Vibrazioni-oscillazioni muscolari ed accessori per correre più veloce

(Aggiornato al 26/04/2020)

Questo articolo, tratta un argomento importante quanto trascurato dell’allenamento del runner, cioè le vibrazioni e le oscillazioni muscolari; in questo post vedremo:

• L’importanza dell’elasticità muscolare (stiffness) e quali sono le qualità del runner che consentono di utilizzarla al meglio.
• Come scegliere le scarpe adeguate alle proprie caratteristiche
• L’utilità delle solette
• L’utilità delle calze compressive

L’IMPORTANZA DELL’ENERGIA ELASTICA

In letteratura scientifica esiste veramente poco di concreto sull’argomento, infatti il testo di riferimento in materia è stato scritto nel 2001 da Giovanni Betti, Andrea Castellani, Roberto Piga (vedi bibliografia in fondo all’articolo). Possiamo definire l’elasticità muscolare come

la capacità del muscolo di restituire, in fase di contrazione, una parte elevata dell’energia accumulata in fase di allungamento…come se fosse un elastico.

L’applicazione del concetto di elasticità nel movimento della corsa (dove diversi muscoli lavorano in maniera coordinata) si potrebbe riassumere come

la capacità del runner di restituire in maniera coordinata, durante la fase di spinta, una parte elevata dell’energia accumulata in fase di impatto……come se fosse una molla.

Con dei semplici disegni cercheremo di semplificare il concetto: nella figura sotto è raffigurata in maniera stilizzata la fase di corsa dell’arto inferiore destro (quello rosso). Viene evidenziata in rosso il momento di impatto del piede al suolo, durante il quale (come una molla) la gamba accumula energia (elastica), restituendola nel momento della spinta. Migliore è la caratteristica della molla (elasticità delle gambe) e minore sarà la fatica che farà il corridore (e minore l’energia che dovrà produrre) durante la fase di spinta.

Sotto, con un’altra figura, cercheremo di rendere più semplice la comprensione del concetto (con adeguate semplificazioni di natura fisiologica): sono rappresentati 2 runner (“Soggetto 1” e “Soggetto 2”) che corrono alla stessa velocità, imprimendo in fase di SPINTA la stessa forza direzionale (freccia giallo/rossa).

Per entrambi, una parte dell’energia è fornita dalla spesa energetica muscolare (ENERGIA SPESA, parte gialla della freccia), mentre un’altra parte è fornita dalla restituzione dell’energia accumulata durante la fase di impatto (ENERGIA ELASTICA, parte rossa della freccia). Quest’ultima, è da considerare una fonte energetica “gratuita”; per questo motivo, il “Soggetto 2”, a pari velocità farà meno fatica e di conseguenza (a pari velocità) si affaticherà più tardi rispetto al “Soggetto 2”.

Ma quali sono le condizioni relative all’allenamento/calzature/accessori che permettono di ottimizzare questo fenomeno e quindi consentire un miglioramento nel rendimento (e quindi della performance) nella corsa?

La risposta è estremamente complessa (e richiederebbe una trattazione riguardante l’intera metodologia d’allenamento della corsa in sinergia con le qualità intrinseche di ogni atleta); qui ci limiteremo ad affrontare la parte riguardante le componenti neuromuscolari in relazione al fenomeno delle vibrazioni/oscillazioni muscolari.

COSA SONO LE VIBRAZIONI E LE OSCILLAZIONI MUSCOLARI

Senza addentrarsi eccessivamente in una materia fisiologicamente complessa, possiamo affermare che all’impatto del piede al suolo (appoggio) il muscolo subisce delle perturbazioni meccaniche che possono inibire (o rendere semplicemente scoordinata) la contrazione successiva (spinta) o facilitare la restituzione dell’energia elastica. L’inibizione è data da “fenomeni vibratori del muscolo”, mentre la restituzione di energia elastica dalle “oscillazioni muscolari”. In altre parole,

tanto più la catena muscolare “oscilla”, tanto più sarà facilitata la restituzione di energia elastica; tanto più la catena muscolare “vibra” e tanto più sarà inibita la restituzione di energia elastica.

