Energetica e meccanica della corsa di ultraendurance

Abstract: 
I principali fattori che determinano la performance nelle gare di endurance sono il massimo consumo di ossigeno (V’O2max), la frazione del V’O2max (F) sostenibile per la gara ed il costo energetico della corsa (Cr). Il dispendio energetico per unità di tempo, potenza metabolica (E’, W•kg-1), è dato dal prodotto del costo energetico per la velocità (v, m•s-1): E’ = Cr•v Ne segue che la velocità massima nella corsa a piedi è data dal rapporto tra la potenza metabolica massima del soggetto ed il costo energetico alla velocità in questione. Infatti: vmax = E’max / Cr dato che E’max varia molto poco tra atleti di buon livello, vmax raggiungerà i massimi valori assoluti in quegli atleti caratterizzati da bassi valori di Cr. La meccanica della corsa è stata analizzata in diverse situazioni (24h su treadmill, attraversate continentali, ultratrail…) e i fattori di maggiore interesse sono il tempo di contatto (tc) e il tempo di volo (tv). Da questi possiamo determinare: la frequenza del passo (f), la massima forza verticale di reazione al suolo (Fmax), la stiffness verticale (kvert) e dell’arto inferiore (kleg), il lavoro esterno (Wext) e lo spostamento verticale del centro di massa (Δz). Pertanto, l’obiettivo della mia tesi di dottorato è quello di sviluppare un sistema low cost per l’analisi biomeccanica del passo, che possa esser utilizzato in ambito sportivo, riabilitativo o industriale (ergonomia). Dopo il primo anno di lavoro siamo arrivati ad avere delle solette con sensori di forza resistivi che registrano, attraverso un sistema di acquisizione appositamente studiato, le forze esercitate verso il suolo. I segnali, inizialmente salvati su una SD, sono stati successivamente elaborati in Matlab. Per la taratura dei sensori è stata usata una pedana di forza (Kistler); per confronto tra la pedana di forza e i segnali grezzi provenienti dai sensori sono stati trovati dei coefficienti per ogni sensore in modo da ridurre il valore RMS dell'errore (il valore medio RMS dell’errore era di 8.5%). Tali coefficienti sono stati utilizzati per la stima della Fmax negli atleti durante la corsa.
PhD ExpO Year: 
2014
Research Area: 
Bio-Ingegneria