La biomeccanica come scienza funzionale e preventiva Mauro Testa ANNO EDIZIONE: 2022 GENERE: Libro CATEGORIE: Allenamento sportivo ISBN: 9788860286680 PAGINE: 648 . Un manuale che tenta di rendere comprensibile e appetibile una materia affascinante come la biomeccanica rappresenta un segno di civiltà all’interno di un paese evoluto in quanto ha come obiettivo principale quello della prevenzione nelle attività sociali e in ambito sportivo. I concetti scientifici, esposti con la massima chiarezza che una materia obiettivamente non facile ha permesso, sono citati e finalizzati a favorire ispirazione e passione nei tanti giovani alla ricerca di una guida sicura alla loro specializzazione e la possibilità agli operatori più maturi di perfezionare competenze e metodi operativi attraverso il cambiamento e l’innovazione. Un lungo excursus, arricchito con centinaia di immagini, foto e grafici originali attraverso storia, basi fisiche, strutture e funzioni, rapporto con gli infortuni, fisiologia e neurofisiologia della biomeccanica, antropometria, valutazione e test, ingegneria biomeccanica, esempi pratici applicativi, videonalisi. . Scopri il libro qui https://www.calzetti-mariucci.it/shop/prodotti/la-biomeccanica-come-scienza-funzionale-e-preventiva-libro

1. Mauro TESTA
La BIOMECCANICA
come scienza funzionale e preventiva
Storia, metodi, applicazioni

2. IV Mauro Testa
Prefazione di Giovanni Andreini
La figura del preparatore atletico moderno ha diverse e molteplici responsabilità nello
staff tecnico di un team professionistico. L’aumento della frequenza con cui si gioca e le
maggiori esigenze di coloro ai quali offriamo il nostro servizio, portano noi preparatori
atletici a dover sovraintendere molti aspetti in modo giornaliero.
Allenare ogni giorno atleti con caratteristiche fisiche diverse tra di loro, in uno sport
situazionale come il calcio, mantenendo alti tutti gli indici della performance atletica
per tutta la stagione, è un compito molto complesso.
Contemporaneamente, evitare infortuni è diventata oggi un’esigenza sempre più senti-
ta, in particolare se pensiamo a queste lesioni in termini di costi, perdite di denaro per
la Società.
Per questi motivi il preparatore deve essere in grado di gestire e dialogare con tutte le
componenti dello staff tecnico.
Tra tutte le figure importanti di cui il preparatore si avvale, sicuramente quella del
biomeccanico ricopre un ruolo particolare. Con lui si possono affrontare i molteplici
problemi funzionali con strumenti diversi e quindi raccogliere dati, analizzarli, sintetiz-
zarli e creare un modello e un metodo di lavoro.
Con Mauro ci conosciamo dal 2011 in quello straordinario “laboratorio di idee” che è
stato il Parma calcio di quegli anni. Ho da subito aperto la mia disponibilità a collabo-
rare con lui, incuriosito e desideroso di comprendere meglio cosa poteva darmi questa
nuova figura. Confrontarmi con lui, mi ha arricchito molto.
Lo consiglio a chiunque non tema che le conoscenze altrui riducano le proprie, a tutti
quelli che hanno fame di sapere.
Con questo suo lavoro Mauro amplifica e percorre un cammino molto interessante per
chi come me si occupa di preparazione atletica. Analizzando i diversi aspetti che concor-
rono al miglioramento della performance.
Lavorando con lui non c’è mai stata sovrapposizione di ruoli o di competenze. ma una
forte integrazione di concetti che vedono un solo risultato, il miglioramento della quali-
tà del lavoro di tutti ed un'unica vincitrice; la prevenzione.

3. V
LaBIOMECCANICAcomescienzafunzionalepreventiva
Prefazione di Roberto Donadoni
Ho incontrato Mauro durante la mia esperienza a Parma, 8 anni fa, ed è subito entrato
a far parte del mio staff tecnico.
In quelle stagioni abbiamo raggiunto, tutti insieme, risultati eccellenti sotto l’aspetto
della performance e dei risultati sportivi, lavorando in sinergia con tutte le figure pro-
fessionali che gravitavano attorno al gruppo squadra.
Sono contento che Mauro abbia messo per iscritto le sue conoscenze e spero sincera-
mente che questo libro serva per diffondere un lavoro e una professione che lui svolge
con passione e in maniera unica.
Il suo lavoro, coordinato dal preparatore atletico, ha contribuito, ogni giorno e durante
ogni allenamento, a mantenere alto il numero di atleti a mia disposizione. Quest’ultimo
è un aspetto fondamentale per la buona riuscita di una stagione sportiva.
La sua figura professionale è, nel nostro mondo calcistico, relativamente nuova e anco-
ra inusuale per molti club; sono però certo che, con il passare del tempo, entrerà sempre
di più nelle dinamiche organizzative e lavorative di altri staff professionistici.
Auguro a Mauro tutte le soddisfazioni che merita.

