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BIOMECCANICA DELLO SPORT
Lo scopo finale è quello di migliorare al massimo grado l'esecuzione di un movimento o di una serie di movimenti. Bisogna chiarire in che senso una tecnica deve essere considerata migliore di un'altra (risultato atletico più elevato). Non ci interessa solo la performance, quindi la prestazione, ma dobbiamo considerare anche la spesa organica per eseguire il gesto (aspetto energetico).
Infatti, non ha senso arrivare ad una velocità massima se non riusciamo a mantenerla per tutta la gara. Quindi, è necessario studiare la biomeccanica per lo studio dell'ottimizzazione del gesto atletico, della performance e dell'aspetto energetico. Abbiamo fonti di energia limitate per compiere movimenti limitati dalle caratteristiche anatomiche e meccaniche.
Bisogna, inoltre, prendere in considerazione le possibili conseguenze, anche traumatiche, che tale esecuzione può comportare (aspetto infortunistico). Un atleta che ha
Il grado di efficienza di una tecnica di esecuzione di un particolare gesto sportivo può essere valutato tramite molti parametri. Ci sono alcuni parametri che non sono assoluti, infatti al variare dello sport e del tipo di gesto possiamo usare parametri diversi. È un rendimento, quindi ci dà un dispendio energetico necessario per ottenere quella prestazione. L'energia allo stato basale è l'energia che si spende anche in stato di riposo per rimanere in vita.
Forza muscolare
La forza complessiva è data dalla somma della tensione sviluppata dai componenti contrattili attivi e dai componenti elastici paralleli passivi dei tessuti delle varie membrane che circondano il muscolo.
Il meccanismo appena descritto si verifica quando il muscolo sviluppa tensione accorciandosi, cioè durante una contrazione di tipo isotonico o concentrica.
Quando viene sviluppata tensione senza variazione di lunghezza, cioè in condizioni statiche, si parla di contrazione isometrica.
quando il muscolo sviluppa tensione allungandosi (per esempio quando frena un arto in movimento) la contrazione si dice eccentrica, infine quando la contrazione avviene durante un movimento a velocità costante (ma non a forza costante) la si definisce isocinetica. Queste quattro categorie di contrazione differiscono per molti fattori come forza sviluppata, lavoro prodotto (positivo nelle isotoniche e negativo nelle eccentriche), dolore muscolare conseguente. L'analisi accurata dei vari regimi di contrazione sopportati dai muscoli durante l'esecuzione di un gesto atletico è fondamentale per l'elaborazione di un qualsiasi programma di allenamento volto a migliorare le prestazioni del muscolo stesso. E' importante anche il tipo di innervamento delle fibre. Da esso dipende infatti il numero di fibre raggiunte dallo stimolo e quindi la forza complessiva sviluppata. L'insieme del motoneurone e delle fibre muscolari da esso innervate è detto unità.motoria. Esistono due tipi fondamentali di unità motorie: quelle veloci e quelle lente. Le unità veloci si contraggono più rapidamente e presentano caratteristiche bioenergetiche più adatte agli sforzi intensi e veloci.
La distribuzione nell'organismo di fibre lente e veloci è decisiva nella possibilità dell'individuo di eseguire con successo gesti atletici caratterizzati da certi valori di forza e velocità. La distribuzione delle fibre è fortemente influenzata da fattori ereditari e quindi gli atleti che eccellono nelle varie discipline sportive devono spesso i loro successi ad una predisposizione genetica favorevole.
In un qualsiasi spostamento sono coinvolti due gruppi muscolari:
- quello agonista (o sinergico)
- quello antagonista
Mentre i muscoli agonisti contraendosi si accorciano e forniscono la forza che accelera il movimento, quelli antagonisti sviluppano tensione allungandosi e perciò frenano il movimento.
velocità della parte è il risultato dell'azione contemporanea dei due gruppi di muscoli. È necessario allenare sia i muscoli agonisti che quelli antagonisti, al fine di ottenere la massima efficacia nel controllo istantaneo dei gesti. Tutto questo vale su un piano teorico: nella realtà l'individuo non è in grado di esercitare un controllo rigoroso né sul numero di fibre contratte, cioè sull'intensità della contrazione, né sul tempo di attivazione e disattivazione delle fibre muscolari. Nasce sempre una discordanza tra i momenti in cui agiscono i vari gruppi interessati: ci saranno degli istanti durante una fase di frenata in cui i gruppi agonisti sono ancora attivi e quindi i gruppi antagonisti devono fornire, oltre alla forza per frenare opportunamente la parte, anche una componente aggiuntiva che si oppone alla forza degli agonisti. Questa componente non sarebbe necessaria se si riuscisse a disattivare la forza.motriceesattamente nell'istante in cui si deve cominciare il rallentamento del moto.L'ottimizzazione in questo senso del controllo dei movimenti rappresenta un passo indispensabileper raggiungere la massima efficacia del gesto, sia in termini di dispendio energetico che diprecisione di esecuzione.Se riuscissi ad usare solo muscoli agonisti non consumerei l'energia che consumano i muscoliantagonisti. La tecnica può servire anche per imparare ad eseguire il movimento minimizzandol'attività dei muscoli antagonisti, che fanno lavoro negativo, consumano energia senza produrrelavoro.
