Procedure sperimentali per l'analisi degli effetti del rinculo del fucile sul tiratore sportivo

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Abstract Italiano 
Scopo di questo progetto è quello di studiare gli effetti del rinculo di un fucile nell’area 
anatomica del tiratore direttamente coinvolta durante il gesto tecnico tramite la definizione di 
protocolli specifici basati sull’utilizzo di diverse tecniche biomedicali quali IR Imaging ed 
Ecografia. Lo studio propone inoltre un nuovo metodo di analisi del comfort dell’arma in 
grado di valutare la reale efficacia del Progressive Comfort System nel ridurre gli effetti del 
rinculo e quantificare il dolore e lo sforzo percepiti da parte dei tiratori sportivi dopo aver 
concluso diverse serie di spari. Infine, tramite la tecnica sEMG e la somministrazione di 
esercizi isometrici massimali (IMVC) e di resistenza (ET), viene indagata la possibile 
diminuzione di forza muscolare distrettuale durante la pratica della disciplina sportiva. 
Inizialmente, per selezionare il campione idoneo allo scopo dello studio, sono stati proposti un 
questionario valutativo e una simulazione di gara Compak Sporting da 50 piattelli volta a 
valutare il livello tecnico dei soggetti in esame. 
Dopo aver selezionato i tiratori, sono stati effettuati tre studi pilota su un singolo soggetto per 
capire quali tecniche di valutazione fossero più efficaci e meno invasive per il raggiungimento 
dell’obiettivo prefissato. 
Il primo studio pilota aveva come obiettivo quello di valutare gli effetti del rinculo del fucile 
tramite l’utilizzo di una termocamera, in termini di variazione della temperatura sia 
nell’emilato a contatto con il calcio del fucile, sia nell’emilato opposto. Il secondo si 
proponeva di identificare, tramite la tecnica ecografica, le zone maggiormente coinvolte dal 
rinculo ed i possibili effetti traumatici su muscolo e tessuti cutanei. Il terzo, infine, ha permesso 
di valutare un possibile affaticamento muscolare tramite l’utilizzo dell’sEMG e di celle di 
carico, mediante la somministrazione di esercizi isometrici volontari di resistenza (ET) e 
massimali (IMVC). 
Sulla base dei risultati raccolti, sono stati effettuati due studi allargati ad un numero maggiore 
di tiratori (nello specifico 6 tiratori) e che prevedessero l’utilizzo di  fucili differenti in modo 
da valutare anche l’influenza dell’arma sul fenomeno in esame. Nel primo studio i tiratori 
selezionati hanno sparato con 3 fucili di cui due da caccia, differenti solo nella presenza o 
meno di un sistema di ammortizzazione del rinculo (modello: 828U, Benelli Armi S.p.a.), e 
uno sportivo (modello: 828U SPORT, Benelli Armi S.p.a.), avente peso maggiorato e assenza 
di sistema di ammortizzazione. È stata utilizzata la tecnica termografica in combinazione con 
le scale qualitative del dolore (VAS) e dell’affaticamento (RPE CR-10) al fine di analizzare 
gli effetti del rinculo in termini di variazione della temperatura nei due emilati corporei dei 
tiratori e quantificare la possibile comparsa di traumi, affaticamento e dolore muscolare
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percepiti. Nel secondo studio, i soggetti selezionati hanno sparato con 3 fucili sportivi 
differenti nel bilanciamento e nell’ergonomia e sono stati valutati gli effetti del rinculo in 
termini di affaticamento e dolore muscolare nei tiratori, tramite la somministrazione di test 
qualitativi (VAS, RPE CR-10, PDT) e quantitativi (HGT, esercizi ET ed IMVC). 
In conclusione, le procedure sperimentali definite durante questa ricerca si sono rivelate 
efficaci nella valutazione degli effetti del rinculo del fucile sul tiratore e della dipendenza di 
tali effetti dall’arma utilizzata. In particolare, tramite la somministrazione di esercizi ET ed 
IMVC è stato possibile valutare l’affaticamento muscolare distrettuale; mediante la tecnica 
sEMG si è analizzata l’attivazione dei muscoli di interesse, mentre l’utilizzo dell’ECO e 
dell’IR Imaging hanno dato informazioni sia qualitative sia quantitative degli effetti del rinculo 
e della localizzazione specifica sul corpo dei tiratori analizzati. Oltretutto, si è osservato che 
la correlazione tra quanto misurato con le tecniche biomedicali e i risultati ottenuti mediante 
le scale VAS e RPE CR-10 per la valutazione del dolore e dell’affaticamento percepiti da parte 
dei tiratori mostra risultati coerenti tra loro.
Capitolo 1 – Introduzione 
 
 
 
