La meccanica dell'accelerazione nei 100 metri piani

L'obiettivo della fase di accelerazione è quello di massimizzare la produzione di velocità orizzontale.

L'analisi dinamica di questa fase ha evidenziato come nella fase di uscita dal blocco la richiesta di forza orizzontale e di forza verticale abbiano valori del tutto simili.

Le ragioni di questo fatto sono essenzialmente due:

1. L'estrinsecazione di forza lungo l'asse sagittale sottopone l'atleta a un impegno significativo nel contrastare la rotazione in senso antiorario del corpo. Se l'atleta non si oppone a tale rotazione si ritroverà troppo presto in posizione eretta, perdendo efficienza meccanica. L'unico modo per contrastare la rotazione in senso antiorario è quello di generare forza lungo l'asse longitudinale per ottenere una contro-rotazione in senso orario che neutralizzi quella in senso antiorario.

[INSERIRE IMMAGINE: 01-rotazione-antioraria-forza-sagittale.png]

1. Ancora più critico è il fatto che l'atleta, oltre a produrre uno spostamento verticale del proprio centro di massa, deve anche fare i conti con l'attrazione gravitazionale la cui intensità è direttamente proporzionale al suo peso corporeo.

[INSERIRE IMMAGINE: 02-spostamento-verticale-forza-peso.png]

Si conferma quindi anche nella fase di uscita dal blocco e i primi due passi la imprescindibile necessità di spendere verticalmente una quota della forza totale a disposizione dell'atleta. Soltanto la quota residua, in assenza di dispersioni lungo direzioni trasversali, può essere utilizzata per produrre forza orizzontale.

Uscita dal blocco

Un concetto chiave da considerare nell'ottica dell'elaborazione di un protocollo didattico della meccanica della partenza per quanto riguarda l'uscita dal blocco è dunque la disponibilità totale di forza dell'atleta in relazione al suo peso corporeo.

Dal punto di vista meccanico abbiamo osservato come l'uscita dal blocco sia sostanzialmente caratterizzata dalla distanza dei blocchi stessi rispetto alla linea di partenza e dalla conseguente posizione che l'atleta assume al comando del "pronti".

[INSERIRE IMMAGINE: 03-figura-a-principiante.png — Figura A. Principiante]

[INSERIRE IMMAGINE: 04-figura-b-intermedio.png — Figura B. Intermedio]

[INSERIRE IMMAGINE: 05-figura-c-elite.png — Figura C. Elite]

Contrariamente a quanto viene talvolta ritenuto, con l'incremento del potenziale di forza dell'atleta, per sfruttare la significativa quota di forza residua di cui è dotato un atleta di elevata qualificazione è opportuno aumentare la distanza dei blocchi rispetto alla linea di partenza (figura "c").

Questo concetto trova conforto nell'osservazione che un atleta più potente è in grado di esprimere alti valori di forza anche ad angoli più aperti, i quali consentono una velocità di estrinsecazione superiore.

Viceversa, per soggetti meno potenti (per esempio gli atleti delle categorie giovanili) la necessità di utilizzare la maggior parte della forza che sono capaci di esprimere per soddisfare la richiesta lungo la verticale impone loro di impostare una uscita dal blocco come quella indicata nella figura "a".

Un ausilio che può risultare indubbiamente utile è quello di integrare nel sistema una piccola quota di forza, verticale e orizzontale, derivante dalla spinta delle braccia a terra. Per realizzare questa integrazione è necessario che l'atleta eviti di sollevare immediatamente le braccia e produca piuttosto una brevissima azione di spinta verso il basso e indietro al momento dello sparo.

Anche tale capacità dipende per lo più dal livello di qualificazione dell'atleta e dalla potenza della muscolatura pettorale e delle spalle, pertanto la messa a punto di questo dettaglio nell'ambito di un protocollo didattico funzionale all'apprendimento della biomeccanica di partenza deve tenere in considerazione tale livello.

Partenza

L'analisi ritmica precedentemente illustrata ha messo in evidenza come la frequenza costituisca il fattore principale nella prestazione di sprint.

Infatti, già al primo passo, i velocisti di classe mondiale raggiungono valori di frequenza massimali che poi mantengono per l'intero arco della distanza, mentre incrementano l'ampiezza del passo in modo più lineare.