4. VI Mauro Testa
Presentazione
Scrivere un libro è motivo di soddisfazione professionale; rappresenta un lavoro impegna-
tivo (nel mio caso un lavoro di tre anni), ma è anche un’occasione di confronto con sé stessi
e le proprie conoscenze.
Il mio lavoro non è privo di difficoltà, alcune di ordine pratico altre legate alle situazioni
“ambientali”, cioè al contesto nel quale lo svolgo.
Credo però che la biomeccanica rappresenti un segno di civiltà all’interno di un sistema Pa-
ese evoluto, poiché obiettivo principale di questa è la prevenzione. Mancano inoltre queste
figure per una realtà sociale nella quale la richiesta potrebbe essere importante; esistono
per contro tanti giovani che cercano la propria strada e spero sinceramente che questo libro
serva a ispirarli ed appassionarli a questa meravigliosa materia e li induca a volersi formare
ulteriormente per colmare la necessità, che l’Italia ha, di una figura che si occupi di “mante-
nimento dello stato di salute”.
Le mie maggiori difficoltà, delusioni e rabbie sono proprio derivate da un Paese, inteso come
sistema determinato dai suoi cittadini, che parla di innovazione ma ha netta matrice con-
servatrice e una enorme paura del nuovo e, per estensione, del diverso; una nazione che
tende a non spostare il confine dell’area di comfort oppure ad incrementare la richiesta di
qualità. Siamo ancora, purtroppo, legati al “si è sempre fatto così e dunque perché cambia-
re?” Ma il progresso e l’innovazione sono figli del cambiamento ma ancor di più della voglia
di cambiare.
Mi auguro che questo libro cambi il nostro modo di guardare le cose, che sia uno stimolo
ad usare quel meraviglioso dono che Dio ci ha fatto; la nostra capacità di autodeterminarci
con l’uso della nostra intelligenza. Spero aiuti a capire che la scienza non può essere rigida
ma buon senso applicato alle esigenze e ai bisogni degli altri, che divenga un protendersi a
migliorare quello che ci circonda. Solo cambiando il nostro punto di osservazione vedremo
le cose pienamente.
Avrei potuto scriverlo in pochi mesi, ma sarebbe stato un rispondere ad altre opere; volevo
dareun’ideailpiùcompletapossibiledelsignificatodellaparolaBiomeccanica,volutamente
scritto con l’iniziale maiuscola. Non credo di non essermi dimenticato qualcosa, nonostante
il tanto tempo trascorso su quello che leggerete e di questo vi chiedo scusa anticipatamente.
Se riuscirete ad amare questo lavoro quanto lo ho amato io, potrete aiutare i vostri simili a
vivere una vita con una qualità più alta, migliorare e rendere più sano l’ambiente nel quale
si fa sport, sostenere e tutelare la crescita dei giovani atleti, formare esseri umani che re-
steranno sani più a lungo e che ricorderanno il vostro lavoro anche quando non avranno
più contatti con voi. In altre parole, avrete un privilegio enorme: quello di poter segnare in
positivo la vita altrui.
Leonardo scrisse:
“L'uomo passa la prima metà della sua vita a rovinarsi la salute
e la seconda metà alla ricerca di guarire”
Forse il Biomeccanico cambierà questa citazione.
MAURO TESTA

5. 3
LaBIOMECCANICAcomescienzafunzionalepreventiva
Introduzione di Federico Dossena............................................................................... III
Prefazione di Giovanni Andreini..................................................................................IV
Prefazione di Roberto Donadoni.....................................................................................V
Presentazione........................................................................................................................VI
Capitolo 1 - Storia, metodi e applicazioni della biomeccanica.......................... 7
Le origini................................................................................................................................... 7
Gli albori della biomeccanica dello sport.....................................................................9
La biomeccanica dello sport in Italia.............................................................................9
L'oggi............................................................................................................................................9
La situazione in Italia.........................................................................................................10
Capitolo 2 - Scienza del movimento e figura del biomeccanico...................... 11
Cos’è la biomeccanica e suoi principi generali....................................................... 11
Ruolo della biomeccanica nello sport..........................................................................12
Che esperto deve essere il biomeccanico?..................................................................14
Il dialogo con lo staff negli sport di squadra.............................................................14
Capitolo 3 - Le basi di fisica del sistema biomeccanico umano....................... 41
Cenni di fisica abbinata alla struttura motoria.......................................................41
Cenni di meccanica............................................................................................................. 43
Cinematica.............................................................................................................................. 43
Velocità.....................................................................................................................................44
Accelerazione.........................................................................................................................45
Statica.......................................................................................................................................46
Forza equilibrante, reazione vincolare.......................................................................48
Tipi di forze e classificazioni............................................................................................51
Equilibrio per rotazioni......................................................................................................52
Momento di una forza........................................................................................................52
Condizione di equilibrio di un corpo che può ruotare..........................................53
Dinamica..................................................................................................................................55
Le forze nella dinamica......................................................................................................55
Le leve del corpo umano....................................................................................................59
Il concetto di corpo elastico e anelastico...................................................................64
Urti elastici ed anelastici.................................................................................................. 67
Corpi elastici, plastici e rigidi......................................................................................... 69
Forze di reazione o vincolari al suolo (GRF).............................................................70
Forze extra articolari...........................................................................................................73
L’effetto Venturi....................................................................................................................75
Capitolo 4 - Struttura e funzioni del sistema biomeccanico umano.............. 77
Gli assi e i piani del movimento..................................................................................... 77
La biomeccanica dei due cingoli del corpo umano................................................81
Cingolo scapolare.................................................................................................................81
Cingolo pelvico.....................................................................................................................84
MROM e FROM.................................................................................................................... 88
La libertà articolare (ROM)..............................................................................................94
La gerarchia delle strutture corporee......................................................................... 98
Le basi neurofisiologiche del movimento umano..................................................99
Indice

