Biomeccanica degli esercizi fisici - 1° week-end

Biomeccanica NonSoloFitness.it

Slide riassuntive

Dott. Diego Campaci

1

Approfondimenti e note Biomeccanica degli esercizi fisici.

Dalla preparazione atletica sportiva al fitness.

Di Stecchi A.

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Fondamenti di biomeccanica: le leve Primo genere

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Secondo genere

Terzo genere

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Fondamenti di biomeccanica: piani e assi di riferimento

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Termini di Posizione

Fonte img: http://www.stefiles.altervista.org/didattica/edfisica/basi/terminologia.pdf

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Termini di movimento

Fonte img: http://www.stefiles.altervista.org/didattica/edfisica/basi/t erminologia.pdf

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Le articolazioni Sinartrosi: articolazioni immobili o semimobili Diartrosi: articolazioni mobili stabilizzate dalla capsula articolare, ricca di liquido sinoviale; dai legamenti che limitano anche l’escursione articolare.

Presentano spesso dischi e menischi che ottimizzano i contatti fra i capi ossei; labbra articolari di tessuto connettivo fibroso che aumentano le cavità articolari; cartilagini articolari (tessuto connettivo ialino) che riduce l’attrito meccanico e va incontro a trofismo nei soggetti allenati.

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Colonna vertebrale

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Colonna vertebrale

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Colonna vertebrale

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Colonna vertebrale Indice di Kapandji

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Colonna vertebrale

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Colonna vertebrale

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Ginocchio

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Ginocchio

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Anca

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Anca

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Caviglia

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Classificazione dei muscoli fusiforme

pennato semipennato

digastrico nastriforme bicipite

triangolare

tricipite

quadricipite

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Legge Borelli Weber Fick

“La lunghezza delle fibre è proporzionale all’accorciamento ottenuto dalla loro contrazione, e questo accorciamento è circa uguale alla metà della lunghezza delle fibre”

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Legge di Goldspring “Il numero dei sarcomeri in serie di un muscolo si modifica (aumenta o diminuisce) per permettere al muscolo di sviluppare la sua tensione massimale nella posizione in cui è piùù sollecitato”

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Leggi Borelli Weber Fick e Goldspring conseguenze A seconda del tipo di lavoro è possibile osservare ulteriori modificazioni sulla lunghezza del muscolo.

1.

Contrazione completa e stiramento incompleto = ventre muscolare più corto, tendine invariato = muscolo a riposo + corto

2.

Contrazione incompleta e stiramento completo = ventre muscolare più corto, tendine più lungo = muscolo a riposo + lungo

3.

Contrazione e stiramento incompleti = muscolo molto più corto, tendine più corto = muscolo a riposo più corto

4.

Contrazione e stiramento completi = ventre muscolare più lungo, tendine più corto = muscolo a riposo invariato

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Legge di Starling

“La forza contrattile di un muscolo è direttamente proporzionale, alla lunghezza delle sue fibre all’inizio della contrazione”

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Legge di Schwann

“La forza assoluta di un muscolo diminuisce man mano che esso si accorcia contraendosi, come i corpi elastici�

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Leggi di Starling e Schwann conseguenze Quando si voglia reclutare un ventre muscolare: 1. Individuarne le inserzioni del muscolo; 2. Fare in modo che all’inizio del movimento le inserzioni siano situate il piÚ lontano possibile; 3. Fare in modo che alla fine del movimento le inserzioni siano situate il piÚ vicino possibile; 4. Strutturare il movimento in modo che i muscoli che non so vogliano coinvolgere siano detesi (accorciati passivamente) e quindi riducano la loro partecipazione

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Muscolatura addominale

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Ileo-psoas

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Quadricipite femorale

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Ischio-crurali

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Adduttori

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Glutei

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Tricipite surale

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Macchine Guidate Vs Pesi liberi MACCHINE GUIDATE

PESI LIBERI

Movimento guidato

Movimento non guidato

Rapidità nell’apprendimento

Tempi di apprendimento lunghi

Non richiesta coordinazione  non allenanti per coordinazione

Richiesta coordinazione  allenanti per la coordinazione

Non richiesta la stabilizzazione  non allenanti per i muscoli stabilizzatori

Richiesta la stabilizzazione  allenanti per i muscoli stabilizzatori

Bassa sinergia muscolare

Alta sinergia muscolare

Non permettono esecuzioni a velocità esecutive elevate

Permettono anche esecuzioni a velocità esecutive elevate

Più sicure in acuto, meno in cronico

Più sicuri in cronico, meno in acuto

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Esercizi multiarticolari Vs Esercizi monoarticolari ESERCIZI MULTIARTICOLARI (BASE)

ESERCIZI MONOARTICOLARI (COMPLEMENTARI)