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Valori diversi ma andamenti del tutto analoghi si registrano nelle velociste:

[INSERIRE IMMAGINE: 07-grafico-frequenza-ampiezza-donne.png]

Mentre alla fine del secondo passo la frequenza è già sui valori massimi, l'ampiezza è pari a circa il 50%. Dati rilevati al termine della fase di transizione indicano che intorno all'undicesimo passo l'ampiezza è ancora al 80% del suo valore massimo.

Queste evidenze confutano la tesi che nella fase di partenza siano maggiormente redditizie spinte a terra prolungate. L'intera fase di partenza dovrebbe enfatizzare piuttosto il rapido scambio in volo degli arti inferiori in modo da rendere naturale una presa di contatto del piede dietro la proiezione al suolo del centro di gravità e favorire l'applicazione di forza lungo l'orizzontale.

La ritmica in termini di tempi di contatto e tempi di volo

Dal momento che il tempo di volo è indice della lunghezza del passo e la combinazione del tempo di volo con il tempo di contatto è indice della frequenza, una interessante chiave di lettura della ritmica dei 100 metri è fornita dall'analisi di questi due valori che i velocisti di classe mondiale producono nell'arco della prova.

[INSERIRE IMMAGINE: 08-grafico-tempo-contatto-volo-uomini.png]

Con l'eccezione dell'uscita dal blocco, il grafico mostra come l'andamento del totale del tempo di volo e tempo di contatto subisca soltanto lievi variazioni nell'arco dell'intera prova. Nella fase di accelerazione mutano internamente i valori del tempo di contatto (in diminuzione) e dei tempi di volo (in aumento), per poi stabilizzarsi nella fase lanciata su un valore poco superiore ai 200 millisecondi per i velocisti di classe mondiale.

Da osservare che nel caso di sprinter donne l'andamento è del tutto analogo anche se i valori della somma del tempo di contatto e del tempo di volo sono differenti. Tuttavia tale differenza afferisce soltanto uno dei due valori: il tempo di contatto. Infatti i tempi di volo hanno valori del tutto sovrapponibili fra velocisti uomini e donne.

L'andamento dei tempi di volo e dei tempi di contatto fornisce una ulteriore, importante informazione da annotare durante la definizione di un processo di apprendimento della corretta meccanica della fase di partenza. In particolare, il tempo di volo è un indicatore chiave dell'efficienza meccanica in quanto se il suo valore è troppo breve l'atleta non ha a disposizione il tempo sufficiente per recuperare frontalmente i segmenti corporei e porsi in una efficace condizione meccanica. Viceversa, se il suo valore è troppo lungo anche l'atleta più potente si trova per troppo tempo nell'impossibilità di applicare forze funzionali all'avanzamento.

Questo è il motivo per il quale in tale fase critica i migliori atleti investono nel tempo di contatto quasi il 80% della combinazione totale fra tempo di contatto e tempo di volo.

Descrittori chiave della meccanica nella fase di partenza

Le conclusioni tratte dalle precedenti analisi aiutano a formulare la proposta di una serie di indicatori specifici che siano di ausilio per l'impostazione della fase di partenza. La serie che viene qui proposta è la seguente:

1. Distanze dei blocchi rispetto alla linea di partenza
2. Distanza della proiezione al suolo del centro di gravità rispetto al blocco anteriore nella posizione del "pronti"
3. Angoli dei segmenti corporei alla posizione del "pronti"
4. Angoli dei segmenti corporei all'uscita dal blocco
5. Distanza della proiezione a terra del centro di gravità rispetto al punto di contatto del piede al primo passo
6. Angoli dei segmenti corporei al contatto al suolo del primo passo
7. Distanza della proiezione a terra del centro di gravità rispetto al punto di contatto del piede al secondo passo
8. Angoli dei segmenti corporei al contatto al suolo del secondo passo
9. Distanza della proiezione a terra del centro di gravità rispetto al punto di contatto del piede al terzo passo

L'impostazione della posizione sul blocco (punti 1, 2 e 3) riflette le conclusioni già tratte precedentemente.

Per quanto riguarda le distanze rispetto alla linea di partenza alle quali vengono collocati i blocchi, come configurazione iniziale per ottenere la posizione al "pronti" più funzionale è possibile partire dal blocco frontale posizionandolo in modo che, una volta appoggiatovi il piede anteriore, il ginocchio appoggi a terra circa 3 centimetri dietro la linea di partenza.