6. 4 Mauro Testa
LaBIOMECCANICAcomescienzafunzionalepreventiva
Capitolo 5 - Le azioni dinamiche le capacità e i gesti sport specifici............ 109
Un’inevitabile premessa.................................................................................................109
Biomeccanica delle azioni motorie.............................................................................110
I diversi tipi di lavoro muscolare.................................................................................116
Le catene cinetiche.............................................................................................................117
La biomeccanica negli sport a catena cinetica chiusa e aperta......................118
Biomeccanica del movimento sportivo.....................................................................121
Forza.........................................................................................................................................121
Lavoro......................................................................................................................................125
Potenza....................................................................................................................................127
Velocità................................................................................................................................... 129
Forze in gioco nei movimenti ed interazioni con l’ambiente...........................132
Baricentro e biomeccanica del bacino.......................................................................133
La meccanica delle ossa del bacino.............................................................................135
La lordosi lombare.............................................................................................................141
Biomeccanica e postura.................................................................................................. 142
Statica eretta........................................................................................................................ 142
Camminare, un gesto biomeccanico naturale ed istintivo...............................145
La distribuzione del peso nella progressione del cammino............................. 148
Analisi cinetica della camminata................................................................................152
La corsa dal punto di vista biomeccanico................................................................157
Valutare un soggetto con test statici...........................................................................187
Capitolo 6 - Biomeccanica dell’infortunio........................................................ 191
Le strutture muscolari e le conseguenze di un cattivo equilibrio..................191
Le dinamiche del movimento........................................................................................195
I sistemi articolari maggiormente a rischio dal punto
di vista biomeccanico...................................................................................................204
Il ginocchio...........................................................................................................................204
La caviglia.............................................................................................................................206
Tendini d’Achille, peronieri e tibiali..........................................................................208
La pianta del piede e la fascite plantare...................................................................209
La colonna vertebrale......................................................................................................209
L’anca: struttura e movimenti...................................................................................... 214
Il bacino................................................................................................................................. 216
Cingolo scapolare, la spalla...........................................................................................224
Classificazione degli infortuni per cause ed origini............................................226
Infortuni da sovraccarico e disequilibrio................................................................ 233
Il sovraccarico funzionale..............................................................................................234
Infortuni da squilibri segmentari...............................................................................246
Gli sport traumatici, politraumatici e atraumatici..............................................252

7. 5
LaBIOMECCANICAcomescienzafunzionalepreventiva
Capitolo 7 - Fisiologia, neurofisiologia e biomeccanica................................. 253
Corpo umano e i suoi adattamenti............................................................................. 253
Effetti biomeccanici della circolazione sanguigna,
mezzo di distribuzione dell’energia e per il recupero.....................................254
Effetti biomeccanici della respirazione....................................................................262
Sonno e recupero...............................................................................................................273
Come il sistema nervoso centrale coordina tutto il movimento...................287
Propriocezione ed equilibrio, elementi di prevenzione primaria................. 301
L’occhio ed il sistema vestibolare................................................................................306
Capitolo 8 - La valutazione biomeccanica e l’antropometria........................ 323
L’antropometria................................................................................................................. 323
Storia dell’antropometria...............................................................................................324
Capacità coordinative speciali..................................................................................... 337
I questionari e la loro importanza..............................................................................347
Capitolo 9 - L’ingegneria biomeccanica nelle superfici di gioco,
nell'attrezzatura e nell'ambiente........................................................................... 349
Biomeccanica e superfici di gioco...............................................................................349
La storia italiana dell’erba artificiale........................................................................350
I campi in erba artificiale............................................................................................... 352
Tipi di fibre........................................................................................................................... 359
Le apparecchiature per l'ottenimento dell'omologazione................................367
Conclusione..........................................................................................................................388
Biomeccanica e campi di atletica leggera................................................................389
Capitolo 10 - La valutazione: tecnologie bioingegneristiche e test............... 395
Strumenti tecnologici di rilevazione......................................................................... 395
Test biomeccanici per la prevenzione degli infortuni........................................409
Categorie dei test................................................................................................................410
I test di base...........................................................................................................................413
Test statici per la valutazione delle articolarità.................................................... 419
Esperienze dalla pratica..................................................................................................420
Esempio di dati del test di abduzione dell'anca.................................................... 421
Esempio di dati del Modified Thomas test..............................................................423
Esempio di dati dell'SLR test.........................................................................................425
Esempio di dati dell'Active knee extension test....................................................427
Esempio di dati del test tibio-tarsica.........................................................................428
Esempio di dati del test intrarotazione dell’anca.................................................430
Esempio di dati del test extrarotazione dell’anca.................................................431
Valutazione delle dominanze di spinta....................................................................432
Esempio di dati del test dominanze...........................................................................432
Test di performance.......................................................................................................... 435
Test per l’analisi del recupero...................................................................................... 440
Pedane baropodometriche e valutazioni biomeccaniche.................................447
I test trasversali su pedana maggiormente utilizzati.........................................450
Valutazione della forza muscolare.............................................................................462
Esempio di dati del Nordic hamstring test.............................................................462
Esempio di dati del test di cedevolezza retto femorale e vasti........................468

