La forza che un atleta è in grado di esprimere in un dato movimento è influenzata dalla posizione del corpo e dai relativi angoli articolari. Le curve di forza indicano la variazione di forza applicata durante l’esecuzione di un movimento. Grazie allo studio delle curve di forza (o del profilo di resistenza dell’esercizio), possiamo conoscere come varia la forza applicata e la tensione muscolare al variare dell’angolo di lavoro.
Sapendo come si comporta la curva in un movimento possiamo individuare il relativo punto morto (sticking point). Per ogni movimento esistono posizioni angolari precise dove viene raggiunto il valore massimo di forza. Poiché il massimo peso sollevato non può superare la forza espressa nel punto più debole, abbiamo modo di capire dove dobbiamo lavorare.
Per comprendere come varia la tensione muscolare in un movimento dobbiamo conoscere le basi della biomeccanica partendo dalle leve.
Le leve
Le leve sono definite come macchine semplici formate da un’asta rigida con la possibilità di ruotare attorno ad un punto fisso chiamato fulcro. In base alla posizione del fulcro ed alla lunghezza del braccio della potenza e della resistenza, si distinguono tre tipi di leve:
- leva di primo genere, il fulcro si trova tra la resistenza e la potenza. È una leva che può essere sia vantaggiosa che svantaggiosa, dipende dalla lunghezza dei bracci di potenza e resistenza;
- leva di secondo genere, la resistenza si trova tra fulcro e potenza. Questo tipo di leva è sempre vantaggiosa;
- leva di terzo genere, la potenza si trova tra fulcro e resistenza. Queste leve sono sempre svantaggiose.
Le leve sono presenti anche nel corpo umano. L’asta rigida è rappresentata dalle ossa, il fulcro dalle articolazioni, la potenza dai muscoli e la resistenza dai carichi da muovere.
Qualsiasi forza tende a far ruotare il corpo attorno ad un asse. L’effetto di rotazione viene definito momento della forza. Il momento della forza è uguale al prodotto della forza per la lunghezza del braccio di leva.
Quando cambia l’angolo articolare cambia anche il braccio del momento. Per esempio nella flessione del gomito la forza massima viene raggiunta ad un angolo di 90°, perché è in questa posizione che il braccio della resistenza è più lungo.
La tensione generata dal muscolo dipende oltre che dalle leve anche dalla lunghezza del muscolo stesso (Il diagramma lunghezza-tensione). A livello fisiologico quando cambia la lunghezza di un muscolo cambia anche la forza espressa. Questo è dovuto a due fattori:
- cambia l’area di sovrapposizione dei filamenti di actina e miosina che determina il numero di ponti trasversi attivi;
- cambia il contributo delle componenti elastiche poste in parallelo.
Curve di forza
Le curve di forza (chiamate anche curve di resistenza) possono essere:
- ascendenti;
- discendenti;
- concave o a campana;
- piatte.
Nella curva ascendente la forza aumenta progressivamente lungo il range di movimento. Ne sono un esempio le alzate laterali con manubri. Al contrario, nelle curve discendenti la forza diminuisce progressivamente lungo il movimento. Un esempio è lo squat con bilanciere.
Le curve concave presentano una resistenza variabile che raggiunge il picco nella fase mediana del movimento, con il valore minimo alle due estremità. L’esercizio curl con manubri presenta questa curva di forza.
La curva piatta non presenta (oppure sono molto piccole) variazioni di forza lungo il range articolare. Questa particolare curva di forza si può ottenere con l’utilizzo di alcuni macchinari, oppure utilizzando catene ed elastici applicati agli esercizi con curve di forza discendenti.
Una cosa molto importante da sottolineare è che il ROM articolare determina il numero di unità motorie attivate. Sappiamo che il massimo peso sollevabile è in funzione dell’angolo articolare che corrisponde allo sticking point.
Se si usa una resistenza esterna costante come un bilanciere, la massima attivazione muscolare si avrà solo nel punto in cui la curva di forza raggiunge il suo massimo. Questo dato è da tenere presente quando si programma un allenamento.