[INSERIRE IMMAGINE: 09-distanza-blocchi-100-170-percento.png]

Una volta misurata tale distanza, per il posizionamento del blocco posteriore si prende come riferimento il 170% della distanza stessa. A questo punto gli angoli articolari ai quali l'atleta fissa la sua posizione sul "pronti" determineranno le direzioni delle forze applicate sui blocchi, anteriore e posteriore.

Da questa impostazione di base si possono poi elaborare posizioni personalizzate in base al livello di qualificazione dell'atleta. Allontanando i blocchi dalla linea di partenza le direzioni di forza risultanti tenderanno a dirigersi più orizzontalmente mentre la distanza del centro di gravità aumenterà, e viceversa.

Per esempio, atleti in via di sviluppo o atleti non particolarmente dotati troveranno beneficio nella riduzione della distanza del centro di gravità rispetto al piede frontale, perché questa modifica gli consentirà di dirigere più agevolmente la loro limitata disponibilità di forza lungo l'asse verticale nel venire incontro alla inevitabile richiesta che la fisica impone in questo senso.

[INSERIRE IMMAGINE: 10-angoli-pronti-schema.png]

[INSERIRE IMMAGINE: 11-grafico-angoli-pronti.png]

Procedendo nello sviluppo e nel miglioramento delle proprie disponibilità di forza si potrà successivamente intervenire sulla distanza fra blocco anteriore e proiezione a terra del centro di gravità per dirigere una quota del surplus di forza lungo l'asse orizzontale.

Al momento dell'uscita dal blocco i dati rilevati evidenziano che l'angolo del ginocchio dell'arto anteriore non è completamente disteso, in linea con la tendenza a ricercare subito frequenza piuttosto che ampiezza del passo.

[INSERIRE IMMAGINE: 12-distacco-piede-posteriore-blocco.png — Posizioni al distacco del piede posteriore dal blocco]

[INSERIRE IMMAGINE: 13-richiamo-piede-posteriore.png — Posizioni durante il richiamo del piede posteriore]

Il recupero del piede posteriore, nell'ottica di una immediata ricerca di elevati valori di frequenza, avviene con un avanzamento dal basso verso l'alto ma rimanendo molto radente al suolo, per poi effettuare un'azione di ritorno attivo verso il basso e dietro (velocità negativa del piede).

[INSERIRE IMMAGINE: 14-recupero-basso-piede.png — Il recupero basso del piede]

[INSERIRE IMMAGINE: 15-grafico-angoli-distacco-blocco.png]

Nelle seguenti illustrazioni sono mostrate le distanze e gli angoli del primo passo. In fase di appoggio si registra una riduzione della distanza tra il piede anteriore e la proiezione al suolo del centro di gravità, come è lecito aspettarsi.

[INSERIRE IMMAGINE: 16-primo-passo-distanza-cg.png]

[INSERIRE IMMAGINE: 17-primo-passo-angolo-coscia-gamba.png]

[INSERIRE IMMAGINE: 18-primo-passo-angolo-busto-traiettoria.png]

[INSERIRE IMMAGINE: 19-grafico-distanza-cg-primo-passo.png]

Benché ridotta rispetto all'uscita dal blocco, per gli atleti di elevata qualificazione la distanza fra il punto di contatto al suolo e la proiezione a terra del centro di gravità risulta essere ancora negativa. Questo li pone in una condizione meccanica favorevole per la produzione di forza orizzontale.

Tuttavia in questo primo passo la condizione del corpo è ancora significativamente raccolta e la necessità di continuare a elevare il centro di gravità ancora alta. Questo, in combinazione con la necessità di mantenere stabile il corpo utilizzando un singolo arto e dopo una brevissima fase aerea, rende il primo passo il più complicato e cruciale dell'intera prova di 100 metri, nonché il più pericoloso perché, se non correttamente sostenuto, può indurre uno sbilanciamento in avanti che l'atleta non potrà che tentare di contrastare con un'azione eccessivamente frenante, un raddrizzamento troppo repentino o, nel peggiore dei casi, una perdita di equilibrio.

Ciò spiega come non sia raro osservare gli atleti delle categorie giovanili o i principianti rischiare di cadere al suolo proprio al primo passo dopo essere usciti dal blocco.

