Dott. Giorgio Trotta
L’ideazione di un buon programma allenante parte da una scelta accurata degli esercizi in considerazione dei bisogni reali del soggetto.
La scelta deve basarsi sull’obiettivo che il soggetto si prefigge e sui muscoli che intende maggiormente stimolare (target). Un esercizio non attiva un “solo” muscolo ma una catena motoria dove il muscolo target ne è parte. Quindi l’esercizio, la sua esecuzione e gestione devono essere il più possibile specifici ai bisogni del soggetto.
La Specificità (Specificity) o principio del SAID (Specific Adaptions to Imposed Demands – Adattamento Specifico alla Domanda Imposta) è un principio fondamentale dell’attività sportiva secondo cui gli adattamenti indotti dall’esercizio sono specifici dell’allenamento fisico svolto. Stone ed altri (4) hanno evidenziato come la scelta di un esercizio determini l’entità di adattamento che si verifica a seguito di uno specifico programma allenante.
Nella teoria dell’esercizio con i pesi il principio di specificità rappresenta uno dei tre principi fondamentali unitamente alla periodizzazione e al sovraccarico progressivo.
Per una più facile comprensione dell’azione delle forze sul corpo e le inerenti funzioni muscolo-scheletriche interessate si ritiene opportuno rappresentare l’azione dello sforzo muscolare tramite una linea (linea resistente – LR). Le distanza tra LR e le posizioni delle articolazioni maggiormente coinvolte nell’esercizio permettono di appurare l’intensità dei momenti resistenti che agiscono e quindi poter valutare lo stress a cui le suddette articolazioni e relativi muscoli sono sottoposti: ovviamente la parte muscolare associata all’ articolazione più lontana dalla LR sarà maggiormente sollecitata rispetto a quella più vicina.
Negli esercizi di piegamento più comuni per gli arti inferiori il reclutamento muscolare è influenzato da 3 fattori principali: la profondità raggiunta, il posizionamento del piede (1) ,l’ampiezza e la flessibiltà della caviglia(6).
Nel seguito gli esercizi vengono esaminati con profondità, posizionamento dei piedi ,ampiezza e flessibilità delle caviglie che si raggiungono di norma.
FIGURA 1: Le immagini mostrano l’intensità delle azioni sugli estensori delle ginocchia durante (A) wall sit muro e (B)wall sit parete/ palla di instabilità
Il wall sit è un esercizio fondamentale per rafforzare gli arti inferiori. Esso è svolto tenendo la schiena appoggiata al muro durante la posizione di squat ( Fig 1°). La LR è funzione della posizione del centro di gravità rispetto al muro e dall’ attrito con la parete che ne limita il movimento.Gli sforzi maggiori coinvolgono le ginocchia e di conseguenza le forze reagenti sono prodotte dall’estensore del ginocchio.
Una variante dell’esercizio che permette una diminuzione dell’entità delle sollecitazioni sui quadricipiti è quella dell’ inserimento di una fit ball tra la regione lombare del soggetto e la parete: l’aumento della flessione del busto riduce lo stress nei quadricipiti (Fig 1B).
FIGURA 2: Le immagini mostrano l’intensità delle azioni sugli estensori delle ginocchia durante la leg press sdraiata (A) e l’hack squat (C), e l’ intensità delle azioni sugli estensori dell’ anca durante la leg press (B) in relazione alla pendenza
Alcuni esercizi di leg press sono utilizzati per rafforzare la muscolatura dell’anca e delle ginocchia attraverso l’elevato lavoro muscolare a cui esse sono sottoposte. La gamma dei movimenti varia in relazione ai valori assunti dagli angoli della piattaforma rispetto al busto, come mostrato dalle figure della leg press e hack squat machine (Fig 2). Si noti che le posizioni simili della leg press sdraiata (Fig 2A) e dell’hanck squat (Fig 2C) determinano una maggiore intensità di azione sui quadricipiti.
La LR prodotta nella posizione profonda della leg press inclinata (Fig 2B), la mancanza di attrito sulla pedana e l’ altezza dei piedi determinano forze perpendicolari alla piattaforma con la conseguenza di uno sforzo maggiore per gli estensori dell’anca. Quindi se l’obiettivo è quello di rafforzare esclusivamente gli estensori delle ginocchia la scelta riguarda la leg press disteso o l’ hack squat, mentre la scelta per il rafforzamento degli estensori dell’anca riguarda la leg press inclinata.
FIGURA 3: Lo squat alla smith machine permette agli estensori di anche e ginocchia una equa distribuzione.
