Le caratteristiche biomeccaniche del corpo umano ed i suoi movimenti

Le caratteristiche biomeccaniche del corpo umano ed i suoi movimenti 
 
Conoscenza delle forme motorie 
 
Il movimento è una forma di vita della materia, tanto vario, quanto vario è il mondo. 
Nel corso dello sviluppo della materia si sono divise tutte le forme di maggior livello 
d�organizzazione (livelli strutturali della materia); dalla materia inerte (non vivente) alla 
vivente, dalla vivente alla pensante. 
Ad ognuna di queste forme appartengono le pi� complesse propriet� e l�aderenza alla 
legge della vita e dello sviluppo. 
Com�� noto, le forme semplici del mondo della materia in pratica, meccanico, fisico, 
chimico, (si manifestano tanto nella materia non vivente, quanto nella vivente), e le forme 
complesse e pi� alte vale a dire, biologico (in tutti i viventi) e sociale (nei rapporti sociali dei 
pensanti). 
Ogni forma complessa di moto racchiude sempre in s� pi� forme semplici. Una forma 
semplice � la meccanica: essa esiste ovunque. La forma meccanica esiste sia come forma pi� 
alta di moto, sia come forma pi� bassa; il movimento ad ogni uve IL. qualitativamente si 
caratterizza come forma pi� alta. In questo modo qualunque forma pi� alta possiede una 
propria caratteristica specifica e non limitata alle forme pi� basse. Inoltre le forme pi� alte 
sono indissolubilmente legate a quelle pi� basse. 
Le azioni motorie dell�uomo, che si studiano  nella biomeccanica sportiva, racchiudono 
in se stesse l�azione meccanica. Proprio questa rappresenta il fine immediato dell�azione 
motoria_dell�uomo, (il suo stesso spostamento, lo spostamento di un attrezzo. di un 
avversario, di un compagno, ecc.). Ma l�azione meccanica si estrinseca attraverso le 
manifestazioni pi� alte del moto. Perci� la meccanica biologica (biomeccanica) e pi� vasta di 
gran lunga pi� complessa della meccanica dei corpi non viventi e si distingue 
qualitativamente dalla meccanica di questi ultimi. 
Le caratteristiche biomeccaniche del corpo umano ed i suoi movimenti 
 
L’azione meccanica nei sistemi viventi 
 
L’azione meccanica nei sistemi viventi si manifesta come 
a) lo spostamento di tutti i biosistemi relativamente al loro ambiente (dell’ambiente, del 
supporto, dei corpi solidi 
b) le deformazioni dello stesso biosistema spostamento di una delle sue parti 
relativamente alle altre). 
 
Le leggi fondamentali della meccanica di Newton, descrivono l�azione in assoluto di 
corpi solidi astratti, i quali non si deformano. Tali corpi in natura non esistono. Ma nei 
cosiddetti corpi solidi avvengono deformazioni cos� piccole, che spesso, � possibile non 
tenerne conto. 
Nei sistemi viventi, invece si ha, in modo considerevole, una variazione della posizione 
delle loro parti. I movimenti dell�uomo sono costituiti da queste variazioni.Le stesse parti dei 
sistemi viventi (per es. la colonna vertebrale o la gabbia toracica) alle volte si deformano 
considerevolmente. Perci� studiando l�azione dei sistemi viventi si tenga presente che il 
lavoro delle forze si perde sia nello spostamento del corpo in complesso, sia nelle 
deformazioni di parti di esso. 
Oltre a ci� si ha sempre una perdita d�energia per dispersione. In generale, in natura, non 
esiste un�azione puramente meccanica, essa si accompagna sempre alla trasformazione 
dell�energia meccanica negli altri stati (es. in quella calorica) o alla sua perdita. L�azione 
meccanica dell�uomo, studiata nella biomeccanica sportiva, deriva dall�influenza delle forze 
meccaniche superficiali (di gravit�, attrito, ecc.) e dalla forza di ti-azione muscolare 
(contrazioni). Queste ultime, invece, si rifanno al sistema nervoso centrale e, per 
conseguenza, ai processi fisiologici condizionati, perci�, per una conoscenza sufficientemente 
Le caratteristiche biomeccaniche del corpo umano ed i suoi movimenti 
 
