Legge della plasticità muscolare (o Borelli-Weber-Fick): quanto c’è di vero?

La cosiddetta legge della plasticità muscolare o legge Borelli-Weber-Fick (BWF) è un presunto principio della fisiologia muscolare secondo cui la modifica della lunghezza e della struttura del muscolo scheletrico e del tendine avvengono in base a un determinato stimolo motorio, contraddistinto dalla lunghezza muscolare raggiunta.

Questo principio sembra essere stato coniato da autori italiani in campo extra-scientifico, e in seguito molto popolarizzato nella letteratura sul fitness e sullo sport strettamente a livello nazionale. Ma proprio perché la legge della plasticità muscolare o legge BWF non è riconosciuta in ambito scientifico, si richiede di analizzare se ciò che propone ha un fondamento ed è confermato dalla ricerca.

Interpretazione comune

In diversi testi dedicati al fitness e allo sport la legge BWF ha assunto una definizione precisa, tramandata negli anni, secondo cui diversi gradi di allungamento e accorciamento del muscolo durante un esercizio contro resistenza possono modificare la struttura e la lunghezza muscolo-tendinea (1,2,3,4).

  • Allungamento completo e accorciamento completo: aumenta la parte contrattile in misura pari alla riduzione della parte tendinea, mantenendo la sua lunghezza a riposo inalterata, ma aumentando la sua velocità;
  • Allungamento completo e accorciamento incompleto: la lunghezza della parte tendinea aumenta più di quanto diminuisce quella contrattile, quindi aumenta la lunghezza complessiva del muscolo e si riduce la velocità;
  • Allungamento incompleto e accorciamento completo: la parte contrattile diminuisce mentre quella tendinea rimane inalterata, causando l’accorciamento complessivo del muscolo;
  • Allungamento incompleto e accorciamento incompleto: la lunghezza del muscolo a riposo diminuisce sia nella parte contrattile che tendinea;

Da questa interpretazione ne deriverebbe che in base al range di movimento (ROM) compiuto in un esercizio – se completo o parziale – o in base al ROM articolare previsto da un esercizio, avrebbero luogo le rispettive modificazioni strutturali.

Se si volesse aumentare la lunghezza a riposo bisognerebbe compiere una contrazione in massimo allungamento evitando il massimo accorciamento; per ridurre la lunghezza a riposo bisognerebbe compiere un ROM parziale evitando il massimo allungamento, e così via.

Il ROM completo di un esercizio, tanto promosso nella didattica di base del fitness, manterrebbe la lunghezza a riposo inalterata aumentando però la parte contrattile a scapito di quella tendinea.

Critica sulla legge della plasticità muscolare 

Per quanto estremamente diffusa dai corsi nazionali per operatori nel ramo del fitness & bodybuilding, della preparazione atletica, e addirittura nei programmi universitari, la legge BWF è stata tramandata negli anni senza che nessuno si preoccupasse di verificarne la fondatezza. Probabilmente i primi autori a fare presenti queste controversie furono Paoli & Neri nel testo Principi di Metodologia del Fitness appena nel 2010 (1). 

Gli autori spiegavano che non ci fosse traccia della legge BWF nella letteratura scientifica, ma che venne citata probabilmente per la prima volta nel 1975 nel libro Chinesologia di Antonietta Vannini, e dagli anni ‘90 ripresa (e forse ridefinita) in diversi testi italiani, sembrerebbe dedicati soprattutto allo sport. Paoli & Neri spiegavano anche che la lunghezza dei sarcomeri può essere effettivamente modificata, ma che la “legge” per come descritta si basasse su deduzioni non confermate (1).

Ciò che è accaduto con la legge BWF è riconducibile a classici bias cognitivi come l’effetto della mera esposizione o l’effetto bandwagon: per qualche motivo in Italia si è consolidata una nozione non confermata a cui molte figure competenti hanno creduto, tramandandola, senza domandarsi se fosse verificata e accettata scientificamente. Basta infatti una rapida ricerca nella letteratura scientifica per capire che nessun documento ne parla, mentre le evidenze non sembrano confermare ciò che propone.

