Differenze biomeccaniche tra la corsa su tapis roulant e strada

In questo periodo di fermo obbligato abbiamo riscoperto la corsa indoor sui Tapis Roulant (TR). Ma siamo proprio sicuri che sia la stessa cosa che correre su strada?

Un gruppo di Dottori di diverse università (Australia, Olanda , Francia e USA) hanno fatto uno studio comparando e analizzando 33 studi differenti (per un totale di 494 runners di 18-65 anni) che riguardavano la biomeccanica della corsa nelle due condizioni.

 

Andiamo a vederne le caratteristiche e le differenze salienti.

 

Le caratteristiche spazio-temporali, cinematiche, muscolari e tendinee sono in gran parte comparabili tra TR e corsa su strada. Tuttavia, si notano differenze cinematiche sul piano sagittale (runner visto lateralmente) nel momento di attacco e stacco del piede.
Quando si corre sul TR si notano all’attacco del piede:

-un angolo piede-terra (ovvero l’angolo tra la scarpa e il terreno) inferiore di ~ 10 ° rispetto alla corsa su strada.

-una flessione maggiore del ginocchio di ~ 2 °.

-l’estensione maggiore dell’anca di ~ 4 °.

-lo spostamento verticale inferiore di ~ 1,5 cm .

Sebbene alcune differenze cinematiche possano quindi essere troppo piccole per essere rilevanti se considerate isolatamente, il loro effetto combinato può essere rilevante e riflette  una strategia per compensare le differenze di rigidità superficiale tra le due condizioni. E’ stato valutato che variazioni della flessione del ginocchio e della dorsiflessione della caviglia durante l’attacco del piede sono strategie per ridurre la rigidità degli arti inferiori, che a sua volta compensa gli aumenti della rigidità del terreno. In effetti, sono stati osservati aumenti della flessione del ginocchio con aumenti della rigidità del piano superficiale. La maggiore flessione del ginocchio e dorsiflessione  del piede durante la corsa sul TR potrebbero quindi riflettere una strategia compensativa per ridurre la rigidità degli arti inferiori quando si corre su un TR più rigido rispetto a una superficie su strada più conforme.
Lo spostamento verticale più piccolo può essere una conseguenza di una frequenza del passo più alta nella corsa e questa può  riflettere insufficiente familiarizzazione / comfort con la corsa sul TR .

Le differenze biomeccaniche tra TR e corsa su strada possono derivare da una varietà di aspetti:

 

1)Una convinzione ampiamente diffusa è che la corsa sul TR richiede meno propulsione poiché la cinghia muove la gamba di supporto sotto il corpo piuttosto che il corpo si muova sopra la gamba di supporto. Van Ingen Schenau ha studiato questo problema e ha dimostrato che la corsa su strada e sul TR sono teoricamente simili quando la velocità della cinghia è costante e la resistenza dell’aria è trascurabile. Tuttavia, studi sperimentali hanno dimostrato che la velocità della cinghia non è costante, ma decelera all’attacco  e allo stacco del piede, alterando potenzialmente la biomeccanica della corsa.

2)Inoltre, velocità più elevate richiedono frequenze di falcata più elevate che aumentano la resistenza dell’aria sia sul TR ma  maggiormente durante la corsa su strada, poiché il corpo si muove attraverso l’aria.

3)La biomeccanica della corsa  può anche essere influenzata dalla familiarità / comfort con la corsa sul TR, messa a fuoco visiva, dimensioni della cinghia e differenze di percezione, durezza superficiale, e il modello di tapis roulant meccanico rispetto alla corsa su strada.

 

Nel complesso, i risultati di questa revisione indicano che la biomeccanica della corsa sul TR è in gran parte paragonabile alla corsa fuori terra; suggeriamo come ridurre al minimo le differenze biomeccaniche tra le due condizioni :

 

In primo luogo, La rigidità della superficie del TR dovrebbe quindi essere il più simile possibile alla superficie specifica del terreno per migliorare la generalizzabilità dei risultati. Poiché la maggior parte dei corridori corre sul cemento, i ricercatori, ma anche i clinici e gli atleti dovrebbero tentare di utilizzare TR che imitano la rigidità superficiale del terreno di corsa.
In secondo luogo, è stato dimostrato che le variazioni di velocità della cinghia influiscono sulla biomeccanica della corsa. Le variazioni di velocità all’interno della cinghia possono derivare da una potenza del motore inadeguata, una frequenza di aggiornamento della velocità della cinghia troppo bassa o uno slittamento della cinghia sui driver. La potenza del motore e la frequenza di aggiornamento necessarie per ridurre al minimo le differenze biomeccaniche dipendono da fattori quali il peso del soggetto e la velocità di marcia, con soggetti più pesanti e velocità di marcia più elevate con conseguente maggiore attrito e forze frenanti e quindi maggiori variazioni di velocità all’interno della cinghia. Queste maggiori variazioni di velocità all’interno della cinghia potrebbero a loro volta contribuire a maggiori differenze biomeccaniche osservate a velocità di corsa più elevate in alcuni studi. Sono pertanto necessarie un’elevata potenza del motore e della frequenza di aggiornamento della velocità della cinghia per ridurre al minimo le differenze biomeccaniche, in particolare per gli individui più pesanti e a velocità di marcia più elevate
In terzo luogo, il grado di familiarizzazione o comfort  sul TR può influire sulla biomeccanica. Numerosi studi hanno stimato la familiarizzazione necessaria, arrivando a una media di ~ 8 min. Tuttavia, sono state segnalate differenze individuali sostanziali e alcuni individui potrebbero pertanto richiedere  più o meno tempo di familiarizzazione.
In quarto luogo, le differenze percettive possono anche influenzare la biomeccanica sul TR. Gli individui percepiscono la velocità di corsa sul TR più veloce della velocità di marcia su strada; la maggiore percezione di velocità sul TR può comportare frequenze di passo più alte e falcate più brevi rispetto alla corsa in superficie.

