"Bioenergetica e biomeccanica della locomozione con ausili meccanici passivi"

Relatore
Dott. Luca Ardigò
Data e ora
mercoledì 24 gennaio 2007 alle ore 12.00
Luogo
Palazzo ex ISEF, Piano terra, Aula AULA SEMINARI (ex aula presidenza)
Referente
Referente esterno
Data pubblicazione
17 gennaio 2007
Dipartimento
Neuroscienze, Biomedicina e Movimento  

Riassunto

Abstract La locomozione è sempre stata un’attività fondamentale per tutti gli animali in quanto legata alle maggiori funzioni vitali: procurarsi cibo, confrontarsi con l’ambiente e riprodursi. In prima istanza, l’uomo sviluppò le normali andature bipedali. Per migliorare ulteriormente la sua prestazione locomotoria, cominciò ad inventare sempre più intelligenti dispositivi meccanici passivi. Il bisogno di affrontare questa via derivava sia da limiti intrinseci del sistema mio-osteo-articolare e sia dalla limitata capacità aerobica. I nuovi dispositivi furono pensati proprio nell’ottica di limare questi limiti. Questo seminario tratta alcuni aspetti riguardanti questi dispositivi. La forma di locomozione assistita su terra più prestazionale è il ciclismo. Ciò è dovuto soprattutto al fatto che la maggior parte della massa è sostenuta dal telaio e quindi la frazione di forza muscolare altrimenti utilizzata per il controllo posturale può essere utilizzata direttamente per la progressione. A pendenze superiori del 25%, il vantaggio del ciclismo svanisce, però, proprio a causa della peculiarità della sua meccanica. Si è studiata anche l’evoluzione storica della locomozione con carrozzine a rotelle per la pallacanestro. Il loro sviluppo ha permesso un progressivo miglioramento dell’economia della progressione quasi fino ai tempi odierni. Difatti i modelli attuali paiono ottimizzati più nella direzione di un aumento della manovrabilià piuttosto che verso la riduzione della richiesta metabolica. Alcune modalità di progressione `scivolanti’/’rotolanti’ sono in grado di sopperire alle limitazioni meccaniche della corsa, sia perché le resistenze di superficie sono ridotte e sia perché gli arti inferiori sono in grado di spingere e muoversi contemporaneamente, a differenza del piede durante il contatto col suolo nelle locomozioni semplici su gambe. Si è quindi studiato lo sci di fondo pattinato (skating) paragonato alla tecnica classica in termini di richiesta metabolica e – per la prima volta di sempre – in condizione di neve controllata. I risultati permettono di predire velocità massime lungo diverse distanze che sono in linea con le effettive migliori prestazioni registrate nel corso di eventi agonistici. Infine, si è mostrato come una modalità di progressione molto particolare e cioè il salto in lungo da fermo, permetta una migliore prestazione grazie all’utilizzo di pesi da tenere in mano con una massa ottimale di 7-8 kg. Le spiegazioni di ciò sono l’estensione della traiettoria del centro di massa corporeo (dovuta semplicemente alla modifica geometrica derivante dall’appesantimento), il miglioramento meccanico della funzionalità dei muscoli (che possono contrarsi ad una velocità più lenta ma che permette lo sviluppo di più forza ad un’efficienza maggiore) e probabilmente un maggiore accumulo/restituzione di energia meccanica elastica. Referenze 1) di Prampero P. E. (1985) La locomozione umana su terra, in acqua, in aria. FATTI E TEORIE. edi-ermes, Milano 2) di Prampero P. E. (1986) The energy cost of human locomotion on land and in water. Int. J. Sports Med. 7: 55-72 3) Minetti A. E. (2004) Passive tools for enhancing muscle-driven motion and locomotion. J. Exp. Biol. Mar., 207(Pt 8): 1265-72. Erratum in: J. Exp. Biol. 2004 May, 207(Pt 12): 2185 4) Minetti A. E., Pinkerton J., Zamparo P. (2001) From bipedalism to bicyclism: evolution in energetics and biomechanics of historic bicycles. Proc. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 268: 1351–1360 5) Minetti A. E., Ardigò (2002) Halteres used in ancient Olympic long jump. Nature 420: 141-142 6) Ardigò L. P., Saibene F., Minetti A. E. (2003) The optimal locomotion on gradients: walking, running or cycling? Eur. J. Appl. Physiol. 90: 365-371 7) Ardigò L. P., Goosey-Tolfrey V. L., Minetti A. E. (2005) Biomechanics and energetics of basketball wheelchairs evolution. Int. J. Sports Med. Jun., 26(5): 388-96






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