Proprietà muscolo tendinee, potenza meccanica e 100 m: si può costruire un velocista?

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Come ben sappiamo, la gara dei 100 m può essere suddivisa in tre fasi essenziali: la fase accelerativa, quella di massima velocità e infine quella di decelerazione (ovviamente quest’ultima si spera non esista).

Nel corso degli anni abbiamo assistito ad un netto miglioramento dei tempi di percorrenza nei 100 m. Dal 10.01s di Mennea nel 1979 siamo passati ad un 9.58s di Bolt in esattamente 30 anni. Tralasciando tutte le speculazioni del caso, ciò che rende l’idea di questo enorme miglioramento è la fisicità contrastante dei velocisti d’oggi, rispetto a quelli di un tempo.

Probabilmente tutti quelli che leggeranno questo articoletto hanno visto gli ultimi mondiali di Londra e si saranno accorti del fisico non certo slanciato di Yohan Blake. Pensate che a parità di altezza Blake pesa quasi 10 kg più di Menna.

mennea blake

La domanda sorge spontanea, servono davvero tutti questi muscoli?

La ricerca scientifica è da anni che cerca di capire se esistono relazioni significative tra le caratteristiche morfologiche e istochimiche dei muscoli degli arti inferiori e la prestazione sui 100 m.

Per riassumere in maniera abbastanza grossolana la faccenda, Kumagai et al. (2000) e Abe et al. (2001) ci dicono, nei loro lavori scientifici, che avere delle masse muscolari ben sviluppare possa agevolare la performance di sprint (Figura sotto).

muscle-thickness

In poche parole, chi possiede muscoli più ipertrofici, in particolare il vasto mediale e il laterale è agevolato rispetto a chi ha arti più minuti.

 

Tutto qui? Non proprio (per fortuna)

Effettivamente non basta avere i muscoli ipertrofici per vincere i 100 m. Infatti altri studi (es: Abe et al., 2000; Myake et al., 2017 e Monte & Zamparo, 2017), hanno evidenziato come anche gli angoli di pennazione e la lunghezza dei fascicoli possa alterare il tempo finale dei 100 m. Tuttavia, anche in questo caso il discorso non è completo e non ci aiuta poi molto nella comprensione di quello che serve o no nella gara dei 100 m.

Recentemente, ho condotto io stesso uno studio atto a comprendere meglio l’interazione che esiste tra caratteristiche muscolo-tendinee e sprint. Premettendo che non vi tedierò nella spiegazione della metodica scientifica devo introdurre un concetto.

Infatti, da un punto di vista quantitativo, la variabile che meglio spiega la performance di sprint è la potenza meccanica totale generata all’interno dell’evento. Questo è ormai assodato da anni e ce lo spiegano molto bene gli articoli di Morin et al. (2010, 2011), Slawinski et al. (2015), Rabita et al. (2015).

forza-velocita potenza-velocita

Il grafico a sinistra rappresenta una curva Forza-velocità dei sprint, a destra invece una curva Potenza-velocità. Le linee punto-linea rappresenta Bolt, la linea nera continua un normale sprinter maschio, ma linea grigia continua una normale sprinter donna. Come si vede, la differenza sta nei valori di potenza. Alla stessa velocità si corre più forti se si esercita maggiore potenza (Slawinski et al., 2015).

Di conseguenza la ricerca non va condotta su ciò che meglio spiega il tempo finale dei 100 m, che come ben sappiamo è un mix di molteplici fattori (fisiologici, meccanica ma anche psicologici), bensì su quelle caratteristiche che riescono a massimizzare la potenza meccanica, che a sua volta abbasserà il tempo finale dei 100 m.

Per riassumere i nostri risultati, pare che avere delle masse muscolari sviluppate, angoli di pennazione più stretti e lunghezza dei fascicoli muscolari elevate possa innalzare la potenza meccanica e di conseguenza migliorare la performance di sprint.

Tuttavia, e qui è interessante, quello che si modifica non è l’intera performance, ma la sola fase accelerativa.

Il massimizzare le caratteristiche muscolari, crea di conseguenza un atleta in grado di accelerare in maniera ottimale.

 

A questo punto possiamo dire che lavorare sulle caratteristiche muscolari provoca una modifica della fase accelerativa (0-30 m), ma la restante parte della competizione rimane una componente “prettamente tecnica”. È infatti vero, che un atleta potenzialmente più forte e potente può esprimere maggiore forza a terra e proiettare il suo centro di massa a maggiori velocità, ma deve avere le condizioni tecniche per farlo, altrimenti dai 31 m fino ai 100 m avrà si, il motore di una Ferrari, ma il cambio rotto.