Precisiamo solo un ultimo aspetto di natura “temporale”; le vibrazioni sono sempre presenti e generano le oscillazioni. Solo se la catena muscolare è sufficientemente dotata, è in grado di minimizzare le vibrazioni per massimizzare l’effetto oscillatorio (restituzione di una quota considerevole di energia elastica).

Sopra è raffigurata un’immagine abbastanza chiara (tratta dal libro di Betti-Castellani-Piga) del fenomeno spiegato; di conseguenza, l’utilizzo delle calzature/accessori e l’allenamento (soprattutto quello neuromuscolare) dovrà essere finalizzato al massimizzare le oscillazioni e minimizzare le vibrazioni muscolari.

VIBRAZIONI-OSCILLAZIONI: UN ESEMPIO MOLTO CHIARO

Prima di cercare di comprendere le basi dell’allenamento neuromuscolare al fine di ottimizzare le prestazioni nella corsa, faremo un esempio per comprendere al meglio questo fenomeno. Sarà capitato a diversi podisti di affrontare gare con salite/discese notando che atleti con pari performance in pianura, correvano in discesa a diverse velocità.

Alcuni, anche su pendenze modeste, danno maggiormente l’impressione di frenare l’azione (con un cospicuo rallentamento dell’andatura), mentre altri riescono a mantenere una falcata ampia e reattiva anche a pendenze elevate. È ovvio che nei primi (cioè quelli che corrono in maniera contratta) in queste circostanze c’è predominanza delle vibrazioni muscolari, mentre nei secondi (quelli che corrono in maniera fluida anche su pendenze elevate) predominano le oscillazioni.

Un altro aspetto interessante da tenere in considerazione è dato dall’esito di molte ricerche sperimentali (vedi blibliografia sotto) che hanno visto come in popolazioni di podisti, alcuni indici di potenza muscolare (scatti sui 30m, salti in alto da fermo, ecc.) erano parziali predittori della prestazioni su strada. Ciò significa che nel mondo del podismo amatoriale alcuni atleti hanno carenze muscolari tali da limitare la performance di corsa di durata; ciò può essere dovuto all’età, oppure al fatto che la corsa di resistenza è in grado di ridurre gli indici di forza muscolare per una concorrenza di adattamenti fisiologici (semplicemente, “se corro lentamente….mi abituo a correre lentamente”).

Questo elemento rinforza ancor di più la necessità di un potenziamento adeguato, oltre all’uso di calzature/accessori adeguati, per ogni tipologia di podista. Nel prossimo paragrafo, tratteremo quando e quali sono i casi in cui un podista può necessitare di un potenziamento muscolare per colmare le lacune di Forza e/o di programmi semplicemente in grado di ottimizzare (in maniera specifica) i buoni livelli già esistenti.

ALLENIAMO LA STIFFNESS MUSCOLARE

La qualità sopra citata, di restituire correttamente l’energia elastica, esaltando le oscillazioni muscolari e limitando le vibrazioni, ha un nome? Si, si chiama stiffness neuromuscolare!

Più specificatamente, per il runner è quella caratteristica che permette di rispondere alle sollecitazioni dell’impatto del piede al suolo in maniera ottimale, restituendo la massima porzione di energia elastica possibile (con tutti i conseguenti benefici). Quando un runner non è dotato di una stiffness adeguata, la spesa metabolica (a pari velocità) sarà maggiore e di conseguenza la fatica non permetterà di mantenere per diverso tempo tale velocità. La stiffness ottimale è ovviamente specifica al modello funzionale dello sport praticato (per un velocista è ovvio che sia superiore da quella di un maratoneta). A questo punto è lecito attendersi qualche domanda:

Tutti i runner hanno bisogno di allenare in maniera specifica la stiffness?

Ovviamente è difficile dare una risposta esauriente in poche righe; esistono test da campo e da laboratorio in grado di valutarla, ma richiedono mezzi adeguati. Comunque, chi ha visibilmente uno stile di corsa rilassato (anche a velocità di gara sui 10 Km) è meno necessario che abbia bisogno di lavorare sulla stiffness. Altro indice interessante è dato dal confronto tra le intensità di gara in salita e in discesa; solitamente i discesisti più forti (a pari velocità in pianura) hanno meno bisogno di lavorare sulla stiffness rispetto a chi va più forte in salita. Infatti, contrariamente a quanto si possa credere, andare in salita richiede meno stiffness (ma maggior consumo metabolico) rispetto alla corsa in pianura e in discesa.