Nella Smith machine il posizionamento dei piedi risulta molto importante. Alelbeck (1) ha evidenziato che se il tronco rimane eretto sotto il bilanciere mettendo i piedi sotto i fianchi viene intensificato il lavoro sugli estensori delle ginocchia, mentre quando il posizionamento dei piedi comporta un angolo retto caviglie/ ginocchia e coscia parallela al pavimento viene intensificato un lavoro maggiore sugli estensori delle anche. Il coinvolgimento degli estensori delle anche e delle ginocchia è il medesimo fino a quando il tronco rimane verticale come si evince dalla fig3.
Per simulare lo squat tradizionale o l’ affondo i piegamenti alla Smith machine possono essere variati al fine di interessare maggiormente i quadricipiti o i femorali
figura 4
Lo squat e l’affondo sono esercizi dove è molto importate saper gestire il controllo del corpo per il mantenimento dell’equilibrio. Una volta appresa la corretta esecuzione dell’ esercizio si può prendere in considerazione l’aggiunta di una resistenza supplementare ( manubri e bilanciere) facendo attenzione alla posizione del ginocchio che non sia in varismo o valgismo e non permettendo rotazioni varie (più comune nelle donne(5)).Per evitare seri rischi di infortunio Il riconoscimento di una posizione scorretta è fondamentale in quanto l’attività del tendine del ginocchio è maggiore durante l’esecuzione dello squat rispetto alla leg press(2) .
Se sussistano problematiche di instabilità Youdas e collaboratori(5) suggeriscono di evitare l’affondo e di eseguire esercizi di potenziamento di squat a muro o squat a corporeo libero.
Si noti che uno squat parziale (fig 4A) e un affondo (Fig 4B) determinano equivalenti sollecitazioni sui muscoli dei fianchi e sulle ginocchia, mentre lo squat completo (Fig 4C), per la maggiore profondità, sollecita maggiormente gli estensori dell’anca. C’è da sottolineare che l’esecuzione dello squat necessita del possesso di determinati requisiti articolari per l’assunzione della posizione corretta(2).
Abelbeck (1) ha più volte evidenziato che l’ obiettivo per specifici gruppi muscolari può essere realizzato variando la profondità dello squat.
CONCLUSIONI
In questo articolo nell’analisi degli esercizi tri-articolari per gli arti inferiori sono stati presi in considerazione solo la LR e il momento. E’ da evidenziare che la disposizione della LR varia in relazione alla profondità raggiunta, al posizionamento dei piedi, alla articolarità della caviglia e alla dimensione degli arti (1) . Sebbene sia possibile agire sulla profondità, il posizionamento del piede e la flessione della caviglia, è del tutto impossibile modificare le dimensioni del corpo. Quando le dimensioni degli arti e del tronco sono grandi è grande anche il momento da applicare e quindi risulta più impegnativo generare le forze per vincere la resistenza. E’ opportuno, in definitiva, conoscere gli obiettivi e le caratteristiche del soggetto per poter indicare “il mezzo” allenante per il raggiungimento dello scopo .
1Abelbeck KG. Biomechanical model and evaluation of a linear motion squat type exercise. Journal of Strength and Conditioning Research. 16(4):516 – 524.2002.
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5 Youdas JW, Hollman JH, Hitchcock JR, Hoyme GJ, Johnsen JJ. Comparison of hamstring and quadriceps femoris electromyographic activity between men and women during a single-limb squat on both a stable and labile surface. Journal of Strength and Conditioning Research. 21(1):105 – 111. 2007.
6 Trotta g. Depth squat : correlazione tra inclinazione del busto e l’ angolo di piegamento al livello dell’ articolazione tibio-tarsica. Possibili danni alle strutture .
Dott. Giorgio Trotta
L’ articolo ha per oggetto le ipotesi di danno che potenzialmente possono essere arrecate alle strutture articolari quando l’atleta non esegue in maniera corretta il DEPTH SQUAT.
Il maggior rischio per la colonna vertebrale, proviene dall’ inclinazione della schiena durante l’esecuzione.
Si e’ voluto indagare se detta inclinazione sia legata a fattori determinati da limiti articolari, in particolare dell’articolazione tibio-tarsica.
L’analisi del rischio per dette strutture articolari è basato sulla verifica di esistenza della correlazione tra inclinazione del busto e l’angolo di piegamento a livello dell’articolazione tibio-tarsica presente nella fase bassa dell’esercizio di squat a femore parallelo con utilizzo di sovraccarichi.