8. 6 Mauro Testa
LaBIOMECCANICAcomescienzafunzionalepreventiva
Capitolo 11 - Esempi di biomeccanica applicata............................................. 479
Funzionalità della figura del biomeccanico...........................................................479
Esempio pratico di procedura di valutazione meccanica su un calciatore....481
Esempio pratico di valutazione biomeccanica nell'atletica.............................506
Esempio pratico di valutazione biomeccanica nel ciclismo............................ 510
Valutazione dei parametri muscolari su un nuovo rullo per il ciclismo indoor..512
Materiali e metodi della ricerca...................................................................................515
Esempio pratico di valutazione biomeccanica nel basket 3vs3......................522
Esempio pratico di studio dell'influenza delle superfici di gioco
sull'allenamento e sulla prestazione......................................................................... 523
Esempi pratici di studio per la realizzazione di superfici sport specifiche....524
Sinergie tra biomeccanica ed ergonomia................................................................526
Esempio pratico di progettazione di una scarpa da calcio................................531
Test ergonomici nel mondo transportation........................................................... 534
Capitolo 12 - Videoanalisi e analisi del gesto tecnico...................................... 539
La videoanalisi: cos’è e come funziona..................................................................... 539
Potenzialità della videoanalisi.....................................................................................542
Informazioni dal video attraverso i software dedicati......................................544
Il collegamento virtuoso tra dati strumentali, videografica ed effetti tecnici..547
Ricostruzione video in tre dimensioni.....................................................................549
I software più diffusi ed efficaci: Dartfish, Kinovea, BioMovie...................... 554
La videoanalisi ed utilizzi particolari o sostitutivi.............................................. 565
Modalità di attuazione ed esecuzione dell’allenamento ideomotorio........569
Videoanalisi e valutazione della postura................................................................. 573
Videoanalisi e capacità condizionali.........................................................................576
Videoanalisi e valutazione della forza e della forza resistente.......................576
Videoanalisi e velocità..................................................................................................... 577
Videoanalisi e velocità di esecuzione del gesto o rapidità................................580
La videoanalisi dal punto di vista del preparatore di calcio.............................581
Videoanalisi attraverso un test-esempio complesso........................................... 583
Videoanalisi, pianificazione e mezzi dell’allenamento......................................587
Videoanalisi e cambi di direzione...............................................................................588
Videoanalisi e test a navetta..........................................................................................589
Videoanalisi e corsa con traino....................................................................................590
Videoanalisi e aspetti legati al ruolo del portiere di calcio...............................591
La videoanalisi per le attività del settore giovanile nel calcio........................ 593
Videoanalisi e termografia.............................................................................................598
Appendice - Produttività..................................................................................... 603
Bibliografia.............................................................................................................630
6 Mauro Testa
LaBIOMECCANICAcomescienzafunzionalepreventiva

9. 7
Le origini
Il movimento dell’uomo nelle sue molteplici espressioni è uno dei campi di studio di
questa scienza relativamente giovane, senza dimenticare però che, sin dall’antichità,
pensatori eccellenti si sono interessati agli stessi fenomeni.
Un esempio emblematico lo fornisce il celebre Aristotele (384-322 a.C.), che se ne
occupa in termini filosofici nel “De incesso animalium” e nella “Phisica” all’interno dei
libri da 3 a 7.
Il greco Galeno (129-201), grazie al ruolo di medico ricoperto nella scuola dei gladia-
tori, è stato forse il primo medico dello sport della storia ed applicò le proprie espe-
rienze alla conoscenza del corpo umano e del suo movimento.
Anche l’inventore e scienziato italiano Leonardo da Vinci (1452-1519) si interessò ai
movimenti dell’uomo, cercando di analizzarli secondo le leggi della meccanica.
Successivamente fu il medico fiammingo Vesalio, (1514-1564) che affinò le sue doti
di eccelso anatomista grazie alla dissezione di un numero notevole di cadaveri. Un’at-
tività che gettò le basi della moderna anatomia e che permise di confutare alcune
erronee affermazioni di Galeno, la cui fonte di studio fu soprattutto l’analisi di animali.
Una fase fondamentale di evoluzione si verificò nel XVII secolo con la rivoluzione
scientifica. Ad essa parteciparono nomi eccellenti come Galileo Galilei (1564-1642),
Giovanni Keplero (1571-1630), Cartesio (1596-1650) e Newton (1642-1727), con
quest’ultimo particolare contributo risultato fondamentale grazie agli enunciati dei
tre principi della dinamica: si può ben dire che l’odierna biomeccanica del corpo uma-
no è sostanzialmente newtoniana.
Capitolo 1
Storia, metodi e applicazioni
della biomeccanica

10. 11
11
Cos’è la biomeccanica e suoi principi generali
La biomeccanica è la scienza che studia l’applicazione dei principi e dei metodi della
meccanica ai sistemi biologici.
Per sistemi biologici si intendono:
• Gli organismi completi: il corpo umano nella sua totalità analizzato e visto come
macchina biologica in movimento.
• I sistemi interni all’organismo: gli organi, i tessuti e i sistemi metabolici.
• Il rapporto intrinseco tra i vari quadranti del corpo: analisi tra la parte destra e
sinistra del soma, rapporto tra arti superiori e inferiori, e disequilibri tra le catene
muscolari antero-posteriori e latero-laterali.
• Le relazioni tra più organismi: una coppia di acrobati, due lottatori, una squadra
di calcio, ecc.
• La relazione tra il sistema macchina biologica uomo e ambiente: comprese le
macchine da esso impiegate per il movimento, gli sport a catena cinetica chiusa,
elementi di ergonomia e la relazione stessa con attrezzatura e campi da gioco.
L’oggetto di una scienza come la biomeccanica identifica gli aspetti principali di
studio e i campi di applicazione associati ad essa.
Attraverso tale scienza si analizza in maniera completa il movimento del corpo
umano, per comprendere appieno le modalità con cui esso si muove nello spazio,
sia quando compie gesti apparentemente semplici come quelli quotidiani, sia gesti
molto più complessi come avviene in ambito sportivo.
Il movimento è una tra le più importanti funzioni organiche dell’uomo e da esso
dipendono il benessere e la qualità della vita di un individuo. È un mezzo con cui si
comunica tensione, ansie, gioie ed aspettative e rappresenta l’unicità e l’individuali-
tà che ogni uomo, in quanto essere, manifesta quando si muove.
A molti è sicuramente capitato di aver avuto l’esperienza di riconoscere una per-
sona nota solo dal rumore dei suoi passi, e questo è un esempio inequivocabile
di come il movimento riesca ad identificare l’essere umano più di quanto si possa
immaginare e renderlo riconoscibile agli altri.
Capitolo 2
Scienza del movimento
e figura del biomeccanico
Definizione, campi di applicazione e filosofie