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1 Introduzione 
Il tiro al piattello o tiro a volo è una disciplina sportiva di precisione in cui i piattelli (clay) 
devono essere colpiti dalle munizioni sparate tramite le armi da fuoco [1]. Nel corso degli anni, 
diverse competizioni sono fiorite all'interno di questa disciplina tra cui il Compak Sporting 
(gara oggetto di studio di questo lavoro), dove il volo dei piattelli simula il movimento degli 
animali (uccelli, lepri, ecc ...). Nello specifico, i piattelli seguono diverse traiettorie definite 
dalla posizione assunta dalle macchine lancia piattelli (trap) installate nel campo da tiro. 
In generale, all'interno di questa competizione regolata dalla FITASC (Federation 
Internazionale de Tir Aux Armes Sportives de Chasse), le armi più comunemente usate sono i 
fucili sovrapposti (Over&Under) e il carico di piombo/acciaio della cartuccia è limitato ad un 
massimo di 28g [2]. Gli Over&Under sono fucili caratterizzati da due canne disposte una sopra 
all'altra. Questi fucili, in base alle loro caratteristiche sono usati sia nella caccia che nelle 
competizioni sportive. Il fucile sportivo Over&Under differisce da quello da caccia in termini 
di peso, lunghezza delle canne, strozzature, regolazioni di bilanciamento e altre modifiche 
applicabili al grilletto, al calcio e al calciolo. 
Durante una competizione sportiva o un allenamento il tiratore spara un gran numero di 
cartucce, le quali al momento dello sparo creano un’energia di rinculo (ER) più o meno elevata 
in base al peso della cartuccia stessa. Nonostante le cartucce utilizzate nel tiro a volo abbiano 
una bassa ER, il tiratore può andare incontro ad una condizione di non-comfort a causa 
dell’elevato numero di colpi sparati e, di conseguenza, di ripetuti rinculi a carico della zona 
anatomica a contatto con il calcio del fucile. 
Questa situazione nel tempo può provocare dolore e sforzo sul distretto anatomico interessato 
dal rinculo del fucile. In generale, il sopraggiungere di dolore e sforzo potrebbero portare il 
tiratore a peggiorare la propria prestazione di tiro. Infatti, diversi studi svolti in differenti 
condizioni sperimentali hanno dimostrato che il rinculo può causare lesioni superficiali 
oggettive all'interno dell'area anatomica a contatto con il fucile [3] [4] e portare ad un aumento 
della percezione del dolore localizzato [5] [6]. 
Per cercare di diminuire gli effetti del rinculo del fucile sul corpo del tiratore alcune aziende 
d’armi hanno realizzato dei sistemi di ammortizzazione, installabili sulla parte terminale del 
calcio (calcioli realizzati con vari materiali smorzanti e geometrie ad hoc) o direttamente al 
suo interno (es. Progressive Comfort System, Benelli Armi S.p.A. o pistoni idraulici). 
Partendo da questi presupposti, l’azienda Benelli Armi S.p.A. ha ritenuto necessario 
approfondire questi aspetti in collaborazione con l’Università degli Studi di Urbino al fine di 
ottimizzare la progettazione di fucili sportivi puntando al comfort dell’utilizzatore. Da questa
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collaborazione nasce quindi il presente lavoro che ha portato alla definizione di un protocollo 
sperimentale volto ad indagare nel dettaglio gli effetti del rinculo sul tiratore, iniziando da 
un’analisi accurata della zona di contatto tra calciolo (parte terminale del calcio del fucile) e 
corpo del tiratore tramite l’utilizzo della tecnica ecografica (livello profondo) e termografica 
(livello cutaneo – superficiale), fino ad osservarne gli effetti sull’andamento della forza 
sviluppata dai muscoli appartenenti alla parte superiore del corpo tramite l’utilizzo combinato 
della tecnica elettromiografica (analisi dell’attività elettrica muscolare) e lo svolgimento di 
esercizi isometrici volontari massimali (IMVC) e ad esaurimento (ET). In aggiunta, per 
valutare qualitativamente la sensazione del dolore e dell’affaticamento percepito da parte dei 
tiratori, sono state utilizzate rispettivamente la scala Visual Analog Scale (VAS) per il dolore 
e la scala Rate of Perceived CR-10 (RPE CR-10) per l’affaticamento. 
Il presente lavoro, diviso in tre parti, è incentrato sulla valutazione e l’analisi degli effetti del 
rinculo sul corpo umano e gli effetti che esso può portare alla performance sportiva. 
Nella prima parte del lavoro è stata descritta la modalità di selezione del campione utilizzato 
durante gli studi. 
Nella seconda parte del lavoro sono descritti tre studi pilota su singolo soggetto aventi come 
scopo principale quello di valutare gli effetti del rinculo tramite l’utilizzo di differenti test 
valutativi e tecniche biomedicali. In particolare, nel primo studio pilota sono stati analizzati 
gli effetti del rinculo tramite la tecnica termografica, nel secondo è stato analizzato 
l’affaticamento muscolare tramite la tecnica ecografica e nel terzo è stato analizzato 
l’affaticamento muscolare tramite l’utilizzo dell’elettromiografia di superficie (sEMG) e la 
somministrazione di esercizi isometrici muscolari massimali (IMVC) e di resistenza (ET). 
Infine, nella terza parte del lavoro verranno presentati due studi estesi ad un maggior numero 
di tiratori, in cui vengono impiegate diverse tipologie di fucili Over&Under al fine di valutare 
anche l’eventuale l’influenza dello strumento scelto dal tiratore. L’obiettivo principale del 
primo studio era analizzare la possibile comparsa di traumi, affaticamento e dolore muscolare 
nei tiratori dopo aver effettuato una simulazione di gara mondiali Compak Sporting (8 serie di 
tiro in 4 giorni consecutivi per un totale di 200 piattelli) in ambiente controllato (Tunnel ESP 
– Benelli Armi S.p.a.) e bersaglio fisso (in sostituzione dei piattelli). Per questo studio sono 
stati utilizzati tre diversi fucili di cui due da caccia (modello: 828U, Benelli Armi S.p.A.) e uno 
sportivo (modello: 828U SPORT, Benelli Armi S.p.A.).  
L’obiettivo principale del secondo studio è stato quello di analizzare la possibile comparsa di 
affaticamento e dolore muscolare nei tiratori dopo aver effettuato una gara di Compak Sporting 
in un campo regolamentare da tiro a volo (3 serie di tiro in 1 giorno per un totale di 75 piattelli), 
utilizzando tre differenti fucili sportivi sovrapposti. La scelta di utilizzare tre fucili sportivi è
Capitolo 1 – Introduzione 
 