completa della natura del moto vivente � necessario, non solo lo studio dell�azione 
meccanica, ma anche del suo aspetto biologico. 
Per l�appunto esso determina la causa dell�organizzazione delle forze meccaniche. 
Bisogna ricordare e sapere che non esistono leggi meccaniche particolari per il mondo 
vivente. Ma per quanto i sistemi viventi si distinguano dai corpi solidi assolutamente astratti, 
l�azione meccanica di un sistema vivente � altrettanto complessa dell�azione di un corpo 
solido. Conseguentemente per applicare le leggi generali di meccanica ai soggetti viventi � 
necessario tenere conto non solo delle loro particolarit� meccaniche, ma anche biologiche 
(per es. delle cause dell�adattamento dell�uomo alle circostanze; delle vie di perfezionamento 
del movimento; dell�influenza della fatica). 
 
Particolarità dell’azione meccanica dell’uomo 
 
L’attività motoria dell’uomo si esplica nella varietà, delle azioni motorie, le quali sono 
organizzate da molte azioni concatenate (sistemi motori). L’attività motoria dell�uomo � uno 
dei pi� complessi fenomeni conosciuti, non solo perch� le funzioni degli organi di moto sono 
molto complesse, ma anche perch� in essa partecipa la conoscenza, quale prodotto di materia 
molto specializzata, cio� il cervello. Perci� l�attivit� motoria dell�uomo si distingue 
sostanzialmente dall�attivit� degli animali. 
Innanzi tutto bisogna rendersi conto delle finalit� dell�attivit� umana, della conoscenza delle 
sue concezioni, della possibilit� di controllare e perfezionare i movimenti.Le affinit� fra le 
azioni degli animali e quelle dell�uomo si riscontrano solamente a livello biologico. Per 
mezzo dell�attivit� motoria l�uomo, nel processo d�educazione fisica trasforma attivamente la 
sua natura personale, si perfeziona fisicamente. Egli trasforma il mondo, impiegando le 
possibilit� del progresso tecnico-scientifico, in definitiva anche per mezzo dell�attivit� 
Le caratteristiche biomeccaniche del corpo umano ed i suoi movimenti 
 
motoria (azione, parole, lettere, ecc.). L�attivit� motoria dell�uomo scaturisce dalla sua 
azione.L�azione motoria si attua per mezzo di movimenti attivi e spontanei, provocati e diretti 
dal lavoro muscolare.L�uomo, di sua spontanea volont�, inizia i movimenti, li trasforma e li 
termina, quando lo scopo � raggiunto : di norma l�uomo non esegue semplicemente dei 
movimenti, ma sempre delle azioni. 
L�azione dell�uomo possiede sempre uno scopo ed un preciso significato. Ancora, Newton 
aveva posto la domanda: �... in quali modi i movimenti del corpo umano seguono la 
volont�?�, cio� raggiungono lo scopo fissato. Dunque, non solo ai giorni nostri si � iniziato a 
studiare la meccanica dei movimenti finalizzati (spontanei) dell�uomo basandosi sulle finalit� 
dei movimenti.  
I movimenti delle singole parti del corpo sono riuniti in sistemi di movimento guidati o atti 
motori completi (per es. esercizi ginnastici, tecniche di scivolamento sugli sci, esercizi tecnici 
di gioco del basket). Nei sistemi motori rientra anche il mantenimento attivo dello stato delle 
singole parti del corpo umano, e alle volte di tutto il corpo. Ogni movimento ha un suo 
specifico ruolo nel complesso dell�azione, in un modo o nell�altro risponde allo scopo 
dell�azione. Se lo sportivo tender� a realizzare lo scopo in ogni movimento, allora l�azione 
sar� eseguita meglio. Nonostante che le cause del movimento, nella biomeccanica, siano 
considerate dal punto di vista meccanico e biologico, bisogna considerarle in correlazione 
alle leggi, studiando il ruolo della conoscenza dell�uomo nell�uso finalizzato dei movimenti 
cio�, la correlazione degli aspetti meccanici e biologici permette di rilevare la specificit� della 
biomeccanica.La guida consapevole ai movimenti, con l�impiego di questa disciplina assicura 
un�alta precisione ed efficienza nelle diverse condizioni d'esecuzione. 
Le caratteristiche biomeccaniche del corpo umano ed i suoi movimenti 
 