11. 41
41
Cenni di fisica abbinata alla struttura motoria
La sofisticata quanto complessa macchina umana prevede oltre 500 muscoli colle-
gati allo scheletro da tendini e legamenti; questi stessi muscoli, coordinati nella loro
azione attraverso il sistema nervoso, riescono ad attuare infiniti tipi di movimenti,
innescando una serie di meccanismi e di processi altamente specializzati: lo studio
di questi fenomeni è quello di cui si occupa la biomeccanica.
Il termine biomeccanica lascia facilmente intuire che si si voglia con esso definire
la stretta simbiosi di due diversi rami scientifici: la biologia, che studia tutto ciò che
è vivo, e la meccanica, branca della fisica che si occupa del movimento dei corpi e
di tutto ciò che ad esso è connesso. La biomeccanica analizza, quindi, i movimenti
meccanici degli organismi viventi, dell’apparato locomotore umano in particolare e di
come esso riesca a mantenere o a cambiare una determinata posizione.
Di fatto, dal connubio tra due scienze come la fisica e la biologia. è possibile far
emergere i meccanismi di interazione fra le leggi fisiche della meccanica e la sfera
biologica dell’uomo.
Le affermazioni di Bogdanov e Ivanov (1989) hanno contribuito a ulteriormente chia-
rire gli elementi caratterizzanti la biomeccanica:
… "Un semplice trasferimento delle leggi della meccanica riguardanti il movimento dei corpi
solidi, fatto però sul movimento umano, porta ad un meccanismo semplificato che non permette
di cogliere il nocciolo della questione. Occorre infatti in primo luogo ben definire la differenza
tra il movimento del sistema biomeccanico vivente e il movimento del sistema elementare corpo
solido".
E ancora:
… "Il problema principale che si presenta nella teorizzazione della biomeccanica è quello di ana-
lizzare la struttura e le proprietà del sistema biomeccanico uomo, il suo sviluppo e perfeziona-
mento".
Le basi di fisica del sistema
biomeccanico umano
Capitolo 3

12. 77
Gli assi e i piani del movimento
Per convenzione si considera il corpo in posizione anatomica, intesa come posizione
di base del corpo umano, con la postura eretta, i gomiti accostati ai fianchi, i palmi
delle mani rivolti allʼosservatore, i piedi avvicinati, leggermente divaricati in punta.
È importante tenere conto del fatto che quando si de-
scrive il corpo umano, osservandolo come nella figura
4.1 i termini sinistra e destra non sono relativi allʼoss-
ervatore bensì al corpo osservato. Ad esempio, il cuore
si trova sulla sinistra anche se allʼosservatore apparirà
alla sua destra. In tale posizione è possibile evidenziare
degli spazi detti triangoli della taglia, ovvero lo spazio
formato dal profilo del fianco e da quello del lato interno
del braccio rilassato ai lati del corpo.
Gli assi anatomici sono delle linee immaginarie che
vengono utilizzate per tracciare lʼasse sul quale si svol-
gono i movimenti di rotazione e sono:
• Asse longitudinale (verticale): perpendicolare alla
base di appoggio, quando il corpo è in posizione
eretta.
• Asse trasversale (orizzontale): è diretto da sinistra
a destra ed è perpendicolare allʼasse longitudinale.
• Asse sagittale (antero-posteriore): è diretto dalla
superficie posteriore alla superficie anteriore del
corpo ed è perpendicolare agli altri due assi.
Asse
longitudinale
Asse
trasversale
Asse
sagittale
Nota: le definizioni dei piani e degli assi che dividono il corpo non sono semplici modi per descrivere il
nostro corpo, ma servono per permetterci di parlare con un linguaggio comune. Capiterà spesso di dover
descrivere verbalmente un movimento e di dover sottolineare in quale modo questo è mal eseguito oppure
in quale momento del gesto si ritiene essere presente una limitazione funzionale; si consiglia, quindi, di
memorizzare bene queste definizioni.
Capitolo 4
Struttura e funzioni
del sistema biomeccanico umano
Figura 4.1

13. 109
Un’inevitabile premessa
Parlando di movimento, spesso lo si associa a forme ritmiche corporee che provo-
cano emozioni. Così, se si è appassionati di danza, sarà una particolare coreografia
a suscitare quest’emozione; per appassionati di uno sport come il calcio, a farlo
sarà un particolare gesto funambolico e virtuoso.
Così facendo, l’analisi del movimento è di natura emotiva e quindi risulta difficile
evidenziare aree di possibile miglioramento o di rischio per l’integrità dell’atleta.
Inoltre, in un mondo in cui la confusione è sovrana e molti parlano per esperienze
personali, altri seguono fedelmente le proposte della letteratura con poca dispo-
nibilità alle nuove teorie e altri ancora sono fautori dell’allenamento come cura di
ogni male, tutto risulta essere giusto e sbagliato. Quindi, una definizione della bio-
meccanica delle azioni motorie potrebbe essere la chiave per avere una lettura del
movimento diversa da quella attuale, rendendo possibile ipotizzare nuove forme di
intervento.
Capitolo 5
Le azioni dinamiche
le capacità e i gesti
sport specifici