Bro-science sulla legge della plasticità muscolare

Le conseguenze sull’accettazione delle legge BWF sono state che testi, corsi e scuole su fitness,  fisioterapia, preparazione atletica (1,2,5), siti internet accreditati, fino programmi universitari di scienze motorie e addirittura medicina e chirurgia, l’hanno validata, proponendo delle modalità di intervento su questa basate.

Nella didattica sul fitness o nell’ambito posturale è stata presa per buona, trasmettendo il messaggio che applicandola si possa modificare la postura in maniera relativamente facile e efficace.

Nella letteratura fisioterapica era stata da tempo proposta l’ipotesi secondo cui per migliorare la postura si sarebbe dovuto rafforzare il muscolo debole e allungato, e applicare lo stretching al muscolo rigido e accorciato (6).

Ma queste teorie sono state messe in discussione da molto tempo, e in ogni caso non sembra considerassero l’utilizzo del normale resistance training a diverse lunghezze e ROM articolari (6).

La “nostrana” legge BWF quindi avrebbe rappresentato un’estensione di queste controverse teorie discusse nella ricerca, arricchendo le presunte modalità di intervento possibili per correggere la postura (1). Ma si è potuto capire che questa “legge” non è mai stata accennata nella letteratura scientifica, come conferma l’assenza anche solo di indizi che ne suggerirebbero l’esistenza.

Evidenze scientifiche

Nel gergo scientifico della lunghezza muscolare è indicata dall’aumento dei sarcomeri (sarcomerogenesi) in serie, viceversa l’accorciamento muscolare è indicato dalla diminuzione degli stessi.

Anche la lunghezza dei fascicoli (gruppi di fibre muscolari) indica la lunghezza muscolare, riconosciuta anche come un indicatore grossolano della modifica degli stessi sarcomeri in serie.

È noto dagli anni ‘70 che i muscoli si possono adattare a una nuove lunghezze funzionali aggiungendo o rimuovendo i sarcomeri in serie alle estremità delle miofibrille esistenti (6,7), fenomeni definiti accorciamento adattativo o allungamento adattativo a seconda della direzione presa (6).

L’immobilizzazione può portare all’aumento o alla diminuzione dei sarcomeri in serie se il muscolo è mantenuto rispettivamente allungato o accorciato. Su animali esercizi eccentrici in cui si raggiunge un alto grado di allungamento (camminata/corsa in discesa) aumentano di più la lunghezza dei sarcomeri, e le contrazioni solo-concentriche in massimo accorciamento (camminata/corsa in salita) possono accorciare il muscolo (7). Le evidenze sulla modifica della lunghezza tendinea sono molto limitate, e ancora non riguardano l’effetto del resistance training sull’uomo (6).  

Queste scarse evidenze suggeriscono che allenare un muscolo solo a elevati gradi di allungamento potrebbe determinare un’aggiunta di sarcomeri in serie, e allenarlo solo a elevati gradi di accorciamento ne potrebbe determinare una perdita, ma ciò deve essere valutato sull’uomo con protocolli contro resistenza realistici.

Evidenze sul resistance training nell’uomo

La ricerca classica sopra accennata è su roditori sottoposti a protocolli specifici che non mimano allenamenti di resistance training realistici.

Ma la legge BWF viene spesso descritta nel contesto del resistance training, quindi ciò che interessa è l’effetto di questa modalità di allenamento a ROM differenti sulla lunghezza dell’unità muscolo-tendine nell’uomo.

Alcune ricerche mostrano che nelle prime settimane di allenamento il resistance training tradizionale aumenta i sarcomeri in serie fino a 5 settimane, anche se questi subivano una lieve riduzione a partire dalla 5° settimana (8,9). Un ulteriore aumento dell’ipertrofia tramite i sarcomeri in serie è stato osservato negli atleti allenati che sono passati dal resistance training pesante alla modalità concentrica ad alta velocità (8). 

Pochi però sono stati gli studi che ad oggi hanno valutato l’effetto del resistance training a ROM differenti sulla lunghezza muscolare, e curiosamente sono stati pubblicati molto dopo che la legge BWF fosse accettata nel settore nazionale come “dogma”. I primi studi sono i più rilevanti nella pratica, perché sono stati organizzati per mimare allenamenti realistici.

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