Power Transfer

Power Transfer… Wow! Sto preparando la documentazione per la mia “lezione” al corso istruttori FIPL, ieri sera finalmente ho trovato un bel tassello del puzzle che sto cercando di risolvere. C’è un dubbio di fondo che però non riesco a risolvere: per trovare una spiegazione agli sticking points sto mettendo insieme studi sulla biomeccanica dell’esercizio in esame, studi sulla postura per sollevare oggetti, studi su come si salta dal basso. Ok, ogni studio è di “epoche” diverse, ma è come se fossero anche di “mondi” diversi: nelle varie bibliografie non trovo citazioni incrociate. In altre parole, chi studia come è meglio sollevare da terra una cassa dovrebbe vedere con interesse gli studi su chi solleva un bilanciere grondante di ferro, dato che è assimilabile ad una cassa pesantissima e, viceversa, chi studia lo squat dovrebbe essere interessato a come si salta via da terra dato che un salto è uno squat a carico naturale. La sinergia fra “scienze”, cogliere la trasversalità di certe informazioni è fondamentale per la comprensione di fenomeni complessi. Il mio problema è questo: se io riesco a cogliere, a percepire, questi collegamenti, perché poi non li trovo nelle spiegazioni dello stacco? I bambini pongono delle domande di una semplicità disarmante tipo “perché il cielo è azzurro?”. Provate a rispondere, vedrete che non è per niente semplice. Ve ne pongo un’altra: “perché esistono muscoli biarticolari?”. A che serve avere un muscolo che si attacca su due articolazioni invece che su una? Grande gluteo

Grande gluteo Semimembranoso Semimembranoso Bicipite femorale Semitendinoso

Capo lungo del bicipite femorale Capo corto del bicipite femorale

Retto del femore femore Vasto Vasto laterale laterale

Semitendinoso

Vasto mediale

Gastrocnemio Gastrocnemio

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Bocciato!

Per la massa è meglio A o B?

Vasto laterale

Gastrocnemio

Vasto laterale

Gastrocnemio

A A

B B

Nel disegno precedente i muscoli più noti delle gambe: 

Il grande gluteo si inserisce prossimalmente sull’anca e distalmente sul femore, facendolo estendere. Collega il bacino al femore tramite l’articolazione dell’anca.



I vasti mediale e laterale si inseriscono prossimalmente sul femore e distalmente sulla tibia,

I vasti si contraggono e estendono la tibia

Il gastrocnemio si contrae e estende il piede

La velocità di rotazione del femore aumenta

Se al distacco il femore continuasse a ruotare il ginocchio si frantumerebbe

La velocità di rotazione della tibia aumenta

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facendola ruotare. Collegano l’anca alla tibia tramite l’articolazione del ginocchio. 

I femorali (semitendinoso, semimembranoso, bicipite femorale) si inseriscono prossimalmente sull’anca e distalmente sulla tibia. Collegano il bacino alla tibia tramite le articolazioni dell’anca e del ginocchio.

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Il retto del femore si inserisce prossimalmente sul bacino e distalmente sulla tibia. Collega il bacino alla tibia tramite le articolazioni dell’anca e del ginocchio.

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Il gastrocnemio si inserisce prossimalmente sul femore e distalmente sul tallone. Collega il femore al piede tramite le articolazioni del ginocchio e della caviglia.

Bene:nei disegni precedenti in alto e a sinistra la configurazione umana A, a destra quella venusiana B come da autopsia sugli alieni precipitati a Roswell nel ’47. Perché negli esseri umani il gastrocnemio è attaccato al femore e non alla tibia? Nei disegni precedenti in basso ecco come salta un alieno: 

I vasti contraendosi “tirano in avanti” la tibia come in una leg extension (cioè estendono la tibia), il polpaccio estende il piede, cioè fa premere le dita contro il terreno.

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La forza dei muscoli aumenta la velocità di rotazione delle ossa e la conseguente velocità lineare: semplificando, l’alieno ruota le sue ossa per andare verso l’alto, più le ossa ruotano velocemente, più andrà verso l’alto.



Al momento del distacco da terra, con la gamba completamente estesa, la forza di contrazione dei vasti farebbe continuare a ruotare il femore, disintegrando l’articolazione del ginocchio e, come direbbe Luigi, “questo non è bello”.

3 - … o un altro muscolo frena la rotazione del femore

1 - Al distacco la velocità di rotazione del femore deve essere nulla, perciò…

2 - … o la contrazione dei vasti cessa prima del distacco…

In entrambi i casi c’è uno spreco della potenza muscolare dei vasti! Ha copiato e non mi ha passato il compito…

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Dato che la Natura non è fessa nemmeno su Venere, deve esistere un qualche meccanismo compensativo che permette di non strapparsi tutti i legamenti al primo tiro in sospensione durante la partitella di basket fra amici. Al momento del distacco la velocità di rotazione del femore deve essere nulla e questo può avvenire in due soli modi: 

I vasti smettono di contrarsi prima dell’estensione della gamba



Un muscolo antagonista si contrae per frenare il femore.