Più articolazioni coinvolte

Una sola articolazione coinvolta

Traiettorie riconducibili ad una linea retta

Traiettorie riconducibili ad un arco di circonferenza

Elevata sinergia muscolare

Limitata sinergia muscolare (tentativo di isolamento)

In generale, maggiore sicurezza esecutiva

In generale, minor sicurezza esecutiva

Adatti anche all’utilizzo di carichi elevati

Non adatti all’utilizzo di carichi elevati

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Squat • • • • • • •

Descrizione tecnica esecutiva Reclutamento muscolare Profondità di accosciata Posizione del ginocchio Posizione della schiena Diverso orientamento dei piedi e reclutamento Errori comuni 35

Squat – Ginocchio

Fonte: Effect of Knee Position on Hip and Knee Torques During the Barbell Squat. Fry A. C. et al.

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Squat – profondit à di accosciata Argomentazione molto controversa • Escamilla (2001): • per la riabilitazione: 0-50° • Per lo sport: sconsigliato scendere sotto lo i 90° • Ma: maggiore profondità = maggior reclutamento • Hartmann et al. (2013): • “non è chiaro perché si ipotizzi che lo squat profondo sia più rischioso per i tessuti, anche in considerazione dei minori carichi utilizzati in questa variante” 37

Squat – profondit à di accosciata Quindi…

Vanno considerati: • Stato di salute del ginocchio • Mobilità articolare • Mantenimento delle curve fisiologiche • L’obiettivo 38

Squat – profondit à di accosciata SI

SCENDERE AL MASSIMO GRADO DI ACCOSCIATA CHE CONSENTA IL MANTENIMENTO DELLE CURVE FISIOLOGICHE

GINOCCHIO SANO ?

NO

MASSIMA PROFONDITA’ DI ACCOSCIATA = 90°

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Squat - Posizione dei piedi e reclutamento

Gli studi sono concordi nell’affermare che la variazione della larghezza o dell’angolo dei piedi non localizza il lavoro sui diversi vasti del quadricipite.

Fonte: Escamilla (2001) 40

Squat – propedeutica

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Squat – varianti esecutive High bar

Low bar

Sumo Squat

Squat Frontale

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Squat – errori comuni

Fonte: The Back Squat: A Proposed Assessment of Functional Deficits and Technical Factors That Limit Performance. NSCA

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Squat – errori comuni Fonte: The Back Squat: A Proposed Assessment of Functional Deficits and Technical Factors That Limit Performance. NSCA

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Squat – errori comuni

Fonte: The Back Squat: A Proposed Assessment of Functional Deficits and Technical Factors That Limit Performance.

NSCA

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Squat – errori comuni

Fonte: The Back Squat: A Proposed Assessment of Functional Deficits and Technical Factors That Limit Performance. NSCA

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Squat – modello di valutazione

Fonte: The Back Squat: A Proposed Assessment of Functional Deficits and Technical Factors That Limit Performance. NSCA

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Stacchi • • • • • •

Descrizione tecnica esecutiva Reclutamento muscolare Posizione della schiena Posizioni di partenza Varianti esecutive e differenze nel reclutamento Errori comuni 48

Stacchi – posizione schiena

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Stacchi – posizioni di partenza

Fonte: The Effect of Set Up Position on EMG Amplitude, Lumbar Spine Kinetics, and Total Force Output during Maximal Isometric Conventional-Stance Deadlifts. Edington C. et al.

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Stacchi – varianti esecutive

Stacco sumo

Stacco gambe tese

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Stacchi – errori comuni

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Arti inferiori – confronto esercizi Attivazione bicipite femorale

Biceps femoris RMS and peak RMS EMG during each of the resistance training exercises evaluated, expressed as a percentage of the RMS and peak RMS EMG of the MVIC (n = 20). a Significantly different than all other exercises (p < 0.001). b Significantly different than the deadlift and leg extension (p < 0.001). c Significantly different than all other exercises (p < 0.01). d Significantly different than deadlift, squat, and leg extension (p < 0.05). e Significantly different than all other exercises (p < 0.05).

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Arti inferiori â&#x20AC;&#x201C; confronto esercizi Attivazione retto femorale

Rectus femoris RMS and peak RMS EMG during each of the resistance training exercises evaluated, expressed as a percentage of the RMS and peak RMS EMG of the MVIC (n = 20). a Significantly different than all other exercises (p < 0.01). b Significantly different than the leg extension, step up and deadlift (p < 0.05). c Significantly different than all other exercises except the lunge (p < 0.05). d Significantly different than the leg extension and deadlift (p < 0.05). e Significantly different than the deadlift (p < 0.001).

