Analisi biomeccanica della curva nello slalom gigante: Confronto tra ragazzi e atleti evoluti

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CAPITOLO 1: INTRODUZIONE 
 
 
1.1 Individualizzazione problematiche da affrontare 
 
La biomeccanica è una scienza molto vasta che riguarda molteplici aspetti della 
meccanica applicati al corpo umano, in condizioni sia statiche sia dinamiche. 
Essa è utilizzata in diversi ambiti, militare, biomedico e sportivo.  
La biomeccanica nello sport si sta evolvendo negli anni assieme alla tecnologia e 
sta acquistando un peso sempre maggiore. Con essa si possono creare le 
condizioni per aumentare la performance dell’atleta, ad esempio scoprendo 
tecniche più efficaci e/o efficienti, modificare l’attrezzatura utilizzata nel gesto 
sportivo in modo rendere più performante l’atleta o, come in questo caso, fare 
una comparazione tecnica approfondita su soggetti di diversa età e livello tecnico 
per scoprire le eventuali differenze e impostare corrette progressioni didattiche. 
Una volta conclusa la mia carriera agonistica, ho cominciato ad intraprendere la 
via dell’insegnamento dello sci, dapprima come maestro di sci e poi come 
allenatore di ragazzi a livello agonistico; durante questo periodo cominciai a 
chiedermi in termini quantitativi quanto potesse essere diversa la tecnica di un 
allievo giovane e poco esperto, rispetto a uno più evoluto e che è arrivato 
all’apice della sua forma nell’età adulta. Oltre a ciò le mie domande si riferivano 
anche a quali potessero essere gli errori più comuni e, anche in allievi giovani e 
meno esperti, se fosse possibile raggiungere una tecnica efficace e corretta. 
Naturalmente molti corsi ed esperti allenatori hanno risposto alle mie domande, 
tuttavia in modo superficiale e poco approfondito, senza dati quantitativi e 
qualitativi di studi specifici.  
Con lo studio sperimentale elaborato da questa tesi, assieme al mio docente e allo 
staff dell’Università di Scienze Motorie di Bologna, abbiamo voluto 
approfondire la comparazione tecnica biomeccanica di due diverse categorie, 
“Children” e ”Giovani”, attraverso la ricostruzione cinematica di una curva da
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slalom gigante. L’intento è di essere d’aiuto agli allenatori e ai tecnici nella 
didattica e nella determinazione di un cosiddetto “modello tecnico giovanile”, 
con le rispettive differenze che ci possono essere con l’atleta evoluto, cercando di 
capirne le cause, sia che esse siano legate alla poca esperienza, o alle ridotte 
capacità psico-tecniche, al ridotto sviluppo delle qualità fisico-condizionali o alle 
errate proposte didattiche in età giovanile. 
Nei prossimi capitoli sarà descritto l’esperimento svoltosi in pista da sci con le 
rispettive elaborazioni delle informazioni e dei dati da esso provenienti. Tutto ciò 
non può esistere se dapprima non si parte dallo stato dell’arte delle ricerche 
bibliografiche internazionali, cioè da cosa è stato fino a questo momento studiato 
nel mondo.
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1.2 Ricerca bibliografica e revisione della letteratura 
 
La letteratura scientifica riguardante lo sci alpino è alquanto vasta e spazia in 
diversi ambiti. Le ricerche più comuni riguardano la fisiologia, che comprendono 
studi da più di trent’anni fa fino a oggi (review di Turnbull, Kilding & Keogh, 
2009), lo studio delle lesioni e dei traumi durante la pratica sciistica, come ad 
esempio gli infortuni combinati del legamento crociato anteriore e collaterale 
mediale (review di Ari Pressman & Donald H. Johnson, 2003) e gli studi sulla 
biomeccanica per il miglioramento/studio della performance.  
Anche per quanto riguarda quest’ultimo ambito, in letteratura le ricerche sono 
molteplici, ad esempio vi sono quelle che si basano:  
 sul calcolo della pressione di contatto tra neve e sci; 
 sulla rilevazione delle forze di reazione con piastre dinamometriche;  
 sulla determinazione della deformazione della neve durante una curva;  
 sui fattori che influenzano la resistenza aerodinamica dello sciatore; 
 studi d’ingegneria dello sport sui pizoelementi per diminuire le vibrazioni 
dello sci; 
 sulla meccanica, dinamica e scivolamento degli attrezzi in gara;  
 sui feedback in real-time per il miglioramento della performance;  
 indagini su quale è la linea di discesa più veloce o traiettoria più efficiente 
durante una gara nelle diverse discipline anche correlata con la velocità degli 
sciatori d’èlite; 
 sull’analisi cinetica della biomeccanica dello sciatore attraverso varie 
metodologie e strumentazioni;  
 a livello tattico su come la geometria di una pista influenza la biomeccanica 
dell’atleta e la sua performance. 
 