E’ stata effettuata una ripresa fotografica a ciascun atleta nella posizione bassa dello squat a femore parallelo, riprendendo il piano sagittale sinistro,il sovraccarico utilizzato e’ stato il 30 % del peso dell’ atleta. le foto sono state elaborate tramite computer con il softwar geogebra per rilevare i parametri presi in esame che sono : angolo tibio-tarsica, angolo busto , braccio di leva femore-tibiale e braccio di leva coxo-femorale.
Dallo studio si può concludere che esiste una correlazione fra l’inclinazione del busto e l’angolo di piegamento tibio-tarsico, è positiva (ad un aumento dell’angolo di piegamento tibio-tarsico corrisponde un aumento dell’inclinazione del busto).la correlazione è fortissima, come dimostrato dal valore di r quasi prossimo all’ unita’ (0,9871) raggiunto dal coefficiente di pearson. 97,44 % (coefficiente di determinazione) rappresenta l’aumento dell’inclinazione del busto che può essere spiegato dall’ aumento dell’angolo di piegamento tibio-tarsico.
INTRODUZIONE ALLO STUDIO: GENERALITA’
Lo squat (o piegamento sulle ginocchia) con sovraccarico è un esercizio ampiamente utilizzato in molte discipline sportive sia per lo sviluppo muscolare sia per il potenziamento sia per l’ efficienza generale dell’ atleta.
Un esercizio base nel bodybuilding, nel powerlifting, nel weightlifting, nell’ atletic conditioning e nelle attività di fitness con obiettivi, modalità esecutive ed impegno muscolare differenti. I benefici che si possono ottenere dalla pratica dello squat sono innumerevoli a condizione che gli esercizi siano eseguiti nelle modalità corrette e con una appropriata tecnica .
DEFINIZIONE DELLO SQUAT
Il piegamento sulle ginocchia e’ l’esercizio in cui l’ atleta, iniziando in posizione eretta con ginocchia e anche completamente estese, si piega flettendo a livello delle articolazioni delle anche, delle ginocchia, delle caviglie e ritorna alla posizione di partenza con una successiva risalita mediante estensione delle suddette articolazioni in relazione al valore assunto dall’ angolo del ginocchia sono definite le seguenti tipologie di squat:
ANALISI BIOMECANINCA DELLA CINETICA DELLO SQUAT
(baricentro reale: media tra bilanciere e corpo)
Nel modello il sistema è costituito da tre aste rigide (colonna cg, femore cd, tibia perone ed) e da quattro cerniere, i punti e, d, c e g, che rappresentano rispettivamente: gli snodi delle caviglie (fissi) ,delle ginocchia,dell’ anca e posizione del baricentro bilanciere/corpo . il modello ha come vincoli: il punto fisso (e) dello snodo delle caviglie (solidale ai piedi che non devono staccarsi a terra), la posizione del baricentro g (atleta/bilanciere) che durante l’esercizio si muove sulla verticale e il rispetto della condizione di rigido equilibro statico dell’insieme: la proiezione verticale del baricentro(g) bilanciere/corpo, durante l’intero esercizio, deve cadere all’ interno dell’aria delineata dai piedi dell’atleta,appena davanti la caviglia). Nella posizione della configurazione della figura tra il punto e (caviglie) e il punto g (baricentro bilanciere/corpo), sono impegnate tre articolazioni: anche, ginocchia, caviglie.Le articolazioni maggiormente coinvolte alla produzione delle forze occorrenti per controbilanciare i momenti del peso del bilanciere/corpo rispetto ai centri di rotazione c e d sono l’anca e il ginocchio (si esclude la caviglia – centro e – perché il contributo dei momenti è minimo) attraverso l’azione dei rispettivi muscoli: gluteo e quadricipite.
BRACCIA DI LEVA
Nella posizione bassa del piegamento sulle ginocchia a femore parallelo notiamo dalle fig 2,3 e 4 che al variare dell’ angolo delle caviglie (corrispondentemente angolo del busto) variano le braccia di leva di anca e ginocchio . all’ aumentare dell’ angolo della caviglia aumenta il braccio di leva delle anche e diminuisce il braccio di leva delle ginocchia. in particolare maggiori braccia di leva dell’anca generano maggiori sollecitazioni per la bassa schiena e viceversa maggiori braccia di leva del ginocchio generano sollecitazioni maggiori per l’articolazione stessa. I rischi di danno per le rispettive strutture sono proporzionali all’ entità dei carichi sollevati (R).
