Riduzione dei carichi articolari nel cycling grazie all'ottimizzazione di una corona non circolare

INTRODUZIONE La necessità di praticare attività fisica per prevenire obesità e problemi ad essa correlati diventa sempre più rilevante. In particolare, è importante che le articolazioni non subiscano eccessive sollecitazioni durante l’esercizio. Da ciò emerge la necessità dello sviluppo di un esercizio che permetta un alto consumo calorico con basse sollecitazioni articolari. Le corone non circolari (studiate per migliorare la performance nei ciclisti professionisti) possono essere una soluzione [1]. Se la velocità angolare istantanea della pedivella non cambia al variare della forma della corona si può ottenere un profilo non circolare ottimizzato in modo tale da ridurre le sollecitazioni alle articolazioni a parità di lavoro meccanico e metabolico prodotto. Lo scopo di questo lavoro era quindi l’analisi delle variazioni delle variabili cinematiche e metaboliche nell’utilizzo di una corona circolare e una non circolare e la successiva identificazione di un profilo tale da ottimizzare l’abbassamento delle sollecitazioni alle articolazioni, in particolare al ginocchio, a parità di lavoro sia meccanico che metabolico. METODI 5 soggetti volontari, giovani e in buona salute hanno eseguito due test su cicloergometro, uno con corona circolare e uno con corona non circolare. Il test prevedeva 15 minuti di cycling, durante i quali i soggetti dovevano pedalare a tre diverse velocità (50rpm, 70rpm, 90rpm) e a due diversi livelli di potenza (50W, 70W). Ogni combinazione di velocità e potenza doveva essere mantenuta per 3 minuti. Sono stati acquisiti dati stereofotogrammetrici (BTS, Milano, Italia) e metabolici (COSMED, Roma, Italia). È stata eseguita un’analisi statistica sui dati metabolici. Dai dati stereofotogrammetrici sono stati ottenuti angoli articolari, velocità angolari delle articolazioni e velocità angolare istantanea della pedivella. E’ stato sviluppato un modello 2D del cycling per la stima dei momenti articolari con entrambe le corone. E’ stato proposto un nuovo profilo di corona per ridurre ulteriormente i momenti flessori ed aumentare quelli estensori. RISULTATI L’analisi statistica sui dati metabolici ha mostrato che non ci sono differenze statisticamente significative tra le due corone[2]. Anche nei dati cinematici non sono emerse differenze. Il semiprofilo suggerito per ridurre ulteriormente i carichi articolari è stato ottenuto dalla connessione di un quarto di circonferenza con un quarto di ellisse, in cui il rapporto tra gli assi era 2 e il centro di rotazione è stato fissato nel punto medio delle estremità del profilo. Questo profilo permette una riduzione del carico massimo al ginocchio del 20% rispetto al profilo circolare, a parità di lavoro meccanico. DISCUSSIONE Il nuovo profilo della corona permette momenti flessori inferiori sia all’anca che al ginocchio e momenti estensori maggiori al ginocchio nella seconda metà della discesa del pedale, a parità di lavoro meccanico e metabolico. In conclusione questo profilo permette di eseguire un esercizio aerobico ad alto consumo calorico e bassi carichi articolari, ottimo per la prevenzione all’obesità per persone in sovrappeso. BIBLIOGRAFIA [1] Cullen L.K. Int.J.Sports Med 1992; 13:264-269 [2] Hull M.L. Med Sci Sports Exerc 1992; 24(10):1114-22