardiaca massima

Se è davvero così difficile riuscire a ottenere una formula in grado di stimare in maniera accurata la HRmax in modo universale, perché non ricorriamo a misurazioni sperimentali?

Purtroppo questi metodi, tra cui il test cardiopolmonare usato per la VO2MAX, soffrono di grande complessità e difficoltà di esecuzione, dal momento che dovrebbero essere svolti sotto l’attento occhio di professionisti della salute e con metodologie di misurazione costose.

Ciò, di fatto, limita lo svolgimento di questi test a soggetti con patologie in contesto ospedaliero o ad atleti professionisti.

Per giunta, anche ipotizzando di allargarne la fruibilità a tutti, essi avrebbero comunque un margine di errore e richiederebbero una correzione, che andrebbe in ogni caso stimata sulla base dell’individuo, dal momento che è difficile raggiungere il 100% della frequenza cardiaca, specialmente in soggetti fuori forma o che hanno appena iniziato a praticare esercizio fisico.

Perché è così difficile stimare in maniera accurata la frequenza cardiaca massima?

Come ormai ti apparirà chiaro, misurazione e stima della frequenza cardiaca massima pongono un problema tutt’altro che banale agli esperti di sport e ai professionisti della salute.

Nonostante decenni di studi ed evoluzione, ancora non si è giunti a un metodo universale in grado di garantire il minimo margine di errore.

Queste difficoltà nascono da una serie di fattori che vanno a modificare il valore di HRmax in maniera importante da una persona a un’altra:

• Età
• Sesso
• Composizione corporea
• Variabilità individuale
• Malattie e farmaci

Vediamo in maggiore dettaglio ciascuna di queste voci e il modo in cui esse influenzano la frequenza cardiaca massima.

L’età è il maggior fattore influenzante l’HRmax

Ripensando alle formule viste in precedenza, il ruolo centrale dell’età nella determinazione della frequenza cardiaca massima risulta essere più che evidente.

Al di là della relativa inaccuratezza dei veri metodi di stima, infatti, possiamo affermare che la HRmax diminuisce all’aumentare dell’età, con un andamento pressoché lineare di circa 1bpm per anno.

La differenza tra uomini e donne

L’esistenza della formula di Gulati, pensata specificamente per le donne, sottolinea quanto sia rilevante la differenza in frequenza cardiaca tra donna e uomo. L’utilizzo delle formule tradizionali, infatti, portava ad avere una sovrastima non indifferente dell’HRmax nei soggetti di sesso femminile.

Le ragioni alla base di questa differenza non sono ben chiare, ma probabilmente imputabili a fattori ormonali e la diversa massa corporea.

Il ruolo del BMI

Anche il peso corporeo influisce sulla validità del calcolo della frequenza cardiaca massima. Si è notato, infatti, che se da un lato l’equazione di Tanaka risulta essere valida per gli adolescenti normopeso, lo stesso non si può dire per i loro coetanei sovrappeso.

In particolare, pare vi sia una formula migliore per stimare la HRmax nei ragazzi obesi, ossia 200 – (0,48 x età). Si tratta di dati abbastanza recenti da riconfermare con altri studi, ma che lanciano comunque un importante segnale d’allarme nei confronti dell’obesità giovanile.

Non è ancora noto se la differenza riscontrata nei giovani normopeso e sovrappeso sia presente anche negli adulti, ma è verosimile che questa discordanza si rifletta, in misura maggiore o minore, anche in fasce di età più avanzate.

In definitiva, al di là dell’età, risulta importante avere un peso nella norma.

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Variabilità individuale

Allo stesso modo in cui c’è una differenza tra la frequenza cardiaca a riposo tra persone diverse, è da ritenersi normale il riscontro di valori molto differenti nella HRmax anche tra persone simili per età, sesso e livello di fitness.

Considerando come esempio due atleti finalisti nelle olimpiadi per la medesima disciplina, essi potrebbero avere una differenza di HRmax superiore ai 50bpm! Si tratta di una variabile di probabile origine genetica, come lo sono l’altezza e il colore dei capelli.

Malattie cardiopolmonari e farmaci

Ultimo, ma non meno importante, fattore in grado di influenzare la frequenza cardiaca massima è lo stato di salute del cuore di una persona.

Non risulta difficile immaginare, infatti, come un sistema cardiorespiratorio in difficoltà abbia standard di lavoro diversi rispetto a quelli normalmente riscontrati in un soggetto in salute.

Un ruolo particolarmente rilevante lo giocano alcuni farmaci, come i β-bloccanti, utilizzati per ridurre il lavoro cardiaco e importantissimi nella terapia di molti soggetti cardiopatici.

In conclusione, come possiamo utilizzare al meglio la nostra frequenza cardiaca massima?

Come hai potuto leggere, stimare la frequenza cardiaca massima è un compito dalle modalità ancora poco chiare, su cui c’è aperta discussione e molti dubbi.

Le variabilità, infatti, sono tante e importanti, e serviranno ancora molti studi per riuscire a ottenere una vera e propria “formula universale”, sempre che questo sia possibile.

Al di là delle problematiche della ricerca scientifica, tuttavia, noi cosa possiamo fare? Per stimare nel miglior modo possibile la tua HRmax ti consigliamo di utilizzare le formule di Tanaka e di Gulati, la prima adatta agli uomini e la seconda alle donne. Rivediamole rapidamente:

Formula di Tanaka – HRmax = 208 – (0,7 x età)

Formula di Gulati – HRmax = 206 – (0,88 x età)

Con queste due calcoli relativamente semplici potrai scoprire con una buona precisione la tua frequenza cardiaca massima e utilizzarla per migliorare la qualità del tuo esercizio fisico, ricavando da essa la target heart rate, la frequenza ideale per l’allenamento aerobico, e in questo modo esercitarci in maniera più efficace!