In che maniera è possibile lavorare in maniera ottimale sulla stiffness (sia per chi è già dotato, sia per chi ha evidenti carenze)?

È una risposta molto difficile perché dipende da soggetto a soggetto (grado di stiffness di partenza, grado di forza di base, facilità di andare incontro ad infortuni, livello di allenamento, ecc.). Prima di tutto possiamo dire che tutti gli allenamenti ad alta intensità (Allunghi, Ripetute brevi, Sprint brevi in salita, ecc.) con adeguati recuperi, sono in grado di migliorare questa qualità per chi è dotato di livelli di Forza Generale adeguata.

Chi invece ha livelli di Forza Generale inadeguata è necessario prima di tutto colmare questo tipo di lacuna attraverso un adeguato potenziamento muscolare generale. Ricordiamo che per “potenziamento muscolare generale” non necessariamente si intende “lavoro in palestra” o l’utilizzo dei pesi”. Già lo squat monopodalico ad angoli del ginocchio particolarmente chiusi (vedi figura a fianco), permette di impegnare ed allenare la forza massima (per chi ha lacune di forza) senza l’utilizzo dei pesi. Una valida alternativa potrebbe essere anche l’utilizzo degli esercizi statico-dinamici, oppure il semplice inserimento di salite/discese abbastanza ripide negli allenamenti di corsa, oppure effettuare diverse ripetute di Corsa Media in salita di circa 1 Km, percorrendo a ritmo intenso (dopo un adeguato recupero) anche la discesa (vedi Circuiti di Lydiard). Ricordiamo inoltre che alcuni soggetti fanno particolarmente fatica a recuperare gli allenamenti ad alta intensità (Allunghi, Ripetute brevi, corsa balzata, Sprint brevi in salita, ecc.), quindi la somministrazione di questi mezzi deve essere fatta nel giusto dosaggio di volume ed intensità.

Quanto è possibile guadagnare, in termini di performance, da un corretto allenamento per la stiffness?

Anche in questo caso è difficile dare una riposta precisa, perché dipende sia dai margini di miglioramento, che dall’ottimizzazione dell’allenamento. Infatti, com’è possibile vedere dalla figura a fianco, un corretto programma di allenamento prevede una progressiva specificità degli stimoli allenanti da entrambi i versanti (neuromuscolare, di colore blu – metabolico, di colore grigio). L’esperienza e la conoscenza delle proprie lacune e dei propri punti forti (accoppiati ad una programmazione adeguata) è garanzia di un buon risultato in relazione alle proprie capacità.

LA SCELTA DELLE CALZATURE SPORTIVE

Già nei documenti precedenti riguardanti le scarpe minimaliste (vedi prima parte e seconda parte) abbiamo visto come queste possono fungere da allenamento neuromuscolare intrinseco grazie alle loro caratteristiche.

Dalla figura sopra è possibile notare come correre con minore ammortizzazione (parte destra dell’immagine) comporta un incremento delle vibrazioni se non si è dotati di una stiffness adeguata; in questo caso l’incremento dei fenomeni vibratori (analogamente a quanto accade correndo in discese ripide) inibirebbe una risposta elastica (vedi “Eccessi di vibrazioni”).

Un’adeguata ammortizzazione invece, riduce i fenomeni vibratori (vedi “Massima oscillazione”) e facilita la restituzione dell’energia elastica.

Un’eccessiva ammortizzazione invece (parte sinistra dell’immagine) riduce sia li vibrazioni che le oscillazioni, e di conseguenza non permette di sfruttare appieno le proprie qualità neuromuscolari (stiffness) utilizzando una quota insufficiente di elasticità (vedi “scarsa intensità di stimoli”).