14. 191
Le strutture muscolari e le conseguenze di un cattivo equilibrio
Muoversi è assolutamente naturale per l’essere umano. Il movimento è vita ed è
possibile affermare che identifica anche il tipo di vita. L’uomo è un essere vivente
totalmente ortostatico; cioè sviluppa il suo peso su due piedi, i quali formano il po-
ligono di appoggio, all’interno del quale deve trovarsi il baricentro dell’individuo (Fi-
gura 6.1). Se questa condizione non è rispettata non esiste equi-
librio. La macchina motoria umana è dotata di una muscolatura
definita antigravitaria, cioè una struttura muscolare che ha come
compito primario, con le sue attivazioni, di tenere il baricentro cor-
poreo al centro o perlomeno all’interno del poligono di appoggio e
quindi in equilibrio.
L’essere umano, in piedi, è un pendolo rovesciato, struttura la cui
stabilizzazione è un effetto sorprendente della fisica, con una con-
tinua ricerca della stabilità che avviene tramite oscillazioni laterali
ed antero-posteriori di adeguata frequenza. Mantenere il corpo in
equilibrio statico richiede, comunque, un lavoro muscolare, svolto
da quella stessa muscolatura che viene altrimenti impiegata an-
che nelle fasi dinamiche della prestazione. La semplice dinamica
del camminare richiede l’intervento di un’altra capacità importante
del movimento umano: la coordinazione.
Il sistema nervoso centrale coordina e autorizza le varie attività
motorie del soggetto, attraverso i neurorecettori sparsi su tutto il
corpo, ma con acuità superiore nelle zone di coinvolgimento mo-
torio. Essi informano la corteccia motoria e l’area sottocorticale di
quello che avviene nella macchina biologica in movimento, con il compito primario
di spostare i carichi, mantenendo il baricentro generale nel poligono di appoggio. Il
corpo umano è formato da diverse masse, come ad esempio la testa, il tronco, gli
arti superiori ecc; ognuna di esse con il proprio baricentro afferisce ad uno unico,
dove passano tutte le forze. Nell’associare nel movimento gesti complessi, può ac-
cadere spesso di essere fuori baricentro. La capacità di lettura di queste situazioni
e relativi correttivi costituiscono le capacità propriocettive del soggetto.
Capitolo 06
Biomeccanica
dell’infortunio
Figura 6.1

15. 253
Corpo umano e i suoi adattamenti
Il corpo umano è una macchina meravigliosa e straordinaria e come tale ha la possibilità
di adattarsi a tutte le situazioni: questa sua grande capacità di adattamento permette a
tutto il sistema che lo compone di affrontarle e di essere in grado di gestirle. I compensi
sono quegli adattamenti che rendono particolarmente versatile, in tutte le situazioni dʼut-
ilizzo, la macchina motoria umana, anche se a volte le creano difficoltà e diventano causa
di infortuni.
I compensi sono potenzialmente pericolosi e lesivi per la struttura stessa del corpo uma-
no; quindi, devono essere assolutamente e attentamente monitorati da una figura come
quella del biomeccanico, il quale deve essere in grado di capire se un determinato com-
penso o altri siano funzionali al movimento oppure se sono riduttivi e pericolosi per il
movimento stesso.
I compensi sono molto difficili da monitorare, perché di natura molto personale e indivi-
dualizzata e vanno considerati come una componente del corpo che li produce. Quindi, il
biomeccanico deve essere in grado di capire se il compenso è funzionale al movimento
e allʼattività fisica che lʼatleta sta compiendo, oppure se è uno dei fattori scatenanti gli
infortuni stessi (per questa seconda ipotesi ci si potrà avvalere della statistica personale
relativa agli infortuni dell’atleta).
Conoscere le limitazioni funzionali che generano compensi permette di essere molto più
precisi nella valutazione e molto più efficaci nella correzione. Per comprenderli a fondo
si devono conoscere tutte le strutture corporee e dare a ciascuna di esse la giusta impor-
tanza in relazione allʼinfortunio che si sta analizzando o che si sta cercando di prevenire
o di prevedere. Si è abituati a pensare alla macchina motoria umana come ad un sistema
composto dal sistema muscolare e da quello osseo, ma oggi si ha la certezza che anche
altre strutture permettano al corpo umano una versatilità tale da metterlo nella condizio-
ne di autoproteggersi o conservarsi.
Queste strutture verranno trattate in questo capitolo e permetteranno di avere una visione
molto più ampia delle capacità di adattamento biomeccanico dellʼuomo.
Capitolo 7
Fisiologia, neurofisiologia
e biomeccanica