La prima ipotesi è da scartare immediatamente dato che chiunque abbia mai saltato per prendere qualcosa da uno scaffale alto sente che ha le cosce contratte. La seconda ipotesi è invece più plausibile, anche perché in un salto si contraggono valanghe di muscoli! Il problema è che in questo secondo modo vi è una perdita di efficienza: per ruotare il femore contraggo i vasti bruciando energia metabolica, poi per contro-ruotarlo devo contrarre altri muscoli e bruciare altra energia. Questa energia è del tutto dilapidata dato che non viene utilizzata per

2 - … il femore si sposta verso l’alto…

1 - I vasti ruotano il femore

1 –I vasti continuano a contrarsi…

I vasti si contraggono e estendono la tibia

Il gastrocnemio si contrae e estende il piede

3 - … e tira con se il tallone tramite il gastrocnemio

2 - … ma la loro azione viene contrastata dal gastrocnemio

saltare! Rimettiamo l’inserzione prossimale del gastrocnemio al suo posto, sembra tutto quasi uguale a prima. Ma… non lo è. I vasti contraendosi fanno ruotare il femore, che si sposta verso l’alto. Il gastrocnemio, essendo adesso collegato al femore, viene “tirato” anch’esso verso l’alto. Essendo il muscolo collegato al tallone, quest’ultimo verrà a sua volta sollevato! Vi è pertanto un trasferimento di potenza dai vasti alla caviglia tramite il gastrocnemio, possibile solo grazie alla biarticolarità di questo muscolo. I quadricipiti che sollevano i talloni! Chiaramente il gastrocnemio contraendosi a sua volta “tira” verso il basso il femore, dato che è un flessore della tibia. Questo significa che i vasti devono contrarsi maggiormente, ma questa maggior contrazione è sicuramente ben spesa perché, al momento del distacco, è proprio l’effetto antagonista del gastrocnemio che mantiene l’integrità del ginocchio: i vasti possono continuare a contrarsi proprio perché sono frenati dal gastrocnemio!

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Questa configurazione evita pertanto lo spreco di energia per frenare il femore in quanto l’effetto di co-contrazione se da una parte si oppone all’azione dei vasti, dall’altra permette ai vasti di agire sull’articolazione della caviglia: il gastrocnemio in questo senso non è un antagonista perché la sua azione opposta è fondamentale proprio per esprimere al meglio l’azione dell’agonista! Se al termine di questa spiegazione non avete pensato “wow che figata” o io non sono stato chiaro, o non avete colto la bellezza meccanica del corpo umano, mi spiace.

1 – Il gluteo ruota il bacino…

2 - … il femore si sposta verso l’alto…

1 – Il gluteo continua a contrarsi…

2 - … e “tira” il retto del femore…

3 - … che estende la tibia

2 - … ma la sua azione è contrastata dal retto del femore

Questa spiegazione permette di capire il funzionamento di tutti gli altri muscoli biarticolari: nel salto il gluteo è un potentissimo estensore del bacino, facendo ruotare tutto il tronco. Come prima, al distacco dal suolo è necessario che la rotazione del tronco sia frenata altrimenti l’atleta andrebbe indietro con le spalle, ma questo sarebbe uno spreco di energia. Il retto del femore contraendosi permette il trasferimento della potenza del gluteo alla tibia, in quanto la rotazione antioraria del bacino indotta dal gluteo “tira” il retto femorale che a sua volta si inserisce nella tibia, che viene per forza di cose fatta ruotare. E’ il retto del femore che perciò permette al gluteo di continuare a contrarsi al distacco dell’atleta dal suolo, contrastando la rotazione. Anche in questo caso non vi è spreco di energia proprio perché l’azione di contrasto porta a rafforzare l’estensione della tibia, che a sua volta potenzia l’estensione del piede!

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3 - … che a loro volta fanno ruotare il bacino

2 - … mettendo in tensione i femorali…

1 – I vasti ruotano il femore

Etendendo il giochino anche ai femorali, la contrazione dei vasti estende la tibia e mette in rotazione il femore in senso antiorario. La rotazione del femore fa “tirare” i femorali che a loro volta sono agganciati all’ischio perciò il bacino viene fatto ruotare in senso antiorario. I femorali permettono così il trasferimento di potenza dei vasti al bacino, permettendo a questi di partecipare alla sua estensione!

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Gluteo

Retto del femore

Vasto mediale e laterale Femorali

Gastrocnemio

La configurazione completa: i muscoli biarticolari permettono il trasferimento di potenza dei muscoli monoarticolari, oltre ad esercitare la loro trazione. In questo senso possiamo considerare i biarticolari come dei veri e propri “tendini muscolari”: sono importanti sia perché permettono loro stessi delle rotazioni, sia perché la loro contrazione permette di creare una struttura rigida su cui agiscono altri muscoli!

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Il concetto di antagonista viene così ad essere superato: i femorali contraendosi non esercitano una azione opposta a quella dei quadricipiti, ma permettono ai quadricipiti di agire sul punto di aggancio dei femorali stessi. Aggiungete a questa configurazione il tensore della fascia lata, il sartorio, lo psoas, tutti i muscoli paravertebrali che connettono le articolazioni vertebrali: la complessità del corpo umano è spaventosa ma è ancora più spaventoso che sia assolutamente dominata dal sistema nervoso. I muscoli sono delle macchine poco efficienti nel trasformare energia biochimica in energia meccanica: solo un 20% di ciò che viene bruciato si converte in tensione muscolare, una efficienza superiore a quella dei motori a combustione interna ma comunque scarsissima rispetto ad un motore elettrico. Però se l’attuatore, il motore è scarso, l’architettura strutturale è spettacolare. Wow… Adesso abbiamo molti più elementi per capire il significato dello sticking point nello squat o del motivo per cui si sparano le chiappe indietro nello stacco. Spero di riuscire a scrivere qualcosa di intelleggibile per il corso!

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