Appare quindi evidente che per ogni soggetto esista un compromesso ottimale tra le caratteristiche delle catene muscolari (stiffiness) e il grado di ammortizzazione della scarpa. Se viene trovato questo compromesso, allora il runner riesce ad ottimizzare la propria elasticità muscolare mentre corre. Di conseguenza:

• Soggetti con una stiffness scarsa, si troveranno sicuramente a loro agio con scarpe più ammortizzate; per loro sarebbe ottimale seguire una metodologia d’allenamento finalizzata anche all’incremento di forza e stiffness (vedi paragrafi sopra), per ottimizzare le proprie caratteristiche muscolari e di conseguenza la tecnica di corsa e il proprio rendimento.
• Soggetti con un livello di stiffness sufficientemente elevata, riescono a correre in gara con scarpe meno ammortizzate, usufruendo al meglio dell’elasticità muscolare rispetto ai soggetti che trovano un compromesso con calzature più ammortizzate.

Da questo ragionamento ne consegue che il primo scopo è quello di trovare un corretto equilibrio tra scarpe e stiffness del soggetto. Secondariamente è possibile cercare, con un adeguato potenziamento muscolare (vedi paragrafo precedente), di migliorare la propria stiffness (in particolar modo chi ne è carente) al fine di essere in grado di utilizzare scarpe con una minor ammortizzazione e di conseguenza restituire più elasticità durante la falcata.

Ovviamente non è un “passo” semplice da fare dal punto di vista della metodologia dell’allenamento perché si tratta sempre di bilanciare stimoli di intensità elevata a tal punto di stimolare adeguatamente il sistema neuromuscolare, ma senza causare infortuni. Inoltre, l’allenamento per la stiffness deve essere sempre parallelo a quello per le qualità Aerobiche, per garantire, da parte dell’organismo un’adeguata produzione di energia al fine di soddisfare le richieste neuromuscolari per tutta la gara.

Nei prossimi paragrafi, tratteremo l’altra componente fondamentale delle calzature (il dislivello tacco-punta), l’utilizzo delle solette (per il miglioramento del livello di ammortizzazione) e un breve approfondimento sulle calzature compressive.

CONVIENE PROVARE L’UTILIZZO DI CALZATURE MINIMALISTE PER MIGLIORARE LA PERFORMANCE?

Leggendo i precedenti articoli sull’argomento la risposta è SI,

a patto che le qualità di stiffness del soggetto siano adeguate e/o migliorate grazie ad un allenamento generale/specifico, senza andare incontro ad infortuni!

Ovviamente i modi, i tempi di gestione del passaggio da un tipo di calzature all’altra (che può essere parziale o totale) e la tipologia di ammortizzazione dipendono da soggetto a soggetto e determinano la difficoltà in questo tipo di approccio. Non esiste una regola universale (cioè che valga per tutti) sull’utilizzo delle calzature; malgrado in lingua italiana si trovi veramente poco sull’argomento, i siti internet americani di corsa dedicano gran parte del loro volume all’argomento. Riporto sotto la traduzione di alcune frasi riportate su uno dei maggiori ed autorevoli blog (http://www.drnicksrunningblog.com/) dedicati all’argomento:

“Le scarpe possono fare per i piedi, tanto quanto un cappello può fare per un cervello”

“Come si corre è probabilmente più importante delle scarpe che si indossano, ma ciò che si indossa può influenzare il modo con cui si corre”

“L’aspetto principale su cui focalizzarsi non è tanto il paio di scarpe utilizzato, ma la corretta ed adeguata tecnica di corsa; solo successivamente si può cercare di ottimizzare al massimo le calzature utilizzate per l’allenamento e la gara”

È da precisare che per i tecnici americani, il concetto di “corretta ed adeguata tecnica di corsa” non è tanto relativo al “modo” con il quale si corre “volontariamente”, ma alla capacità di ottimizzare “spontaneamente” i propri movimenti durante la corsa al fine di sfruttare al meglio le possibilità funzionali (massima velocità in relazione alla spesa energetica) e un basso rischio di infortuni. Ora vediamo come si sceglie la scarpa ideale.

LA SCELTA DELLA SCARPA IDEALE

Ovviamente non esiste una scarpa ideale per tutti (l’abbiamo visto anche prima) perchè l’ammortizzazione è il fattore che più di altri può differire da soggetto a soggetto.  Esistono però anche dei parametri ottimali, validi per tutti i soggetti sani (cioè senza dismorfismi); ci si riferisce a tutte quelle componenti della scarpa che permettono al runner di correre in maniera più naturale possibile. Nel 2014, l’American College of Sports Medicine pubblicò quelli che erano i parametri ottimali (drop, larghezza avampiede, supporti, ecc.) per una scarpa da running; queste rappresentarono informazioni molto importanti, perché emanate dall’organo Statunitense (e mondiale) al quale viene riconosciuta maggiore autorevolezza per quanto riguarda le linee guida per l’attività sportiva.