 
 
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legata alla volontà di indagare una possibile influenza dello strumento nella fatica percepita 
dal tiratore. 
I due studi principali illustrati nella terza parte del lavoro condividono lo stesso scopo, cioè 
quello di evidenziare l’influenza degli effetti del rinculo in termini di possibile comparsa di 
dolore e affaticamento, valutazione della performance sportiva e decremento della forza 
muscolare distrettuale (muscoli di interesse direttamente coinvolti durante la fase del rinculo 
del fucile).  
Il disegno sperimentale, i materiali e metodi ed i risultati sono stati discussi separatamente per 
i vari studi descritti nel lavoro.
Capitolo 2 – Stato dell’arte 
 
 
 
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2 Stato dell’arte 
2.1 Il tiro a volo 
2.1.1 Introduzione alla disciplina sportiva 
Secondo la classificazione degli sport sviluppata inizialmente dal Prof. Dal Monte nel 1969 e 
successivamente da Lubich nel 1990, in base alle caratteristiche fisiologico-biomeccaniche, lo 
sport del tiro a volo rientra nelle attività di destrezza con scarso impegno muscolare, bassa 
percentuale di masse muscolari impegnate e bassa forza muscolare distrettuale richiesta [7] 
[8]; sempre però tenendo conto dell’impegno fisico e mentale legato alla durata degli 
allenamenti e delle gare (durate differenti in base al tipo di allenamento o tipologia di gara 
svolta). 
Difatti, la capacità di esibirsi durante una competizione sportiva provoca un’alta pressione 
psicologica nell’atleta con conseguente aumento di ansia da prestazione; questa situazione è 
una determinante critica nel conseguimento positivo o negativo della gara [9] [10]. I recenti 
sviluppi nella psicologia dello sport sottolineano il fatto che le difficoltà nel mantenere livelli 
ottimali di prestazioni di fronte a situazioni d’alta pressione sono direttamente correlati 
all'incapacità di un atleta di sostenere sufficienti livelli di controllo dell'attenzione [11] [12]. 
Ne consegue che risulta fondamentale allenare la concentrazione [13] e la capacità di fissare 
il bersaglio per il più tempo possibile controllando le distrazioni interne (emozioni, ansia, …) 
ed esterne (rumori, luce, …) [14] durante tutti gli allenamenti e le gare. 
Senza però tralasciare l’importanza (come per tutti gli sport) di una specifica e funzionale 
preparazione fisica, volta soprattutto a migliorare il tono muscolare dell’intero corpo (con 
particolare attenzione alla parte superiore ed ai muscoli del tronco), la propriocezione, la 
reattività oculo-manuale [15] [16] e la concentrazione psico-motoria [17]. 
L’obiettivo di questa tipologia di preparazione fisica e psichica è quello di riuscire a far 
controllare direttamente all’atleta durante gli allenamenti o le gare gli aspetti negativi legati 
alle tensioni psicosomatiche (insonnia, stanchezza visiva, ansia, tensioni muscolari), prevenire 
i super-allenamenti, migliorare il gesto atletico ed il controllo dell’arma [17]. 
2.1.2 Regolamento tecnico sportivo del tiro a volo 
Lo sport del tiro a volo comprende molte discipline regolamentate a livello internazionale dalla 
'International Shooting Sport Federation' (ISSF) e dalla 'Federation International de Tir aux 
Armes Sportives de Chasse' (FITASC).