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DEPTH SQUAT : CORRELAZIONE TRA INCLINAZIONE DEL BUSTO E L’ANGOLO DI PIEGAMENTO A LIVELLO DELL’ARTICOLAZIONE TIBIO-TARSICA . POSSIBILI DANNI ALLE STRUTTURE ARTICOLARI

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:

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 ANALISI BIOMECANINCA  DELLA CINETICA  DELLO SQUAT

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(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).

immagine 2

 

 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 Immagine 3parallelo,  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: segmento ld
  •        braccio di  leva cox-femorale : segmento cl

 

 

 

 

 

 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.

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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.

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 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:

  • entità della resistenza :con una r tra il 40% e 80% il busto aumenta l’inclinazione di 16 °(10,11) ed un accentuarsi  ( e si accentua l’) della iperestensione della spina (8)
  • accumulo della fatica :con l’aumento delle serie diminuisce l’attività propriocettiva  del ginocchio. con l’avvicinarsi dell’esaurimento delle energie, il carico viene spostato sulla spina che aumenta la sua inclinazione (lattanzio et al.9). tutto  cio’  rende  piu’ intesa  la forza  di  taglio sulla colonna vertebrale (vertebre  l3-l4) aumentando  la possibilità di causare :
  • spondilolisi :  rottura del istimo vertebrale (istmo)
  • spodilolistesi : scivolamento di un vertebra   sull’ altra
  • ernia  del  disco:  protusione  (protrusione)del nucleo polposo.

 

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.

 

BIBILIOGRAFIA :

1. cappozzo, a, felici, f, figura, f, and gazzani, f. lumbar spineloading during half-squat exercises. med sci sports exerc 17: 613–620,1985.

2. dahlkvist, nj, mayo, p, and seedhom, bb. forces during squattingand rising from a deep squat. eng med 11: 69–76, 1982.

3. gullett, jc, tillman, md, gutierrez, gm, and chow, jw. abiomechanical comparison of back and front squats in healthy  trained individuals. j strength cond res 23: 284–292, 2009.

4. hwang, s, kim, y, and kim, y.lower extremity joint kinetics andlumbar curvature during squat and stoop lifting. bmc musculo skeldisord 2: 10–15, 2009.

5. potvin, jr, mcgill, sm, and norman, rw. trunk muscle and umbar ligament contributions to dynamic lifts with varying degrees  of trunk flexion. spine 16: 1099–107, 1991.

6. russell, pj and phillips, sj. a preliminary comparison of front and  back squat exercise. res q exerc sport 60: 201–208, 1989.

7. walsh, jc, quinlan, jf, stapleton, r, fitzpatrick, dp, and  mccormack, d. three-dimensional motion analysis of the lumbar  spine during ‘‘free squat’’ weight lift training. am j sports med 35:

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8. van eijden, tm,weijs,wa, kouwenhoven, e, and verburg, j. forcesacting on the patella during maximal voluntary contraction of the       quadriceps femoris muscle at different knee flexion/extensionangles. acta anat 129: 310–314, 1987

9. lattanzio, pj, petrella, rj, sproule, jr, and fowler, pj. effects of fatigue on knee proprioception. clin j sports med 7: 22–27, 1997.

10. hay, jg, andrews, jg, vaughan, cl, and ueya, k. load, speed and equipment effects in strength-training exercises. in: biomechanics viii-b.      matsui, h and kobayashi, k, eds. champaign, il: human kinetics publishers, 1983. pp. 939–950.

11. ellis, e, arambatzi, f, and papadopoulos, c. effects of load on ground reaction force and lower limb kinematics during concentric squats. j sports sci 23: 1045–1055, 2005.

LA VALUTAZIONE CHINESIOLOGICA DEL COMPLESSO ARTICOLARE DELLA SPALLA. APPROCCIO CON ESERCIZI DI RESISTANCE TRAINING. Parte 1

LA VALUTAZIONE CHINESIOLOGICA DEL COMPLESSO ARTICOLARE DELLA SPALLA. APPROCCIO CON ESERCIZI DI RESISTANCE TRAINING. Parte 1. A cura del dott. Elpidio Amoroso Resistance Training Coach

 

I benefici del Resistance Training sono ormai consolidati e riconosciuti dalla comunità scientifica. Tuttavia, un approccio poco razionale, come la scelta inappropriata di un esercizio, o un semplice errore nella manipolazione delle variabili di lavoro, non è esente da rischi per i traumi e gli infortuni che possono insorgere,  a qualsiasi livello di condizione. Il complesso articolare della spalla, per esempio, è una delle regioni più esposte a problematiche di questo tipo. La raccolta di alcuni dati statistici e i provvedimenti preventivi, attraverso una valutazione funzionale del soggetto, consentono di ridurre notevolmente i rischi di traumi e lesioni da sovraccarico. I fattori di rischio si differenziano essenzialmente in fattori intrinseci – quali squilibri articolari e muscolari – e fattori di rischio estrinseci, di natura tecnica ed esecutiva. La ricerca per la biomeccanica dello sport non solo si occupa di esaminare i fenomeni di carattere patologico ma soprattutto si propone di analizzare le probabili cause scatenanti questi fenomeni.