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LE SOLETTE PER IL RUNNING

Precisiamo immediatamente che per “solette” non si intendono ne plantari (perché sono prodotti altamente individualizzati), ne supporti antipronazione, ma elementi (che si diversificano per spessore/peso e per materiale) che si inseriscono nella scarpa per ridurre le vibrazioni. Ovviamente, ne esistono di diverse tipologie e gradi di efficienza (le migliori sono le NOENE®); queste sono in grado di limitare le vibrazioni garantendo un aumento di ammortizzazione, mantenendo comunque un peso ridotto nella scarpa. Sono utili esclusivamente per quei runner con stiffness carente, la cui tecnica di corsa  risente negativamente delle vibrazioni (incrementando anche il rischio di infortuni), in particolar modo per:

1) La possibilità di variare la tipologia di ammortizzazione (assorbimento delle vibrazioni) mantenendo la stessa scarpa, con un modesto aumento di peso; infatti, una soletta performante comporta un aumento di peso estremamente ridotto e probabilmente inferiore di quello che si otterrebbe con un modello di scarpa più ammortizzata. È quindi possibile, con la stessa scarpa, ottenere (aggiungendo la soletta) una maggiore ammortizzazione (assorbimento delle vibrazioni).

2) La possibilità di correre con calzature con “tacco” ridotto, con allo stesso tempo, un livello di ammortizzazione adeguata……visto che praticamente le scarpe con tacco ridotto sono tendenzialmente poco ammortizzate e vice-versa.

Non trovano nessuna utilità per soggetti con stiffness adeguata, cioè che non risentono negativamente delle vibrazioni muscolari.

Ma quali sono i modelli di solette migliori? Tra i tanti tipi disponibili, le Universal NO2 (di 2 mm) permettono di avere un assorbimento delle vibrazioni elevato, e possono essere inserite sopra la soletta. Le Invisibile S0S1 invece, hanno uno spessore molto ridotto (1 mm), sono molto leggere e sono più utili quando la necessità di ridurre le vibrazioni non è eccessiva; vanno inserite sotto la soletta, quindi possono essere utilizzate solamente in scarpe con la soletta estraibile.

INDUMENTI COMPRESSIVI, RIDUZIONE DELLE VIBRAZIONI E PERFORMANCE

Già nell’articolo dedicato alle calze compressive abbiamo confrontato i dati scientifici con le esperienze dei runner a riguardo questo tipo di accessorio.

Le ultime ricerche sull’argomento (Ehrstrom et al 2018 e Broatch et al 2020) hanno evidenziato come questi indumenti siano in grado di ridurre le vibrazioni muscolari; le vibrazioni infatti, coinvolgono trasversalmente il muscolo, ed è logico immagine come ci sia uno smorzamento di queste se il muscolo è “avvolto” in un indumento che lo comprime. Nella figura a fianco è raffigurato un muscolo con rappresentati sia i fenomeni oscillatori (frecce verticali nere, responsabili della riposta elastica del muscolo) che vibratori (frecce rosse, alcune delle quali hanno direzione trasversali); come abbiamo detto più volte, le vibrazioni danno origine alle oscillazioni, ma se di intensità eccessiva sono in grado di inibirle. Per questo motivo, un’adeguata compressione trasversale del muscolo è in grado di smorzare parte dei fenomeni vibratori (frecce rosse), soprattutto nei casi in cui questi limitino le oscillazioni (frecce nere).

I benefici nell’utilizzo di questi prodotti potrebbero risiedere nel fatto che i fenomeni vibratori rappresentano un aspetto negativo solamente quando si presentano in maniera eccessiva. Ciò avviene per qui runner che non hanno adeguate qualità neuromuscolari (presumibilmente una gran parte degli amatori); i Top Runner invece (che genericamente hanno livelli di forza e velocità all’altezza) utilizzano raramente questi prodotti.

