Analisi biomeccanica della scivolata spinta nello sci di fondo

(1)

Analisi biomeccanica della scivolata spinta nello sci di fondo

Relatore: Prof.ssa Laura Gastaldi Correlatore: Dott. Arrigo Canclini

Candidato: Andrea Besseghini Matricola: S277375

(2)

• Passo alternato

• Passo spinta

• Scivolata spinta

Fase propulsiva Fase recupero

Appoggio bastoncini (Pole Plant)

Stacco bastoncini (Pole Off)

Appoggio bastoncini (Pole Plant)

Tecnica classica

Tecnica libera

• Pattinaggio Corto

• Pattinaggio Lungo

• Pattinaggio con doppia spinta

Sci di fondo

Proiezione

(3)

Letteratura

2013 2005

2016 2011

(4)

Scopo della tesi

• Definizione protocollo per lo studio della scivolata spinta

• Variabili significative per valutazione del gesto tecnico e delle performance

• Strumentazione necessaria

• Applicare tale protocollo in una prova sperimentale

• 9 atleti maschi della Nazionale Italiana

• Condizioni controllate, presso l’Ospedale Morelli di Sondalo (SO)

• Presentare i risultati più significativi

• Cinematica

• Dinamica

• Parametri fisiologici

• Energie

(5)

Segnali registrati

Consumo Ossigeno

EMG

Forza assiale bastoncini

Forza normale al terreno

Ricostruzione 3D Misuratore VO2

Solette podometriche Celle di carico

Sonde wireless EMG

Sistema optoelettronico

Arduino Uno + INA122P + lettore microSD

(6)

Protocollo sperimentale

1° 3° 5° 7°

9 km/h 9 sogg. 9 sogg. 9 sogg. 9 sogg.

Combinazioni effettuate

Combinazioni non elaborate

Lattato basale

5 min riscaldamento

Prova a esaurimento

Lattato recupero dopo 10 min Vestizione atleti

30 s DP 1 min recupero prelievo lattato Incremento pendenza Set velocità – 1°

prelievo lattato 5 min recupero Incremento

velocità

Prelievo Lattato

(7)

Confronto tra:

12 km/h - 1° 21 km/h – 1°

(8)

Tempo di spinta % Frequenza ciclo

Risultati: cinematica lineare

(9)

Incremento Inclinazione

Incremento Velocità

Angolo Tronco

Angolo Gomito

Risultati: Angolo gomito vs Angolo tronco

Strategia B: Contromovimento Strategia A: Isometria

Stretch Shortening Cycle

(SSC – ciclo di accorciamento allungamento)

(10)

Risultati: Traiettoria centro di massa

x z

Piano sagittale

Incremento Velocità

(11)

Risultati: oscillazioni centro di massa

Oscillazioni orizzontali Oscillazioni verticali

V21-5 e V18-7 sono condizioni

limite

(12)

Incremento Velocità

F

Risultati: Forza assiale bastoncini

(13)

Risultati: Impulso della forza assiale dei bastoncini

Iⁿ

(14)

Risultati: Forza solette

F^ANTERIORE F^POSTERIORE

F^TOT

Incremento Velocità

(15)

Risultati: Parametri fisiologici

Consumo di ossigeno Lattato ematico

(16)

Risultati: Confronto potenze

E^T = 499 kJ < E^CM = 895 kJ < E^s = 900 kJ < EE = 1205 kJ

Oscillazioni CM 396 kJ

Movimenti e rotazioni segmenti 5 kJ

Consumo a riposo + calore 305 kJ

Potenza metabolica

Centro di massa

Centro di massa con oscillazioni

14 segmenti

(17)

Risultati: Confronto potenze e rendimento

V18-7 e V21-5 sono condizioni

limite

Rette a pari velocità

Rette a pari inclinazione

12 15 18

21

3°

1°

5°

7°

Gross Efficiency =

Potenza meccanica

Potenza metabolica

=

(18)

• Il protocollo ha permesso lo studio della cinematica, dinamica e dei parametri fisiologici in condizioni

controllate.

Conclusioni e prospettive future

• Per completare lo studio:

• Cinematica atleti non analizzati

• segnali EMG

• combinazione segnali

• Protocollo adattato per prova sulle piste da sci

(19)

Grazie a tutti!

Staff Ospedale Morelli di Sondalo

Atleti Nazionale sci di fondo e biathlon che hanno partecipato alla prova