16. 323
L’antropometria
Come chiave per una corretta valutazione biomeccanica è essenziale introdurre nozio-
ni di base di antropometria. Infatti, spesso è necessario tenere in considerazione non
soltanto le dimensioni corporee del soggetto che si sta valutando, ma anche la propor-
zione tra di esse. Un esempio è la valutazione dei rapporti intercorrenti tra tronco ed
arti inferiori e come questi, modificando i rapporti di leva degli arti, possano permettere
di specializzare un soggetto in uno sport piuttosto che in un altro o in un determinato
ruolo.
Quindi, un soggetto con rapporto a favore del tronco rispetto agli arti inferiori, cioè con
arti più corti del tronco potrà ricevere indicazioni sulla pratica sportiva da esercitare, pre-
sumibilmente uno sport in cui sia richiesto di muoversi in spazi ridotti o un ruolo come il
centrocampista-regista nel calcio. Un soggetto con arti inferiori lunghi rispetto al tronco
sarà molto più performante nel balzare, per effetto di ovvi benefici legati a bracci di leva
più lunghi: saranno quindi più consigliabili attività come il basket o la pallavolo, oppure
il ruolo di centrale difensivo o il centravanti nel calcio.
L’antropometria nasce con la finalità di misurare il corpo umano, nel complesso o nel-
le sue componenti, a fini statistici e a supporto dell’antropologia, (in Greco “discorso
sull’uomo”, inteso nella sua realtà e nelle infinite varietà in cui esso si presenta nel mon-
do). L’antropologia è una disciplina che si sviluppa sotto angolazioni diverse: biologica,
culturale, sociale, filosofica e teologica. È dunque lo studio dell’uomo, delle sue caratte-
ristiche e del suo comportamento e della mentalità delle diverse comunità etniche o dei
diversi gruppi sociali. Studiando l’uomo principalmente come essere sociale e biologi-
co: l’approccio con le misure corporee ne risulta una conseguenza e ciò ha portato alla
nascita dell’antropometria.
Questa disciplina svolge un ruolo importante nel design industriale, nella moda, nell’er-
gonomia e nell’architettura, campi in cui i dati statistici sulla distribuzione delle dimen-
sioni del corpo nella popolazione sono utilizzati per ottimizzare i prodotti. I cambiamen-
ti di stili di vita, di alimentazione e della composizione etnica delle popolazioni inducono
modifiche nella distribuzione delle dimensioni del corpo - basti pensare all’obesità, sem-
pre più diffusa nelle società più benestanti - e richiedono l’aggiornamento periodico
delle raccolte di dati antropometrici.
Capitolo 8
La valutazione biomeccanica
e l’antropometria

17. 349
Biomeccanica e superfici di gioco
Uno dei compiti che rende il biomeccanico una figura unica è la valutazione dell’ambiente
nel quale si muove ed opera l’atleta e delle attrezzature da lui utilizzate.
È fuori discussione che le superfici di gioco possano influire non solo sulla performance
ma anche sull’integrità dell’atleta. Tutte le esperienze più recenti, considerata l’introduzio-
ne di nuove superfici nelle differenti discipline sportive, rafforzano il ruolo del biomecca-
nico quale tutore della salute dell’atleta.
Queste nuove pavimentazioni, abbinate alla confusione che esiste su di esse da un punto
di vista omologativo e di studio, rendono essenziale la valutazione biomeccanica dei loro
effetti sull’atleta. Infatti, accertato che il movimento umano si esperisce in parabole, (sia
il movimento del passo o della corsa o del balzo sia il cambio di direzione hanno forma di
una parabola), ne consegue che nell’impatto con la superficie la relativa forza di reazione
dal suolo non è verticale, ma ha un’inclinazione rappresentabile come la risultante di due
diverse forze che si sviluppano sul suolo, una verticale ed una orizzontale.
Tutte le Federazioni testano le superfici con mezzi meccanici che, impattando contro la
superficie stessa, restituiscono valori di assorbimento, forza, ecc.; quando tali valori non
superano quelli standard, la pavimentazione viene omologata e abilitata al gioco.
Va ovviamente fatta attenzione a che i test riproducano l’effettivo movimento dell’atleta
che dovrà utilizzare la superficie in esame. Infatti, va ricordato che i mezzi meccanici han-
no durezza, resilienza, forma ed elasticità diverse e lontanissime da quelle del corpo di un
atleta che sviluppa sopra una superficie forze equivalenti anche a dieci volte il suo peso.
In assenza di queste considerazioni, i dati raccolti non sarebbero di reale utilità.
Capitolo 9
L’ingegneria biomeccanica
nelle superfici di gioco,
nell'attrezzatura e nell'ambiente
Con la collaborazione di Laborsport, Roberto Armeni e Limonta sport

18. 395
Strumenti tecnologici di rilevazione
Consulenza e collaborazione Ing. Filippo Zigliani
Esistono diverse tecnologie, in grado di fornire questo tipo, di dati tra loro differenti
sia nello scopo che nella loro applicazione; in questo capitolo saranno trattati alcuni
dei più comuni sensori utilizzati nello studio della biomeccanica e le loro applicazioni.
Si parlerà di sensori in grado di analizzare gradi di flessione ed estensione in statica,
di rilevare la velocità di movimento e lʼaccelerazione dei singoli arti, di registrare
tramite i valori di pressione sul terreno lʼappoggio corretto del piede e le conseguenze
sul cammino; e infine una breve panoramica sui futuri sensori utilizzabili e inseribili
direttamente allʼinterno degli indumenti per un monitoraggio giornaliero continuo.
Sistemi elettromeccanici
Tra i sistemi più semplici per la misurazione
del ROM (Range of motion) sono inclusi gli
elettrogoniometri.
Come si può intuire dal loro nome, sono
in grado di misurare gli angoli compresi
tra due estremità ai quali vengono fissati.
Sono dotati di due terminali che, per finalità
biomeccaniche, vengono agganciati a valle e a
monte dellʼarticolazione (Figura 10.1) al fine di
misurare gli angoli di flessione.
I principali vantaggi di queste tecnologie sono
lʼeconomicità e la facilità dʼuso. Tuttavia,
presentano diversi svantaggi, quali scarsa
accuratezza, il fatto di poter ostacolare
il movimento e di fornire solo misure
angolari (non la posizione e lʼorientamento
tridimensionale dei segmenti corporei).
Elettrogoniometri
Capitolo 10
La valutazione:
tecnologie bioingegneristiche
e test
Figura 10.1