In alcune situazioni, le differenze biomeccaniche della corsa sul TR potrebbero essere utili per l’allenamento e la riabilitazione.

 

I TR con una superficie meno rigida possono ad esempio essere preferibili in riabilitazione  riducendo le velocità di carico verticale e i picchi transitori rispetto alle superfici rigide su strada, come il calcestruzzo.

È tuttavia importante rendersi conto che ciò altererà anche la cinematica e l’attivazione muscolare, modificando potenzialmente lo stimolo dell’allenamento e portando ad adattamenti specifici del reclutamento muscolare.

Allo stesso modo, sebbene la compressione ossea e le deformazioni della fascia plantare si sono dimostrate inferiori nella corsa sul TR si sono notate forze di picco e velocità di carico sul tendine di Achille più elevate sul TR. In linea con questo, uno studio ha  riscontrato forze muscolari più elevate nel Gastrocnemio e nel Soleo sul TR.

La corsa sul TR può quindi essere adatta alla riabilitazione da fratture da stress agli arti inferiori, ma non alle rotture e tendinopatie Achillee,e ai problemi muscolari del polpaccio.

Non c’è nessuna differenza significativa nell’assorbimento di ossigeno a velocità <18 km / h.

Si potrebbe pensare che l’assenza di resistenza all’aria nella corsa sul TR  migliora le prestazioni rispetto alla corsa fuori terra ma la mancanza di comfort e di evaporazione del sudore ( alterazione della termoregolazione) suggeriscono differenze biomeccaniche che provocano un costo energetico più elevato e quindi riducono le prestazioni durante la corsa sul TR.

 

Inoltre, numerosi studi hanno scoperto che le modifiche della tecnica di corsa riducono fortemente l’economia della corsa. Individui particolarmente a disagio con la corsa sul TR ne alterano visibilmente la biomeccanica. Ciò può aumentare i costi energetici e quindi mascherare in parte la mancanza di resistenza dell’aria, in particolare a velocità di marcia più basse.

Nel complesso, i risultati indicano che la biomeccanica della corsa su TR è in gran parte paragonabile alla biomeccanica della corsa su strada, ma differisce tuttavia per diversi aspetti. Queste differenze probabilmente derivano da

(1) differenze di rigidità superficiale tra TR e altre superfici,

(2) esperienza e comfort di marcia sul TR insufficienti; almeno 8 min di familiarizzazione sul TR

(3) potenza del motore del TR insufficiente, limitazioni delle dimensioni della cinghia e un modello meccanico con bassa frequenza di aggiornamento della velocità della cinghia,

(4) differenze di resistenza dell’aria a velocità di corsa più elevate

(5) percezione della velocità alterata.

(6) evitare la corsa sul TR per problematiche ai Tendini achillei o ai Tricipiti Surali.

 

In ambito clinico, la corsa sul TR è sempre più spesso associata all’analisi video per studiare la tecnica di corsa e per il miglioramento delle prestazioni, la prevenzione degli infortuni e in riabilitazione.

 

Ricercatori, clinici e atleti dovrebbero prendere in considerazione questi fattori per ridurre al minimo le differenze biomeccaniche tra TR e altre superfici. La riduzione al minimo di queste differenze biomeccaniche può a sua volta migliorare la generalizzabilità della ricerca e l’analisi dell’andatura clinica e limitare al massimo le differenze tra i due tipi di corsa con un miglior trasferimento dell’allenamento.

 

Ft. Dario Domeniconi

Tratto da: Is Motorized Treadmill Running Biomechanically Comparable to Overground Running? A Systematic Review and Meta-Analysis of Cross-Over Studies

Bas Van Hooren, Joel T. Fuller, Jonathan D. Buckley, Jayme R. Miller, Kerry Sewell, Guillaume Rao, Christian Barton, ,Richard W. Willy

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7069922/

 

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