Problemi biomeccanici dello sport 
 
Gli obiettivi in ogni campo del sapere determinano il suo contenuto, cio� la sua teoria ed i 
suoi metodi; gli ultimi sono elaborati per 
la determinazione di questi obiettivi. 
Il problema generale abbraccia tutto il campo del sapere nel suo insieme, mentre i problemi 
particolari ed importanti sono affrontati, durante lo studio, dalle richieste concrete del 
fenomeno. 
 
Problemi generali dell’apprendimento motorio 
 
I problemi generali dell’apprendimento motorio dell’uomo nella biomeccanica sportiva, 
sono costituiti dalla valutazione dell’efficacia della applicazione delle forze per un maggiore 
e migliore conseguimento dell’obiettivo. 
Lo studio del movimento nella biomeccanica sportiva, tutto sommato, � indirizzato a scoprire 
gli esatti procedimenti dell�azione motoria e a spiegare meglio la loro esecuzione. Perci� esso 
assume una spiccata tendenza all’orientamento pedagogico. Prima di assegnare valore 
all�elaborazione di un pi� perfetto procedimento dell�azione, occorre valutare la sua stessa 
essenza. 
E necessario conoscere da cosa dipende la loro effettuazione, in quali condizioni e come si 
eseguono meglio. 
Perci� occorre valutarli esattamente come corrispondenza del moto applicato allo scopo. La 
biomeccanica indaga �in che modo l�energia meccanica prodotta per l�azione e per  
l�intensit� pu� acquisire applicazioni nel lavoro. 
Soprattutto la completa determinazione di questo fondamentale problema nello sport, fornisce 
Le caratteristiche biomeccaniche del corpo umano ed i suoi movimenti 
 
il materiale necessario per l�attuazione del processo d�allenamento su basi scientifiche. 
 
.Particolari problemi di biomeccanica sportiva 
 
I particolari problemi di biomeccanica sportiva consistono nello studio dei seguenti punti 
fondamentali: 
a)struttura, proprietà e funzione motoria del corpo dello sportivo; 
b) tecnica sportiva razionale; 
c)tecnica di perfezionamento personale. 
 
Per quanto, soprattutto, l�azione dipenda dal soggetto dell�azione (il corpo umano), nella 
biomeccanica sportiva si studia (secondo l�ottica della biomeccanica), la struttura 
dell�apparato motorio d�appoggio, le sue propriet� meccaniche e le funzioni (compresi gli 
indici qualitativi dei movimenti), in funzione dell�et�, del sesso, del grado d�allenamento ecc. 
In breve, il primo gruppo di problemi riguarda lo studio degli sportivi di �lite, le loro 
particolarit� e possibilit�. 
Poich�, effettivamente si esibisce nella competizione, lo sportivo deve possedere, anzi tutto 
una personale tecnica razionale. Da ci�, dalle diverse azioni e da come sono strutturate, 
dipende il loro perfezionamento. Perci� nella biomeccanica sportiva, dettagliatamente, si esa-
minano le particolarit� dei diversi gruppi di movimenti ed il loro possibile perfezionamento. 
Si studiano le tecniche sportive essenziali, ma vengono anche elaborate nuove tecniche pi� 
razionali. 
I dati sulle variazioni delle tecniche sportive, durante il processo d�allenamento, permettono 
di elaborare le particolari metodiche di perfezionamento tecnico dello sportivo in oggetto. 
Pertanto, dalle particolarit� della tecnica sportiva si determinano le vie razionali della loro 
Le caratteristiche biomeccaniche del corpo umano ed i suoi movimenti 
 
formazione; i mezzi e i  metodi di miglioramento delle abilit� tecnicosportive. In questo 
modo, le basi biomeccaniche della preparazione tecnica degli sportivi sottintendono: la 
definizione della particolarit� e del livello di preparazione dell�allenamento, di pianificazione 
razionale della tecnica sportiva, la scelta degli esercizi ausiliari e la creazione d�esercizi 
allenanti la preparazione speciale sia fisica che tecnica, la valutazione di metodi adatti 
d�allenamento e il controllo durante la loro effettuazione. 
Le caratteristiche biomeccaniche del corpo umano ed i suoi movimenti 
 
