Figura 1: andamento della produzione di forza, registrato su piattaforma dinamometrica, relativo ad un salto da fermo (SJ) ed ad un salto con contromovimento (Bisciotti, Mognoni e coll., 2000).

Nella figura 2 è invece possibile notare come negli stessi due tipi di salto, , la velocità espressa durante la fase di spinta sia sviluppata più rapidamente nel salto con contromovimento rispetto al salto da fermo (la curva azzurra è infatti più ripida). Per cui possiamo identificare un secondo parametro specifico: grazie alla restituzione di energia elastica si aumenta la velocità del movimento stesso.

Figura 2: andamento della velocità, registrato su piattaforma dinamometrica, relativo ad un salto da fermo (SJ) ed ad un salto con contromovimento (Bisciotti, Mognoni e coll. 2000).

Come è logico attendersi, un aumento della forza e della velocità del movimento, comportano come è osservabile nel grafico 3, un aumento della potenza del movimento stesso. Per cui possiamo identificare un terzo parametro specifico del concetto di elasticità : grazie alla restituzione di energia elastica si aumenta la potenza espressa durante la fase iniziale del movimento.

Infatti anche in questo caso possiamo notare come la potenza differisca solamente durante la prima fase del movimento e come invece il picco di potenza sia sostanzialmente simile nei due tipi di movimento.

Figura 3: andamento della produzione di potenza, registrato su piattaforma dinamometrica, relativo ad un salto da fermo (SJ) ed ad un salto con contromovimento (Bisciotti, Mognoni e coll., 2000).

Per cui la nostra domanda iniziale "cosa si intende precisamente con il termine in effetti molto vago di "elasticità muscolare" ? possiamo rispondere: avere un buona elasticità muscolare comporta un cospicuo aumento di produzione di forza, velocità e potenza soprattutto nella parte iniziale del movimento. Per cui il concetto "generale" elasticità può essere scisso nei suoi tre parametri costitutivi di forza, velocità e potenza.

Come allenare l’elasticità ?

Allenare il complesso muscolo-tendineo ad "essere elastico", significa quindi metterlo nelle condizioni di poter enfatizzare la restituzione di forza, velocità e potenza soprattutto nella prima parte del movimento. Possiamo cercare quindi di indicare una serie di punti pratici essenziali nell’allenamento dell’elasticità:
- Cercare di minimizzare il momento di passaggio tra la fase eccentrica e quella concentrica;
- Porre particolarmente attenzione nell’enfatizzare la prima parte del movimento concentrico dato che è circa nel primo terzo di movimento che avviene la maggior restituzione di energia elastica;
- Nel caso in cui si scegliessero delle esercitazioni con sovraccarico da svolgersi su macchine da muscolazione, come ad esempio su pressa, la scelta del carico da utilizzare diviene un parametro essenziale. Carichi di circa il 30-35% del carico massimale costituiscono la resistenza ideale per enfatizzare le possibilità di accumulo e restituzione di energia elastica da parte del complesso muscolo-tendineo (Bisciotti, 1999). Con carichi maggiori, pari a circa il 50% del carico massimale, si pone invece l’accento sulla potenza (Bisciotti, 1999).

Il ruolo "protettivo" dell’ elasticità muscolo-tendinea

Oltre a questo ruolo d’incremento della produzione di forza, velocità e potenza, comunque non sottovalutabile, visto che lo stoccaggio di energia potenziale può essere dell'ordine di 40-60 J per dei gruppi muscolari in condizioni di contrazione massimale, le strutture anatomiche preposte allo stoccaggio ed alla restituzione dell’energia elastica) svolgono anche un ruolo di tipo protettivo, nei confronti delle strutture articolari e periarticolari, in caso di brusche e repentine contrazioni muscolari (Bouisset e Maton, 1995).
La perdita perdite delle caratteristiche elastiche muscolari, esporrebbe infatti l’atleta ad un maggior rischio di lesioni in caso di eventi di tipo traumatico soprattutto nel corso della fase eccentrica del movimento (Armstrong, 1990; Garret, 1990).
Per capire come le strutture elastiche svolgano un ruolo protettivo nei confronti delle articolazioni, facciamo un semplice esempio: immaginiamo di avere una scatoletta di plastica rigida ancorata alla parete tramite un cavo (figura 4) e di volerci, per così dire "divertire" a strattonarla bruscamente e ripetutamente tramite un altro cavo fissato al suo lato opposto. Agendo in questo modo, a furia di "strattonare" avremmo buone possibilità di romperla; se proprio ci teniamo tanto a questo gioco, l'unica possibilità che abbiamo per poter continuare a farlo, è costituita dall’interposizione di una molla lungo il cavo che è vincolato alla scatoletta. In questo caso l’interposizione di quello che, in termini tecnici, viene definito uno "smorzatore", è in grado di preservare da eventuali danni la struttura. Nell'ambito biologico, le strutture anatomiche responsabili dell’accumulo e della restituzione dell’elasticità (tendini, tessuto connettivo, parte S₂ della miosina ), svolgono anche questo secondo ruolo, definibile appunto come "protettivo", nei confronti delle strutture articolari e periarticolari. Immaginate al posto della scatoletta una vostra articolazione, magari un vostro ginocchio od una vostra caviglia, e vi renderete subito conto dell’importanza dell’elasticità muscolare anche sotto questo aspetto.