Aspetto diverso è per i saltatori professionisti (soprattutto triplisti e altisti); nelle loro discipline infatti, è assolutamente necessario imprimere, in pochi istanti, livelli elevatissimi di forza; biomeccanicamente questa situazione induce un considerevole incremento dei fenomeni vibratori, a tal punto da poter render efficace (anche per individui con doti neuromuscolari superiori alla norma) l’utilizzo di indumenti compressivi.

Potete trovare un’ampia disamina di questi accessori nel nostro post dedicato alle calze compressive.

CONCLUSIONI

Abbiamo cercato di approfondire i concetti di vibrazioni/oscillazioni per riuscire a comprendere al meglio le caratteristiche delle scarpe e relativi accessori (solette ed indumenti compressivi).

Allo stesso tempo abbiamo specificato come una tecnica di corsa corretta (cioè l’insieme delle qualità neuromuscolari specifiche) sia l’elemento principale (indipendentemente da scarpe/accessori) per ottimizzare il proprio rendimento di corsa (elasticità, costo energetico, ecc.) e minimizzare il rischio di infortuni. Ovviamente alcuni atleti hanno un’ottima tecnica di corsa come dote innata, mentre altri hanno necessità di lavorarci maggiormente con un adeguato allenamento. Possiamo quindi sintetizzare quanto segue:

– All’appoggio del piede al suolo, si innescano fenomeni vibratori che stimolano l’oscillazione muscolare, responsabile dell’elasticità muscolare. Quando i livelli di Forza Generale e Specifica sono insufficienti, la risposta vibratoria tende a diventare eccessiva e di conseguenza limita la risposta elastica del muscolo.

– Il compromesso ideale tra le qualità neuromuscolari (Forza Specifica e Generale) e caratteristica delle calzature/accessori, permette di ottimizzare la Tecnica di corsa (risposta elastica ottimale) alle esigenze del soggetto. Accessori come solette e probabilmente anche indumenti compressivi, tendono a ridurre i meccanismi vibratori.

Di conseguenza:

1) Atleti carenti di Forza Generale e Specifica dovrebbero prima di tutto effettuare un lavoro per il miglioramento della Forza Generale, per poi passare ad un potenziamento Specifico, mantenendo continuamente i presupposti di quello Generale.

2) Atleti che hanno esclusivamente carenze di Forza Specifica (detta anche Stiffness), dovrebbero dare una giusta precedenza (nella prima parte di stagione) a questo tipo di lavori, parallelamente al lavoro metabolico di Resistenza Aerobica. Il mantenimento durante la stagione lo si può effettuare (in media) con scadenza bisettimanale, a seconda delle gare che si preparano.

3) Atleti di per sé dotati di adeguata Forza Generale e Specifica possono cercare di ottimizzare ulteriormente le proprie qualità neuromuscolari utilizzando (a rotazione) anche calzature minimaliste.

4) La riduzione del dislivello tacco-punta (a pari ammortizzazione) è il primo passo verso un assetto di corsa che sfrutta maggiormente l’allungamento della catena posteriore dell’arto inferiore. Questa riduzione deve essere “supportata” da un livello di Forza neuromuscolare (Generale/Specifica) adeguata.

5) Minori sono i livelli di Forza Generale/Specifica e maggiore sarà la necessità di ridurre i fenomeni vibratori (ammortizzazione scarpa e/o solette e/o indumenti compressivi); in ogni modo, in casi di carenze neuromuscolari, sarà fondamentale cercare di colmare questo tipo di lacune tramite un training adeguato (punti 1 e 2).

Bibliografia

• Betti G, Castellani A, Piga R. Movimento, Nuove tecnologie ed applicazioni pratiche. 2001. Calzetti e Mariucci Editori.
• Heise GD, Martin PE. “Leg spring” characteristics and the aerobic demand of running. Med Sci Sports Exerc. 1998 May;30(5):750-4.
• Sinnett AM, Berg K, Latin RW, Noble JM. The relationship between field tests of anaerobic power and 10-km run performance. J Strength Cond Res. 2001 Nov;15(4):405-12.

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 Autore dell’articolo: Luca Melli (melsh76@libero.it), istruttore di Atletica leggera GS Toccalmatto, istruttore Scuola Calcio A.S.D. Monticelli Terme 1960 e preparatore atletico AC Sorbolo.