OGGETTO DELL’ ARTICOLO
Il lavoro ha per oggetto le ipotesi di danno che potenzialmente possono essere arrecate alle strutture articolari quando l’atleta non esegue in maniera corretta l’esercizio. il maggior rischio per la colonna vertebrale, proviene dall’ inclinazione della schiena durante l’esecuzione dell’ esercizio . Numerosi lavori scientifici lo evidenziano..1,2,3,4,5,6 e 7 Si e’ voluto indagare se detta inclinazione sia legata a fattori determinati da limiti articolari delle altre articolazioni implicate nell’esercizio, in particolare dell’articolazione tibio-tarsica.
L’analisi del rischio per dette strutture articolari è basato sullo studio della verifica di esistenza della correlazione tra inclinazione del busto e l’angolo di piegamento a livello dell’articolazione tibio-tarsica presente nella fase bassa dell’esercizio di depth squat.
ACQUISIZIONE DEI DATI
Tutte le acquisizioni sono state effettuate presso 3 palestre di roma e provincia. sono stati coinvolti 23 soggetti di eta’ compresa dai 20 ai 60 anni , e’ stata effettuata una ripresa fotografica a ciascun atleta nella posizione bassa dello squat a femore 
parallelo, riprendendo il piano sagittale sinistro il sovraccarico utilizzato e’ stato il 30 % del peso dell’ atleta. le foto sono state elaborate tramite computer con il softwar geogebra per rilevare i parametri presi in esame che sono :
PRESENTAZIONE DEI DATI
Nella tabella sono stati riportati per ciascun soggetto il peso, la resistenza utilizzata , l’ angolo della caviglia,l’ angolo dell’anca e l’angolo dell’ inclinazione del busto. L’ordine e’ in relazione al valore crescente dell’angolo della caviglia.
Dai valori riscontrati si percepisce in maniera intuitiva il legame fra l’inclinazione del busto e l’ angolo della caviglia.
Infatti i soggetti che via via presentano limiti piu’ pronunciati alla mobilita’ tibio -tarsica (maggiore angolo della caviglia ) nel contempo devono flettere sempre più il busto (maggiore angolo del busto ) per mantenere l’ equilibrio statico dell’ insieme.
Tuttavia la percezione intuitiva del legame dei parametri non è uno strumento adatto per verificare la correlazione dei due parametri. occorre una oggettiva strategia di analisi dei dati, svincolata dal giudizio personale dell’osservatore e possibilmente che fornisca una misura numerica quantitativa.
VERIFICA CORRELAZIONE CON L’ INDICE DI PEARSON
La retta di regressione caratterizzata dal coefficiente di pearson indicato con “r“ viene calcolato con l’aiuto di un software. I valori dell’angolo di piegamento tibio-tarsico e i valori dell’angolo di inclinazione del busto sono stati elaborati con la funzione correl di excel.
r = 0,9871 esiste forte correlazione positiva
r quadro = 0,9744 coefficiente di determinazione indica la bontà adattamento (in inglese fitting) della regressione lineare stimata (la curva) ai dati osservati le due colonne di dati.
RISULTATI
dallo studio si può concludere che:esiste una correlazione fra l’inclinazione del busto e l’angolo di piegamento tibio-tarsico, è positiva (ad un aumento dell’angolo di piegamento tibio-tarsico corrisponde un aumento dell’inclinazione del busto).
la correlazione è fortissima, come dimostrato dal valore di r quasi prossimo all’ unita’ (0,9871) raggiunto dal coefficiente di pearson, 97,44 % (coefficiente di determinazione ) rappresenta l’aumento dell’inclinazione del busto che può essere spiegato dall’ aumento dell’angolo di piegamento tibio-tarsico.
Oltre alla caviglia altri fattori influenzano l’inclinazione del busto:
CONCLUSIONI
L’accosciata (squat) è un ottimo esercizio ampiamente utilizzato dai tecnici nel condizionamento generale, nel potenziamento e nella muscolazione degli arti inferiori, e nel fitness generale.
E’ un esecizio non indenne da rischi per la schiena conseguenti ad una cinematica condizionabile da limiti articolari (in particolare la tibio-tarsica) dell’esecutore, dall’entità della resistenza, dalla fatica accumulata in numerose serie portate a sfinimento.
L’inclusione nei programmi di allenamento deve essere preceduta da un’analisi delle possibilità articolari della caviglia ( e non solo..).
L’eventuale test sull’esecuzione nel caso di programmi che prevedano r superiori al 30% di 1 RM, va eseguito con sovraccarichi con una r tra il 40% e 80% 1RM, per l’influenza dello stesso sulla cinematica , ed un controllo da parte del tecnico delle ripetizioni finali di serie portate a sfinimento.
Nel caso di soggetti over 40, il tecnico deve valutare seriamente, la possibilità di varianti meno stressanti per il rachide, e l’obiettivo realistico da perseguire.
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