Figura 4: L'interposizione di una molla lungo un cavo vincolato ad una struttura, sul quale viene applicata una forza in modo repentino, svolge un ruolo di "smorzatore" ed è in tal modo in grado di preservare da eventuali danni la struttura stessa. Nell'ambito biologico, la componente elastica seriale, svolge anche questo secondo ruolo, oltre a quello di stoccaggio e restituzione dell'energia elastica, nei confronti delle strutture articolari e periarticolari.

L’insulto traumatico e la perdita delle caratteristiche meccaniche del muscolo

Una lesione articolare o legamentosa che determini un periodo d’immobilizzazione forzata, un trauma muscolare, ad ancor peggio tendineo, comportano una grave perdita delle caratteristiche elastiche del complesso muscolo tendineo (Bisciotti e coll. 2001). La possibilità di quantificare in che misura l’insulto traumatico abbia diminuito le capacità elastiche della muscolatura lesa, diviene quindi un importantissimo parametro valutativo in ambito riabilitativo. L’importanza del recupero delle caratteristiche elastiche della muscolatura insultata, è sottolineata dal fatto che raramente nell’uomo, come d’altronde nell’animale, un movimento comporta un’attivazione muscolare di tipo puramente isometrico, eccentrico oppure concentrico. La maggior parte dei movimenti umani, è caratterizzata infatti da un’attivazione muscolare che comporta un ciclo stiramento-accorciamento. Soprattutto nello sportivo quindi il recupero di un ottimale comportamento elastico della muscolature lesa diviene fondamentale.
Come è possibile notare dalla figura 5 la perdita di forza, velocità e potenza durante la prima parte del movimento è notevole nell’arto post-traumatizzato rispetto all’arto sano.

Figura 5: Nelle due schermate sono riportati i parametri biomeccanici di un movimento di estensione della gamba sulla coscia, effettuato in catena cinetica aperta (leg extension), a carico dell’arto sano (riquadro superiore) e dell’arto leso (riquadro inferiore). Appare evidente la perdita di aumento di velocità di contrazione (4.7% versus 22.7%), forza contrattile (2.4% versus 11.4%) e di produzione di potenza (7.1% versus 28.6%) nell’arto leso rispetto al controlaterale sano, nei due tipi di movimento testati (CC e CC+SEC). Si tratta di un classico quadro post-traumatico (ricostruzione di LCA in 90° giornata), che sottolinea l’importante perdita delle caratteristiche elastiche della muscolatura estensoria dell’arto inferiore in seguito all’insulto traumatico ed all’evento chirurgico ricostruttivo.

Come quantificare le caratteristiche elastiche muscolari

Soprattutto nell’ambito di un piano riabilitativo il poter quantificare la situazione delle caratteristiche elastiche della muscolatura lesa diviene un elemento essenziale. La quantificazione delle caratteristiche elastiche muscolari, vede in primo luogo l’identificazione del miglior movimento, effettuato in catena cinetica aperta oppure chiusa, adatto ad evidenziare l’azione biomeccanica della muscolatura insultata. Lo stesso movimento deve essere eseguito dal paziente, senza soluzione di continuità, attraverso due modalità: il primo movimento deve essere effettuato partendo da una posizione statica, escludendo quindi l’intervento elastico, alla fine del primo movimento il paziente continua ad eseguire una serie di movimenti identici al primo ma effettuati grazie ad un ciclo stiramento-accorciamento, facendo quindi intervenire la componente elastica. I parametri biomeccanici dell’esercizio vengono registrati in tempo reale da una specifica apparecchiatura (Real Power Total Rehabilitation), attraverso la quale è possibile calcolare gli integrali della produzione di forza, potenza e velocità relativi alla prima parte della curva (normalmente i primi 100 ms), sia per ciò che riguarda il movimento eseguito con partenza statica ,sia per il miglior movimento eseguito in modalità stiramento-accorciamento. La differenza tra i vari valori permette di calcolare l’aumento della forza contrattile, della velocità di contrazione e della produzione di potenza dovuto alla fase eccentrica di pre-stiramento e quindi, in ultima analisi, di quantificare le caratteristiche elastiche della muscolatura dell’arto leso e del controlaterale sano.