Concetto di biomeccanica sportiva 
 
Come scienza e disciplina di studio la biomeccanica � caratterizzata da un insieme di 
cognizioni. 
Secondo la teoria della biomeccanica queste cognizioni sono organizzate in un sistema 
definito dalle posizioni fondamentali. Assieme ad esse sono definite le vie per l�ottenimento 
delle cognizioni. 
Tutto ci� costituisce il metodo biomeccanico. 
 
La teoria della biomeccanica sportiva 
 
Sulle fondamentali conoscenze moderne dell’azione motoria s�imposta il metodo del sistema 
strutturale, il quale, consente di considerare il corpo dell’uomo come un sistema motorio, e i 
massimi processi dell'azione come sviluppo dei sistemi di moto. 
La dialettica materialistica, mostra tutto il mondo come formato da sistemi ai quali � proprio 
un preciso legame fra corpi e processi. Il metodo sistematico-strutturale rappresenta il 
principio dialettico della scienza della conoscenza complessa dei soggetti e dei sistemi. 
Questo metodo della tecnica sportiva come materia d�insegnamento � diretta contro la 
scomposizione metafisica del tutto, senza tener conto dell�interazione degli elementi. Esso si 
orienta anche conti-o la cognizione meccanicistica, in modo qualitativo, dei fenomeni. Il 
metodo sistematico-strutturale dello studio del movimento umano si realizza nella teoria dello 
strutturalismo dei movimenti. 
�Il movimento non � una successione di dettagli, ma una struttura (nel caso in questione � un 
sistema - D. Donskoj) che si differenzia in dettagli, una struttura compatta che presenta nello 
stesso tempo un�alta differenziazione degli elementi e una molteplicit� di forme selettive in 
Le caratteristiche biomeccaniche del corpo umano ed i suoi movimenti 
 
relazione fra loro�.  
Nella teoria dello strutturalismo sono stati impostati i seguenti principi fondamentali: 
 
�il principio dello strutturalismo della formazione dei sistemi motori. Tutti i movimenti 
in un sistema sono concatenati: infatti, questi legami strutturali determinano la continuit� 
e la perfezione dell�azione; 
�il principio dell’integrità dell’azione. Tutti i movimenti componenti l�azione motoria 
perseguono un unico fine: il sistema finalizzato dei movimenti � diretto al conseguimento 
di uno scopo. La variazione di un movimento, qualunque esso sia, incide su tutto il 
sistema; 
�il principio della finalità cosciente del sistema motorio. L�uomo si pone 
consapevolmente uno scopo; usa movimenti opportuni e li guida per il conseguimento di 
un fine.Le basi teoriche della biomeccanica presuppongono il condizionamento 
automatico e la natura riflessa del movimento.Tutti i movimenti sono causati da forze di 
diversa origine agenti conformemente alle leggi della fisica meccanica. 
La natura riflessa del comando dell�attivit� motoria, sulla base dei principi neurologici, � 
caratteristica di tutti i movimenti. Gruppi di azioni particolari (teoria del tiro, della respinta, 
del lancio, ecc.) si fondano sui principi generali della teoria e cio� in conformit� alle leggi. 
 
Il metodo della biomeccanica sportiva 
 
Il metodo della biomeccanica sportiva � il procedimento fondamentale dell�analisi, la via 
della conoscenza secondo le leggi che governano i fenomeni (la natura). La teoria della 
biomeccanica fornisce le basi del metodo, manifestando nuove conformit� alle leggi. 
Il metodo della biomeccanica, soprattutto nell’aspetto generale si basa sull’analisi e la 
Le caratteristiche biomeccaniche del corpo umano ed i suoi movimenti 
 