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Arti inferiori â&#x20AC;&#x201C; confronto esercizi Attivazione vasto laterale

Vastus Lateralis RMS and peak RMS EMG during each of the resistance training exercises evaluated, expressed as a percentage of the RMS and peak RMS EMG of the MVIC (n = 20). a Significantly different than the step up, leg extension, and deadlift (p < 0.05). b Significantly different than the lunge, squat, deadlift (p < 0.05). c Significantly different than all other exercises (p < 0.001). d Significantly different than all exercises except the step up (p < 0.01). e Significantly different than all exercises except the leg extension (p < 0.01). f Significantly different than all exercises except the lunge (p < 0.01). g Significantly different than all exercises except the squat (p < 0.01).

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Arti inferiori â&#x20AC;&#x201C; confronto esercizi Rapporto attivazione bicipite femorale / quadricipite

Activation ratios for each of the resistance training exercises evaluated expressed as a percentage of the RMS EMG normalized to RMS EMG of the MVIC (n = 20). a Significantly different from all other exercises (p < 0.001). b Significantly different from the deadlift and leg extension (p < 0.01). c Significantly different from the deadlift, step up, and leg extension (p < 0.05). d Significantly different from the deadlift, squat, and leg extension (p < 0.05).

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Crunch • • • • •

Descrizione tecnica esecutiva Reclutamento muscolare Diversi posizionamenti di braccia ed arti inferiori Varianti esecutive Errori comuni 57

Crunch - reclutamento

Fonte: Abdominal and hip flexor muscle activation during various training exercises.

Anderson E.A. et al.

Mean electromyogram amplitudes (and SE) in dynamic exercises for each muscle expressed as a percentage of the highest value recorded for that particular muscle in any of the dynamic exercises: trunk flexion (TF), hip flexion (HF), spontaneous situp (SP) and leg lift (LL). The first three exercises were performed in four different ways: with legs straight supported (ss), straight unsupported (s) bent supported (bs) and bent unsupported (b), respectively.

A further three types of leg lifts was performed: bilateral (2), ipsilateral (1i) or contralateral (1c).

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Reclutamento diversificato addominali alti e bassi?

Posizionamento elettrodi

Esempio EMG

Risultati: “per gli esercizi testati, ognuno dei quattro quadranti ha dimostrato simile attività elettromiografica” … ”gli esercizi studiati non reclutano in maniera specifica nessuno dei quadranti dei retti addominali”

Esercizi valutati

Fonte: Electromyographic analysis of four popular abdominal Exercises. Piering A.W. Et al.

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Bibliografia • •

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Anastasi, G., Capitani, S., Carnazza, M. L., Cinti, S., Cremona, O., De Caro, R., ... & Gaudio, E. (2010). Trattato di anatomia umana.

Andersson, E. A., Nilsson, J., Ma, Z., & Thorstensson, A. (1997). Abdominal and hip flexor muscle activation during various training exercises. European journal of applied physiology and occupational physiology, 75(2), 115-123.

Bird, S., & Barrington-Higgs, B. (2010). Exploring the deadlift. Strength & Conditioning Journal, 32(2), 46-51.

Bloomquist, K., Langberg, H., Karlsen, S., Madsgaard, S., Boesen, M., & Raastad, T. (2013).

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Ebben, W. P., Feldmann, C. R., Dayne, A., Mitsche, D., Alexander, P., & Knetzger, K. J. (2009).

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Edington, C., Greening, C., Kmet, N., Philipenko, N., Purves, L., Stevens, J., ... & Butcher, S. (2018). The Effect of Set Up Position on EMG Amplitude, Lumbar Spine Kinetics, and Total Force Output During Maximal Isometric Conventional-Stance Deadlifts. Sports, 6(3), 90.

Escamilla, R. F. (2001). Knee biomechanics of the dynamic squat exercise. Medicine & Science in Sports & Exercise, 33(1), 127-141.

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Bibliografia e sitografia • •

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Hartmann, H., Wirth, K., & Klusemann, M. (2013). Analysis of the load on the knee joint and vertebral column with changes in squatting depth and weight load. Sports medicine, 43(10), 9931008.

Kapandji, I. A. (2007). Fisiologia articolare: schemi commentati di biomeccanica umana. Bologna.

Myer, G. D., Kushner, A. M., Brent, J. L., Schoenfeld, B. J., Hugentobler, J., Lloyd, R. S., ... & McGill, S. M. (2014). The back squat: A proposed assessment of functional deficits and technical factors that limit performance. Strength and conditioning journal, 36(6), 4.

Paoli, A., Neri, M., & Bianco, A. (2013). Principi di metodologia del fitness (Vol. 2). Elika Edizioni.

Piering, A. W., Janowski, A. P., Wehrenberg, W. B., Moore, M. T., & Snyder, A. C. (1993).

Electromyographic analysis of four popular abdominal exercises. Journal of athletic training, 28(2), 120.

Piper, T. J., & Waller, M. A. (2001). Variations of the deadlift. Strength & Conditioning Journal, 23(3), 66. www.nonsolofitness.it

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