Malgrado alcuni approcci di carattere pratico siano considerati a rischio, l’incidenza di traumi a carico della spalla sono registrati statisticamente tra i più frequenti. I dati forniti da alcune ricerche riferiscono che fino al 36 % delle lesioni e disturbi nella popolazione RT si verificano al complesso della spalla (2) . Nell’ambito del movimento umano, la spalla presenta ampie possibilità di far occupare spazio all’arto superiore in tutti i piani anatomici e per questo presenta delle strutture osteoarticolari  molto complesse ( Tabella 1) . La suscettibilità al trauma di queste articolazioni è in parte dovuto al notevole stress che subentra in modo repentino – per esempio in casi dove non era richiesta tradizionalmente nessuna azione muscolare specifica – e quindi a sottomissione ad un nuovo ruolo nel quale questa struttura, soggetta ad improvviso sovraccarico, non sempre si adatta in modo lineare. Un altro fattore è la coincidenza di alcune esercitazioni comuni di RT che spesso portano la spalla in posizioni sfavorevoli, verso i limiti dell’articolazione coinvolta, creando uno squilibrio degli stabilizzatori come la cuffia dei rotatori, a prescindere dal livello e dal condizionamento iniziale del soggetto.

     Tabella 1immagine sito_articolo_spalla2immagine sito_articolo_spalla2

 

 

In determinate condizioni, per esempio alcune posizioni che richiedono l’estensione dell’omero posteriormente al tronco o la rotazione esterna dell’omero sul piano frontale, sono considerate un fattore di stress eccessivo e quindi possono compromettere la mobilità e nel tempo potrebbero portare a una diminuzione della stabilità. Alcune tipologie di esecuzione che sovvertono i principi della biomeccanica della stabilità gleno-omerale sono rintracciabili in alcuni esercizi. Nel corso delle indagini statistiche, esercizi come le distensioni su panca a presa larga, distensioni con il bilanciere da dietro al collo, le aperture alla butterfly machine e trazioni alla lat machine dietro al collo, sono stati identificati come esercizi con elevato fattore di rischio. (fig 1-4)

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Il contributo di instabilità gleno-omerale è marcato se il soggetto non è provvisto di un’adeguata funzionalità articolare e se commette degli errori tecnici relativi all’esecuzione. La scelta di questi esercizi è subordinata ad una condizione predisponente ad una parziale dislocazione che si manifesta nella mancata coincidenza del centro di rotazione della cavità glenoidea con la testa dell’omero .

 

 

 

FATTORI DI RISCHIO

 

Un fattore di rischio elevato, riscontrato nella popolazione che pratica RT,  generalmente sottolinea alcuni squilibri di forza muscolare, instabilità e perdita di mobilità articolare, spesso per la presenza di specifici muscoli retratti. Un adeguato equilibrio di agonisti, antagonisti e sinergici, diviene necessario per fornire sufficiente stabilità proprio per il mantenimento delle normali funzioni biomeccaniche della spalla. Le comuni routine di RT per bodybuilder, powerlifter e per la maggioranza degli appassionati, spesso sono focalizzate sull’esercitazione dei grandi gruppi muscolari come il grande pettorale, trapezio superiore, e deltoidi, trascurando muscoli stabilizzatori , come la cuffia dei rotatori altre strutture muscolo-tendinee che trovano origine o inserzione intorno alla spalla. Il suggerimento di controllare la funzione dei rotatori non è sempre da attribuire a ipotesi di potenziamento, spesso infatti si tratta di ridurre le tensioni proprio per la tendenza di quest’ultimi alla retrazione.

Tra i siti più comuni nelle lesioni dei tessuti molli sono compresi i bicipiti (capo lungo), sovraspinato e piccolo rotondo. Nel quadro eziologico sono annoverati , quindi, tutti gli esercizi che impongono un’esecuzione con le posizioni di extrarotazione dell’omero, considerata maggiormente a rischio rispetto alle altre.

Le variabili di allenamento per migliorare la forza, la prestazione e l’ipertrofia muscolare, sono state ampiamente investigate nell’ambito della ricerca sul RT, tuttavia i fattori di rischio eziologici e di adattamenti indesiderati che compromettono la mobilità e predispongono le lesioni alla spalla, con le relative disfunzioni, non sono state ancora esaminate esaurientemente . La maggior parte delle lesioni della spalla documentate in letteratura emergono da indagini retrospettive, quindi, è difficile ipotizzare con certezza i precisi meccanismi eziologici di danno nei casi di azioni non traumatiche. A prescindere dalla metodologia di allenamento e dall’obiettivo, non vi è alcuna prova tangibile che le persone che sollevavano pesi più leggeri e alte ripetizioni siano molto meno a rischio rispetto alla persona che svolge un lavoro sub-massimale o in qualche modo con maggiore resistenza.

 

 

APPLICAZIONI PRATICHE

 

Un’intuizione pratica potrebbe essere quella di modificare gli esercizi, proponendo le varianti che nella catena motoria coinvolta prediligano la posizione della sbarra o bilanciere non più dietro al collo ma davanti. La sostituzione del lento dietro col bilanciere, con il lento avanti e le trazioni alla lat machine dietro con le trazioni alla lat machine avanti. La motivazione della scelta dell’esercizio, quindi, deve essere consolidata dalla condizione articolare del soggetto, dalla sicurezza della modalità esecutiva e dal rapporto con altri esercizi che esaltino uguale beneficio, sia nel caso di allenamento sia per la forza per l’ipertrofia e per il fitness (3) .