sintesi sistematica delle azioni con l’impiego di caratteristiche quantitative, in particolare la 
forma dei movimenti. 
L�unione dell�analisi e della sintesi costituisce la via principale della conoscenza; �vale a dire 
l�analisi delle singole parti, dell�insieme cio� della loro somma�.  
Nello studio dei movimenti il metodo specifico consiste nella definizione di metodi concreti 
di analisi sistematica delle azioni e della loro sintesi. 
La manifestazione della composizione degli elementi di un sistema motorio, � una tappa della 
conoscenza finalizzata dell�azione motoria. La biomeccanica, scienza sperimentale, si basa 
sullo studio sperimenta le dei movimenti. Per mezzo di apparecchi si registrano le 
particolarit� qualitative (caratteristiche) dei movimenti, per esempio la traiettoria della 
velocit�, dell�accelerazione, permettendo cos� di distinguere i movimenti e di confrontarli fra 
loro. Esaminando le caratteristiche si scompone, secondo regole precise, il sistema di moto 
nelle parti che lo compongono. 
In questo modo si stabiliscono le loro corrispondenze. L’analisi sistematica delle azioni 
consiste in questo. Il sistema motorio non � soltanto un intero, ma la somma delle parti 
componenti. Tali parti sono riunite in numerosi correlati e ad esse parti non sono proprie le 
qualit� del sistema. Il metodo di correlazione fra le parti in un sistema, secondo le leggi 
dell�interazione, rappresenta la sua struttura. 
Studiando le variazioni delle caratteristiche quantitative, si pu� vedere come gli elementi 
s�influenzino l�un l�altro e determinino le cause dell�integrit� del sistema. 
La sintesi sistematica dell�azione si manifester� in questo modo. Le caratteristiche 
quantitative del moto permettono ad un pi� alto livello dell�analisi sistematica, di costruire i 
modelli del sistema motorio (fisico, matematico). 
Utilizzando la tecnica di calcolo, cominciamo a studiare i processi di guida ai movimenti 
Le caratteristiche biomeccaniche del corpo umano ed i suoi movimenti 
 
ricercando le varianti ottimali dell�azione. 
La sintesi dei sistemi motori si effettua sia teoricamente (basandosi su modelli) sia 
praticamente durante la costruzione reale di un sistema motorio e costituisce una conquista 
della tecnica sportiva. 
L�analisi e ]a sintesi sistematiche delle azioni sono strettamente collegate l�una all�altra e si 
completano l�un l�altra nell�indagine sistematico-strutturale. 
Nelle moderne indagini biomeccaniche si fa un largo uso del metodo funzionale. Esso � 
utilizzato nello studio delle dipendenze funzionali fra le propriet� e le condizioni dei 
fenomeni caratterizzati da parametri determinati, da condizioni concrete e da una precisa 
legge quantitativa. 
Inoltre non ci si pone il problema dello studio della struttura interna del fenomeno, si ricerca 
solamente la sua funzione. Non bisogna contrapporre il metodo sistematico strutturale a 
quello funzionale. Dapprima, logicamente, si mostra la funzione di tutto il sistema nel 
complesso, non avendo ancora esaminato attentamente la sua struttura. Successivamente si 
studiano i meccanismi interni. Ma in questa tappa, le caratteristiche pi� profonde risultano 
ancora sconosciute e si prende in esame solamente la funzione. 
La scelta della impostazione e del metodo dipende dall�organizzazione e dai dati del 
problema oggetto della ricerca. 
Di conseguenza si distingue il metodo della biomeccanica, come principale via di conoscenza 
generale dei sistemi motori complessi, dalle metodologie particolari dell�indagine 
biomeccanica (metodologia di registrazione delle caratteristiche ed elaborazione dei dati 
rilevati). Nessuna indagine utilizza il metodo biomeccanico globalmente. 
Innanzi tutto, la maggior parte delle indagini � stata fino ad ora orientata verso lo studio dei 
meccanismi particolari o degli indici generali degli atti motori.  
Le caratteristiche biomeccaniche del corpo umano ed i suoi movimenti 
 
E� inoltre importante anche la messa a punto delle moderne metodologie d�indagine. Ci� 
nonostante, per la pratica sportiva soprattutto, sono indispensabili i modelli completi della 
tecnica sportiva come oggetto di apprendimento e perfezionamento dell�abilit� tecnica. 
Per la risoluzione di questo problema, soprattutto dal punto di vista della ricerca dei sistemi 
motori, si applica il metodo dell�analisi minuta della loro organizzazione strutturale interna. 
La corrispondenza alla leggi, stabilita all�atto dello studio dei movimenti, assume un 
carattere principalmente statistico (di probabilit�). Esso � condizionato, nel risultato, da 
numerose cause totalmente indefinite. Queste leggi sono proprie, in particolare, degli 
organismi viventi. 
 