PrestazioneUna catena biocinetica (un corpo che esegue un gesto possiamo schematizzarlo come catenabiocinetica) una successione di coppie biocinetiche che può chiudersi su sé stessa (catena chiusa)oppure presentare un' estremità libera da vincoli (catena aperta), questi segmenti sono incernieratitra di loro.Vanno considerate chiuse anche quelle
catene in cui il membro di chiusura è il terreno, a cui l'atleta si collega tramite una maniglia o un appoggio statico. Ovviamente nelle catene chiuse non è possibile che uno dei membri componenti possa muoversi in maniera isolata senza trascinare nessuno degli altri membri. Inoltre può avvenire che i muscoli interessati siano pluriarticolati, e che quindi i movimenti di un'articolazione siano influenzati da quelli delle articolazioni vicine tramite il collegamento muscolare.
In una catena aperta nessun segmento corporeo è collegato ad un punto fisso: l'atleta che sta saltando ed è in volo ha catena cinematica aperta, quindi può muovere la coscia senza cambiare l'angolo del ginocchio, perché sono liberi.
In genere le articolazioni umane presentano un numero di gradi di libertà superiore a quello delle più comuni coppie di applicazioni meccaniche (meccanismi insufficientemente legati); tuttavia l'azione dei muscoli
periarticolari può ridurre sensibilmente l'indeterminatezza del moto fino a lasciare un solo grado di libertà. Nella mano le dita si muovono per esprimere della forza grazie ai muscoli che stanno nell'avambraccio, quindi anche i movimenti di un segmento sono legati a quello che succede in un altro segmento. Prendiamo un'articolazione come il ginocchio che è un'articolazione intrinsecamente instabile, quindi ha minimo 6 gradi di libertà. In realtà sono vincolati almeno in parte dai tessuti molli, dai tendini, legamenti, superfici articolari, per cui il numero dei gradi di libertà di un'articolazione è sempre ridotto rispetto a quello che le superfici articolari permetterebbero. Gli elementi collegati dalle coppie biocinetiche sono detti leve ossee; esse si spostano sotto l'azione delle forze muscolari e delle forze esterne e servono a trasmettere movimento e lavoro. In generale, non si parla di forza muscolare ma dimomento muscolare. In sintesi si può concludere che il sistema biomeccanico è composto da elementi con svariate caratteristiche: - da leve ossee, che possono essere considerate a seconda dei casi rigide o elastiche - da muscoli con componenti elastiche e contrattili e da organi di collegamento flessibili (tendini, legamenti). La struttura del sistema biomeccanico è variabile, perché a seconda dell'attività svolta dai muscoli, il numero delle parti che la compongono può diversificarsi: esistono configurazioni in cui tutto il corpo può considerarsi rigido (come durante certe fasi di un tuffo) ed altre in cui ogni piccola parte ossea partecipa individualmente al gesto (tiro a canestro del giocatore di basket). Tale variabilità influenza anche la trasmissione delle forze e del lavoro, attraverso le variazioni nei bracci dei momenti e nelle masse coinvolte nel movimento. Qualità motorie Ogni individuo ha la possibilità dieseguire certi movimenti in funzione della sua motricità, quindi a seconda della mobilità articolare e delle forze che è in grado di esprimere. Un gesto può essere analizzato in termini di forza, velocità e durata del movimento. La forza di azione dell'uomo è la forza che esso scambia con l'ambiente esterno durante lo svolgimento di un certo compito motorio ed è rappresentata con un vettore applicato. Ovviamente tale forza varia al variare del compito motorio e delle condizioni psico-fisiche generali dell'atleta. La forza agente dipende soprattutto dalla tensione muscolare che riesce a sviluppare l'individuo, ma il legame non è univoco. Intervengono infatti anche molti altri fattori, visto che durante l'esecuzione di ogni movimento sono molteplici i gruppi muscolari attivi, ed inoltre le condizioni in cui si svolge tale attività (bracci delle leve, angoli delle forze) variano con.
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