Quello che però interessa di più in questa tesi, e che sarà trattato 
approfonditamente nei capitoli seguenti, sono le ricerche bibliografiche
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riguardanti la biomeccanica della tecnica moderna della curva nello slalom 
gigante, l’analisi cinematica e le metodologie di studio in tre dimensioni sul 
campo, cioè in pista da sci, per una valutazione quantitativa della performance. 
Tutto ciò con l’ausilio di strumentazioni specifiche quali telecamere, sensori 
inerziali, GPS, solette baropodometriche e relativi software di elaborazione. 
In accordo con Müller & Schwameder (2003), la letteratura riguardante la 
biomeccanica delle tecniche di sciata può venir distinta essenzialmente in tre fasi:  
1. Contributi di studi qualitativi delle forze e delle sequenze di movimento 
risultanti durante la sciata (iniziati a partire dal 1930). 
2. Descrizioni quantitative specifiche dei processi del moto dello sci utilizzando 
metodi biomeccanici rudimentali. Le prime ricerche di questo tipo sono 
avvenute nel 1957 in cui un dinamografo con leva meccanica fu montato su 
degli sci così da rilevarne le forze di reazione del terreno. Dal 1970 furono 
effettuati molti studi per analizzare la tecnica dello sci e più recentemente 
anche delle descrizioni sulla tecnica di gare internazionali di atleti d’élite 
nelle varie discipline. 
3. Misurazioni di variabili chiave, specifiche dello sci alpino, attraverso l’uso di 
metodi biomeccanici (a partire dal 1980). Da un lato essi informano sulla 
qualità del movimento tecnico, e dall’altra forniscono informazioni riguardo 
a fattori che potrebbero causare i traumi tipici di questa pratica. Le variabili 
chiave comprendono ad  esempio la tecnica di partenza e di arrivo ad una 
gara, gli aspetti aerodinamici, la regolazione del movimento durante la sciata 
o l’ottimizzazione della linea di gara.
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1.2.1 Tecnica moderna dello sci alpino: forze e tecnica carving, tecnica di 
gara nel GS, studi qualitativi – quantitativi – biomeccanici. 
 
Prima di ragionare sulle differenze biomeccaniche tra i due gruppi di soggetti, 
bisogna avere ben chiaro quali sono le caratteristiche dello sport in questione.  
In questo primo capitolo si andrà ad analizzare il movimento tecnico corretto in 
funzione delle forze fisiche e delle variabili agenti sullo sciatore durante la fase 
di curva, basandosi su studi fatti al riguardo. 
Prendiamo in considerazione uno sciatore che percorre un pendio innevato; la sua 
azione è condizionata da diversi fattori: 
 L’ambiente, che comprende il manto nevoso, la visibilità e la morfologia del 
terreno, che è un fattore molto variabile nel tempo e nel luogo, identico se 
l’azione di qualsiasi sciatore si sviluppa in uno stesso momento e zona, e 
indipendente dalla tecnica e dall’attrezzatura; 
 L’attrezzo che, con le sue proprietà geometriche e meccaniche diverse per 
ogni sci, dovrà essere sfruttato nel migliore dei modi così da percorrere le 
traiettorie volute, in considerazione anche dell’ambiente; 
 Il gesto motorio, comprendente l’azione biomeccanica e l’insieme di 
movimenti combinati che permettono allo sciatore di mantenere la centralità 
in curva sotto l’azione di forze la cui intensità varia a seconda della velocità 
del percorso realizzato. 
Questi tre fattori sono strettamente legati tra di loro e, nella tecnica, si parte 
sempre dal movimento del corpo umano, che produce la deformazione 
dell’attrezzo e a sua volta determina la comparsa di forze che chiedono allo 
sciatore di eseguire dei nuovi movimenti, necessari affinché si mantenga la 
centralità lungo la traiettoria voluta (F.I.S.I. 2010).
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In accordo con quanto detto dalla F.I.S.I. (2004): “La tecnica dello sci è un 
insieme di azioni motorie, suggerite allo scopo di sfruttare al meglio le 
caratteristiche sia ambientali [...] che specifiche dell’attrezzo (p. 50).  
Negli anni, grazie all’evoluzione dei materiali (sci più corti, aumentata 
sciancratura, utilizzo di piastre che variano la durezza dello sci) e alla battitura 
delle piste, si sta assistendo anche a una modifica dei comportamenti motori che 
definiscono la tecnica, attraverso l’ausilio di studi sempre più marcati che 
approfondiscono i principi fisici e biomeccanici del gesto tecnico. 
 