Le caratteristiche biomeccaniche del corpo umano ed i suoi movimenti 
 
Sviluppo della biomeccanica sportiva 
 
La biomeccanica sportiva si � sviluppata enormemente nell�ultimo decennio in relazione ai 
successi della biomeccanica in generale. Originariamente, lo sviluppo della biomeccanica 
come scienza indipendente agevolata da determinate premesse come l�aumento di 
conoscenze nel campo delle scienze fisiche e biologiche, e dal progresso tecnico scientifico, 
ha permesso l�<<elaborazione di metodiche di studio perfette, difficili e complesse, del 
movimento e pi� recentemente la conoscenza della loro struttura>>. 
 
Premesse di sviluppo della biomeccanica 
 
Sulla nascita della biomeccanica ha avuto un�importanza decisiva lo sviluppo della 
meccanica e soprattutto il nuovo indirizzo iniziato ai tempi di Galileo e Newton. Ci� 
nonostante ancora L. Da Vinci era convinto che: «la scienza meccanica è nobile ed utile più 
delle altre scienze e, come risulta, tutti i corpi viventi hanno possibilità di ,movimento e 
agiscono secondo le sue leggi». La meccanica teorica include tutte le leggi fondamentali del 
movimento meccanico. Nella biomeccanica sono stati utilizzati, sulla base della meccanica 
generale, i dati di alcune scienze autonome come la idro-aereodinamica, la resistenza dei 
materiali, la reologia (teoria dell�elasticit�, plasticit�, ecc.), la teoria dei meccanismi, delle 
macchine ed altre. Le scienze matematiche hanno avuto una funzione determinante nello 
sviluppo della meccanica, mentre, successivamente, si sono divise in rami autonomi del 
sapere. La loro applicazione nella biomeccanica � andata via via estendendosi. Si tratta di 
metodi autonomi di indagine (in particolare nella costruzione di modelli matematici). G. A. 
Borelli (discepolo di Galilei) medico, matematico, fisico, nel suo libro �Sul movimento dei 
viventi� dava vita alla biomeccanica come ramo della scienza. 
Le caratteristiche biomeccaniche del corpo umano ed i suoi movimenti 
 
Dalle scienze biologiche nella biomeccanica, pi� degli altri, sono stati usati gli elementi 
dell�anatomia che sono stati individuati dai suoi studiosi (nel XVI-XVII sec.). Una grande 
influenza sulla biomeccanica perci� ha esercitato 
l�anatomia e in particolare la conoscenza del 
sistema nervoso da parte dei moderni fisiologi. 
Cos� si sono create le basi per lo sviluppo della 
biomeccanica: meccanico, anatomico-funzionale 
e fisiologico, coesistenti fra loro. 
 
 
 
Orientamenti dello sviluppo della biomeccanica umana 
 
I principali indirizzi nella biomeccanica sono nati uno a causa dell�altro e poi si sono 
sviluppati parallelamente. Nell�indirizzo meccanico sono contenuti i concetti fondamentali 
sulla variazione del movimento sotto l�azione delle forze applicate e sull�applicazione delle 
leggi della meccanica ai movimenti dei viventi e dell�uomo. Nel concetto anatomico-
funzionale i principi sull�unit� e l�interdipendenza della forma e della funzione 
dell�organismo vivente. Nel concetto fisiologico del sistema, della funzione dell�organismo, 
dell�approvvigionamento energetico e della funzione del sistema nervoso, si rivela il 
contenuto dei processi di comando del movimento durante l�attivit� motoria.L�indirizzo 
meccanico, iniziato con i lavori di G. A. Borelli, sviluppato da V. Braun e O. Fischer, � 
presente oggi, oltre che nell�URSS, nei lavori di molte scuole straniere (D.D.R., Polonia, 
U.S.A., R.F.D.) e altre.