Figura 6: L’Elasticity Test (Bisciotti, 2000) permette di quantificare la perdita di elasticità, differenziata nelle sue tre componenti di forza, velocità e potenza, dell’arto leso nei confronti del controlaterale.

QUALCHE INDICAZIONE PRATICA…..

Proviamo a dare qualche indicazione concreta per ottimizzare l’allenamento dell’elasticità muscolare. Prendiamo ad esempio due esercitazioni di muscolazione classiche come il semi-squat (oppure il _ di squat) e la pressa a 45°. Il carico da utilizzare è compreso tra il 30-35% del carico massimale, le ripetizioni possibili sono da 6 ad 8, (meglio in tutti i casi controllarle con un apparecchiatura che permetta di leggere i parametri di forza velocità e potenza della spinta), il tempo di recupero necessariamente lungo (tra 3 e 5’), il numero di serie compreso tra 3 e 6. Occorre porre particolarmente enfasi alla prima parte accelerativa di spinta, perché è proprio qui che il muscolo restituisce maggiormente in termini di elasticità. Una precisazione: con carichi pari a circa il 50% del carico massimale, si allena la potenza, che non va confusa con l’elasticità.
Questi parametri, compresa la percentuale di carico da utilizzare, sono validi anche nel caso di esercitazioni per la muscolatura del busto. Quindi, in un altro "classico" della muscolazione, come ad esempio le distensioni su panca piana, l’utilizzo di un carico pari a circa il 30-35% del carico massimale, eseguito con le modalità sopraindicate, porrà l’accento sulle capacità elastiche del gran pettorale e del tricipite.
Attenzione a non abusare, durante i protocolli riabilitativi, dell’isocinetica . Nell’esercizio isocinetico infatti non è possibile accumulare energia elastica durante la fase eccentrica del movimento. Per questo motivo un abuso di questa metodologia nei programmi riabilitativi post-traumatici, può comportare nello sportivo una compromissione delle caratteristiche elastiche della muscolatura considerata.

Balzi, ostacoli, vari tipi di andature ….. costituiscono delle ottime esercitazioni per il mantenimento o l’aumento delle caratteristiche elastiche, a patto che siano effettuate su superfici che permettano un ottimale accumulo e restituzione di elasticità. La superficie più idonea è senz’altro il tartan (o comunque materiali simili), non comunque il terreno erboso, che è una superficie anelastica, troppo deformabile per poter garantire un efficace restituzione di elasticità.

BIBLIOGRAFIA

Science and Skiing II, Verlag Kovac Editions

Armstrong RB. Initial events in exercise induced muscular injury. Med. Sci. Sports Exerc. 22: 429-437, 1990.

Bisciotti GN. Nouvelle méthodes d’évaluation et d’entraînement de la force musculaire chez l’homme en condition statiques et dynamiques. Thèse de Doctorat en Science et Technique de l’Activité Physique et Sportive, Université de Besançon (F), 1999.

Bisciotti GN, Mognoni P., Iodice PP., Canclini A.
L’influenza della fase di pre-stiramento sui parametri biomeccanici del salto verticale. SdS in corso di stampa.

Bisciotti GN., Bertocco R., Gaudino C., Iodice PP.
Insulto traumatico e deficit elastico muscolare. Sport e Medicina. In corso di stampa.

Bisciotti GN.
Teoria e Metodologia del Movimento Umano . Teknosporting Ed. , Ancona 2000.

Bouisset S., B. Maton
Muscles, postures et mouvement. Hermann Editeurs des Sciences et des Arts. Paris, 1995.

Garret WE.
Muscle strain injury: clinical and basic aspects. Med. Sci. Sports Exerc. 22: 439-443, 1990.