Infine, in questo periodo stiamo raccogliendo altri dati nel tentativo di capire se gli sprinter più bravi sono anche coloro che hanno caratteristica nervose migliori. Ebbene, speculando un po’ su ciò che stiamo ottenendo, pare che se normalizziamo (ovvero eliminiamo) l’influenza delle caratteristiche muscolari, gli sprint di livello più alto sono comunque in grado di avere livelli di forza e potenza maggiori rispetto agli altri. Per farla breve, uno sprinter d’élite rimane tale anche se ha le stesse gambe di uno sprinter più lento.

Riassumendo tutto quello che ho detto, gli sprinter devono essere costruiti tenendo conto del modello prestativo richiesto e delle caratteristiche del SINGOLO atleta. Avere masse muscolari sviluppate, angoli di pennazione chiusi e fascicoli muscolari lunghi aiuta la performance di sprint grazie ad una maggiore espressione di potenza meccanica.

Inoltre, anche l’aspetto nervoso deve essere curato, in quando risulta essere necessario per dare il giusto reclutamento muscolare.

 

Come fare tutto ciò?

Abbiamo detto che la potenza è l’aspetto essenziale. Essa è il risultato dell’interazione tra la forza e la velocità (P = F·v). Di conseguenza si deve lavorare per essa e con essa.

Un lavoro mirato ad incrementare i livelli di forza a parità di velocità di contrazione è il più indicato per stimolare quegli adattamenti muscolari precedentemente indicati (si veda per maggiori dettagli Cormie et al., 2011). Allo stesso tempo, un carico di lavoro adatto a massimizzare la potenza muscolare provoca degli adattamenti anche a livello del sistema nervoso, che lo renderanno in grado di generare grandi quantitativi di forza senza perdere capacità di reclutamene e velocità di scarica (Maffiuletti et al., 2016; Tillin et al., 2012).

Praticamente si deve ricercare quel carico di allenamento che permetta agli atleti di sollevare un peso (per esempio durante lo squat) utilizzando più forza possibile, ma senza perdere velocità di contrazione. Allo stesso modo va ricercato questo stimolo durante la corsa con traino o in altre metodiche.

Si può ottenere tutto questo ricavando dagli allenamenti le curve forca-velocità e infine la potenza tramite una semplice analisi video.

Attraverso questa metodica è possibile ricavare tutto ciò che ci serve per ottenere un carico allenante in grado di massimizzare la forza a parità di tempo di contrazione e infine la potenza durante tutta la stagione.

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Semplice esempio di analisi della potenza tramite analisi video dei dati e successiva elaborazione in Excel.

In questo modo sarà possibile non solo allenare in maniera efficace ma anche monitorare cosa sta succedendo al vostro atleti in corso d’opera.

 

Dott. Andrea Monte

Ph.D. student in sport biomechanics

Dottore magistrale in scienze dello sport e della prestazione fisica

Per info, richieste o curiosità: andrea.monte92@hotmail.com

 

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Bibliografia

Abe T, Fukashiro S, Harada Y, Kawamoto K. Relationship between sprint performance and muscle fascicle length in female sprinters. J Physiol Antrhropol 2001; 20: 141-7.

Abe T, Kumagai K, Brechue WF. Fascicle length of leg muscles is greater in sprinters than distance runners. Med. Sci. Sports Exerc 2000; 32: 1125-1129.

Cormie P, McGuigan MR, Newton RU. Developing maximal neuromuscular power: part 1- biological basis of maximal power production. Sports Med 2011; 41: 17-38.

Kumagai K, Abe T, Brechue WF, Ryushi T, Takano S, Mizuno M. Sprint performance is related to muscle fascicle length in male 100-m sprinters. J Appl Physiol 2000; 88: 811-816.

Miyake Y, Suga T, Otsuka M, Tanaka T, Misaki J,  Kudo S, Nagano A, Isaka T, The knee extensor moment arm is associated with performance in male sprinters. Eur J Appl Physiol 2017; Doi: 10.1007/s00421-017-3557-5

Monte & Zamparo. Force generation in sprint running is related to muscle properties in male sprinters. Internation Society of Biomechanics in Sport. Colonia(Germany) 2017

Morin JB, Samozino P, Bonnefoy R, Edouard P, Belli A. Direct measurement of power during one single sprint on treadmill. J Biomech 2010; 43, 1970-1975.

Morin JB, Samozino P, Edouard P, Tomazin K. Effect of fatigue on force production and force application technique during repeated sprints. J. Biomech. 2011; 44: 2719-2723.

Rabita G, Dorel S, Slawinski J, Saez de Villarreal E, Couturier A, Samozino P, Morin JB. Sprint mechanics in world-class athletes: a new insight into the limits of human locomotion. Scand. J. Med. Sci. Sports. 2015; doi: 10.1111/sms.12389.

Samozino P, Morin JB, Dorel S, Slawinski J, Peyrot N, Saez-de-Villareal E, Rabita G. A simple method for measuring power, force and velocity properties of sprint running. Scand J Med Sci Sports 2015; doi: 10.1111/sms.12490.

 

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