Gli angoli dei segmenti corporei rilevati durante il primo passo sono illustrati nel seguente grafico:

[INSERIRE IMMAGINE: 20-grafico-angoli-primo-passo.png]

Anche in questo caso gli atleti di élite presentano un angolo del ginocchio meno esteso rispetto ai velocisti di minore qualificazione.

Il secondo e il terzo passo hanno una meccanica simile a quella del primo passo, con l'eccezione che, man mano che il corpo procede verso l'allineamento, diventa sempre più complicato fare in modo che il punto di contatto rimanga dietro alla proiezione a terra del centro di gravità. Pur presentando le medesime difficoltà meccaniche del primo passo, i due passi successivi avvengono in condizioni dinamiche più agevoli a causa della maggiore velocità e della minore distanza fra appoggio e centro di gravità. Nelle fasi di recupero di questi due passi il piede continuerà a osservare una traiettoria dal basso-dietro verso l'avanti-alto, raggiungendo però altezze frontali maggiori.

[INSERIRE IMMAGINE: 21-secondo-passo-tre-pannelli.png — Secondo passo della fase di partenza]

Al termine del terzo passo la difficoltà di prendere contatto al suolo con il piede dietro la proiezione a terra del centro di gravità è ancora maggiore, e soltanto i velocisti di classe mondiale riescono a ottenere questo risultato, disponendo anche al terzo passo della condizione meccanica più redditizia alla produzione di forza orizzontale.

[INSERIRE IMMAGINE: 15-grafico-angoli-distacco-blocco.png]

[INSERIRE IMMAGINE: 22-terzo-passo-distanza-forza.png]

[INSERIRE IMMAGINE: 23-grafico-distanza-cg-terzo-passo.png]

Conclusioni

La fase di accelerazione presenta un numero rilevante di criticità e difficoltà rispetto alla meccanica della corsa lanciata, che è invece costituita da un'azione ciclica e per lo più omogenea.

Inoltre le forti componenti dinamiche e la necessità di dovere gestire le proprie disponibilità di forza in modo da produrre velocità orizzontale, pur dovendo sia sostenere sia elevare il proprio centro di gravità lungo l'asse verticale, la rendono assai esigente dal punto di vista della potenza anche in condizioni di eccellente resa meccanica.

Nonostante la durata della fase lanciata costituisca la percentuale più rilevante dell'intera prova rispetto alla fase di accelerazione, quest'ultima sembra rappresentare la "sfida" più complessa per l'atleta e per l'allenatore.

Le implicazioni di questi fatti nell'ottica della definizione di un percorso didattico per l'apprendimento della biomeccanica della fase di accelerazione sono che per un atleta delle categorie giovanili, o un soggetto non particolarmente dotato, risulterà virtualmente impossibile mettere in pratica la meccanica ideale per massimizzare la produzione di velocità orizzontale durante la partenza.

Inoltre, a causa dell'ancora insufficiente background di allenamento, le possibilità di stabilizzare l'appoggio del piede e il centro di gravità risulteranno minime, e ciò provocherà delle dispersioni di forza lungo direzioni trasversali che avranno effetto sottrattivo sulla risultante della forza totale.

Sarà quindi opportuno individuare una impostazione meccanica sostenibile in funzione delle capacità che in un dato momento l'atleta possiede, e questo dovrebbe avvenire iniziando dal setting del blocco e della posizione dei segmenti corporei al momento del "pronti", in quanto tale impostazione determina gli angoli dei vettori delle forze e quindi le richieste che è necessario soddisfare sia lungo la verticale, sia lungo l'orizzontale.

Man mano che il giovane velocista, o il principiante volenteroso, acquisirà doti di forza e potenza sempre maggiori grazie a un allenamento specifico ed efficace, si potrà modificare l'impostazione verso una più funzionale a creare condizioni meccaniche maggiormente favorevoli a investire lungo la componente orizzontale il surplus di forza guadagnato.

Coadiuvando in parallelo gli incrementi di forza con un progressivo addestramento tecnico specifico per la fase di partenza e accelerazione si potrà poi passare alla cura dei dettagli, eventualmente basandosi sui descrittori chiave della meccanica sopra indicati, ponendo inoltre particolare attenzione al primo passo, che rappresenta il momento più critico dell'intera prova.