19. 479
Funzionalità della figura del biomeccanico
Il lavoro pratico del biomeccanico si svolge su percorsi costellati di situazioni stimo-
lanti tutte da affrontare, innanzitutto andando alla ricerca continua di collaborazioni
specialistiche esterne, poi aggregando con costanza e continuità nuove conoscenze
attraverso ricerca e aggiornamento scientifico.
Introducendosi ai reali percorsi lavorativi, appare evidente proprio lʼimportanza per
lo sviluppo di un progetto biomeccanico delle citate collaborazioni, che si materia-
lizzano attraverso continue interazioni con le figure professionali dei vari settori di
intervento.
Il biomeccanico non è, come già detto, un risolutore delle problematiche riscontrate
con le sue analisi; quando riesce ad identificare una o più limitazioni funzionali, deve
delegare la ricerca della soluzione ad altre figure ad alta qualifica. Un esempio: quan-
do il biomeccanico riscontra in uno sportivo una limitazione funzionale della caviglia,
saranno il fisioterapista oppure lʼosteopata a risolverla; se essi non intervenissero in
relazione al problema evidenziato dal dato biomeccanico, lʼatleta continuerà a patire
disturbi ed infortuni.
Nel Capitolo 2 sono state illustrate le collaborazioni essenziali, citando e classifican-
do i vari specialisti capaci di finalizzare i dati biomeccanici raccolti, assimilando il
biomeccanico inserito in unʼorganizzazione sportiva a un navigatore satellitare per
chi guida lʼauto.
Non è comunque il navigatore satellitare a guidare la macchina: in altre parole, senza
il guidatore, i dati del navigatore diventano inutili e lʼauto resta ferma. Per completare
la similitudine occorre citare figure professionali come medici dello sport, fisiotera-
pisti, preparatori atletici, osteopati, allenatori, ecc. come alcune delle figure preposte
alla guida del veicolo ed alla lettura dei dati forniti dal biomeccanico-navigatore.
Esempi di
biomeccanica applicata
Capitolo 11

20. 539
La videoanalisi: cos’è e come funziona
Si tratta di uno strumento che permette di analizzare lo stesso gesto da più angola-
zioni e con differenti velocità, evidenziando particolari che quasi sempre sfuggono
ad una analisi ad occhio nudo. Questo tipo di analisi è uno strumento utile per molti
soggetti. L’allievo o l’atleta, principiante o professionista che sia, trae grande vantag-
gio nel vedersi sullo schermo; in questo modo ha la possibilità di rendersi conto di
aspetti posturali, di prendere coscienza di schemi corporei talvolta sconosciuti ed è
facilitato nel miglioramento di gesti già automatizzati e nell’apprendimento di nuovi
compiti motori.
Il principiante potrà accelerare i processi di apprendimento e il giocatore di valore
intermedio potrà migliorare e correggere errori e cattive abitudini. Nel lavoro svolto
a livello agonistico e professionistico, la videoa-
nalisi diventa utile per individuare e correggere
ogni particolare in grado di fare la differenza.
La videoanalisi sfrutta i pixel del video, collegan-
do ad essi un marker che permette di vedere,
anche in movimento, il dato relativo al soggetto,
come ad esempio un particolare angolo. Il pro-
gramma software è in grado di elaborare tabelle
che possono essere esportate con tutti i dati su
un foglio di calcolo (Excel) per le elaborazioni di
tipo scientifico o statistico. L’elaborazione video
può essere trasformata in file immagine da poter
inserire in presentazioni, report, schede dell’atleta,
cartellonistica, ecc. Inoltre, il programma permette di suddividere il video dell’analisi
dell’atleta, o della squadra, in momenti chiave facilmente individuabili, con commenti
scritti e sonori (richiami, ad esempio, alle percezioni degli stimoli sonori in gara).
Inoltre è possibile esportare i video analizzati ed elaborati, che possono così venire
riprodotti con qualunque player video.
Paolo Villanis – Mauro Testa
Analisi della corsa
Videoanalisi
e analisi del gesto tecnico
Capitolo 12
539

21. www.calzetti-mariucci.it
Seguici sui social per rimanere sempre aggiornato sulle nostre iniziative
Catalogo on line
Visita il nostro sito
Collegandoti al sito
puoi visionare nel dettaglio
e acquistare gli articoli
(libri, video, dvd, riviste),
grazie a un sistema di ricerca
semplice e innovativo
Newsletter
Libri e video per lo sport
Iscriviti alla nostra mailing
list in tutta sicurezza
al riparo dallo spam.
Dai la tua preferenza
alla disciplina sportiva
che più ti interessa,
riceverai tutte le news
direttamente sulla tua mail
Approfondimenti
Il sito è costantemente
in aggiornamento,
con sezioni specifiche
di approfondimento
su tutti gli argomenti
più interessanti legati
allo sport, come eventi,
convegni, festival,
e corsi di aggiornamento