Lo sci alpino è uno sport di movimento e quindi richiede di capire l’andamento 
del sistema sciatore - sci a partire dall’analisi delle cause che lo producono. 
La forza peso (prodotta tra forza di gravità e massa) è il solo “motore” rettilineo 
che genera il moto dello sci e lo sciatore, attraverso i movimenti del proprio 
corpo, generando delle altre forze che, una volta sommate alla forza di gravità e 
agli attriti (attrito di scivolamento tra sci e neve e attrito viscoso tra sciatore e 
l’aria), generano le azioni per realizzare la traiettoria voluta (F.I.S.I. 2010). 
Fin da subito, appena lo sciatore comincia a prendere velocità, avverte una 
sensazione di sbilanciamento all’indietro lungo il suo asse sagittale. Questo 
fenomeno è dovuto all’inerzia, che aumenta all’aumentare della pendenza. Per 
compensare questo sbilanciamento, contrastando la forza d’inerzia e quindi 
mantenendo la centralità, è necessario far avanzare il baricentro. Quando invece 
                                                        
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 Fonte: F.I.S.I. (2010), Sci italiano. Didattica ufficiale per l’insegnameto dello sci alpino. Grugliasco 
(TO): Print Editor srl.
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gli sci subiscono un rallentamento improvviso, dovuto ad esempio ad una frenata 
o passando a neve meno scorrevole, il baricentro continua a muoversi a velocità 
più alta, dando luogo allo sbilanciamento in avanti. 
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Sono presenti, inoltre, dei movimenti verticali che danno luogo a un 
avvicinamento o allontanamento del baricentro dalla base d’appoggio. Questi 
spostamenti generano forze pressorie di alleggerimento o sovraccarico 
temporaneo dell’attrezzo. Le forze di pressione possono essere sviluppate dalla 
morfologia del pendio, volontariamente dalla muscolatura dello sciatore o, 
durante una curva, proporzionalmente all’aumentare della velocità e al diminuire 
del raggio di curva (punto di massimo carico attorno ai due terzi della traiettoria 
di curva). Come si può capire da quest’ultima frase, sono presenti anche delle 
forze trasversali rispetto alla direzione di avanzamento. La forza che spinge lo 
sciatore verso l’esterno della curva è detta centrifuga mentre il vincolo sci-neve, 
che la contrasta, genera una forza che prende il nome di centripeta (forza 
inerziale trasversale). La centrifuga è tanto più intensa quanto maggiore è la 
velocità e la massa dello sciatore e quanto più stretta è la curva, ed è percepita 
approssimativamente nel bacino. Per bilanciare l’aumento di questa forza 
centrifuga, lo sciatore dovrà aumentare di conseguenza la forza centripeta, 
                                                        
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 Fonte: F.I.S.I. (2010), Sci italiano. Didattica ufficiale per l’insegnameto dello sci alpino. Grugliasco 
(TO): Print Editor srl.