Calcoliamo la fatica

tabella per convertire gradi in percentuali
tabella per convertire gradi in percentuali

Camminare in salita è faticoso o quantomeno più faticoso che farlo in pianura, l’assunto di partenza sembra essere piuttosto banale, in realtà, dietro questa considerazione sempliciotta si celano complicate formule matematiche che danno l’esatta spiegazione del perché la camminata in salita risulti essere così pesante.

a determinare il livello di sforzo a cui ci sottoponiamo concorrono diversi fattori, primi tra questi L, F e S, ovvero:  Lavoro, Forza e Spostamento.

Pensiamo al lavoro come al prodotto tra un forza necessaria per spostare un corpo e la lunghezza dello spostamento.

Se proviamo a pensare a noi stessi quando camminiamo, possiamo associare F al nostro peso e finchè camminiamo in pianura quasi non ci si accorge di nulla, il problema comincia con la salita, perché la fisica si mette a remarci contro utilizzando il concetto del piano inclinato.

Immaginiamo di pesare 85 chili e di voler salire un pendio che ha un certo angolo (α), rispetto al piano orizzontale e la nostra falcata è  lo spostamento S (es.65 cm).

Esiste una regola chiamata parallelogramma delle forze che ci consente di scomporre la forza peso P in due forze distinte, una perpendicolare al pendio C (il piano orizzontale) e l’altra parallela al pendio F (il piano inclinato). Mentre C viene completamente annullata dalla reazione del terreno, che non può essere penetrato, la forza F, che tende a trascinarci in basso, a causa della forza di gravità, è quella da vincere per effettuare lo spostamento S (un passo).

Quindi per riuscire a camminare in salita la formula è questa: L=F*S

Bisogna sfogliare qualche pagina web per sapere che F = P * sen α, quindi Ipotizziamo che α, il nostro angolo di salita, sia uguale a 15° (pendenza del 30%) otteniamo questo:

 

F = 85 kg * sen 15° = 22.25kg

 

Immaginate quindi di spostare 22,25 kg ad ogni passo.

 

Ora applicate il vostro peso, recuperate l’angolazione del pendio, misurate il vostro passo e per il seno è sufficiente usare una comodissima formula già preimpostata di Excel e saprete esattamente quanta fatica state facendo.

facendo qualche altro conto e qualche conversione è possibile dedurre le calorie utilizzate ad ogni passo ed anche quelle bruciate in tutto il percorso di salita.

Qui sotto ho messo in download un file di excel che esegue tutti questi calcoli automaticamente!

Usate la tabella per trasformare la misurazione di un pendio da gradi a percentuale!

Buona fatica a tutti!!!

Download
calcola la forza e le calorie per ogni passo
calcolo forza inclinazione.xlsx
Tabella Microsoft Excel 13.1 KB

La Deambulazione

il Ciclo della camminata
il Ciclo della camminata

l'atto di camminare è un meccanismo quasi involontario come la respirazione, non esiste volontarietà nel cammino, se non nel suo avvio, nelle variazioni di percorso e nella decisione di arrestarsi. Tuttavia, durante la camminata il nostro corpo si trova costretto a gestire alcune situazioni molto importanti:

 

1) generazione di una forza propulsiva da parte dei muscoli

2) mantenimento dell'equilibrio e stabilità del corpo nonostante le continue variazioni posturali

3) assorbimento dell trauma causato dall'impatto del piede con il terreno

4) ottimizzazione del gesto atletico in modo da renderlo automatico e poco dispendioso per l'organismo

 

La deambulazione è quindi data da una successione ciclica di movimenti ritmici alternati che ci consente di spostare in avanti il nostro corpo. Per comprendere meglio la biomeccanica del cammino cerchiamo di analizzare il singolo ciclo della locomozione.

Viene definito ciclo del cammino il periodo che intercorre tra due appoggi successivi dello stesso piede al terreno. A sua volta questo ciclo può essere diviso in 2 fasi:

 

- fase di appoggio: durante la quale il piede rimane a contatto con il suolo. Questa fase occupa circa il 60% del ciclo del passo e diminuisce sempre più mano a mano che si aumenta la velocità di deambulazione (nella corsa si riduce fino al 37% circa)

 

-fase di sospensione o oscillazione: durante la quale l'arto viene sollevato e portato in avanti per prepararsi all'appoggio successivo. Tale fase viene anche chiamata fase di trasferimento.

Cerchiamo ora di analizzare i diversi movimenti che avvengono fra l'appoggio di un tallone ed il suo successivo appoggio a terra.

 

La fase di appoggio si può dividere in quattro diverse fasi

1. Contatto tallone (heel strike): è una fase molto breve in cui il tallone del piede proiettato in avanti si trova a contatto con il suolo

2. Pieno appoggio (mid stance): è la fase più lunga che inizia con lo stacco del piede controlaterale e termina quando il piede è completamente appoggiato al suolo (calcagno, metatarso e dita appoggiate al terreno)

3. Distacco tallone (heel off): questa fase termina quando l'arto controlaterale tocca il suolo e contemporaneamente si assiste al distacco dal suolo del tallone del piede portante

4. Distacco dita (toe off): è una fase che termina con il distacco delle dita dal terreno, dopo la quale il peso del corpo viene trasferito in avanti.

 

La fase di sospensione si può dividere in tre diverse fasi.

Fase iniziale: l'arto inferiore di interesse si sposta in avanti per opera dei muscoli flessori dell'anca dopo lo stacco delle dita del piede

Fase intermedia: l'arto preso in esame si sposta da una posizione posteriore al corpo ad una posizione anteriore. Contemporaneamente la caviglia si flette per opera del tibiale anteriore.

Fase finale: in questa fase si continua e termina il movimento precedente, il ginocchio e la caviglia raggiungono la loro massima estensione preparando allo stesso tempo l'arto al contatto al suolo (appoggio del tallone e ripresa del ciclo del cammino.


I Muscoli per Camminare

Analizziamo il passo nelle due fasi principali (appoggio ed oscillazione) evitando l'analisi delle rispettive sottofasi per non appesantire e rendere di difficile comprensione l'argomento.

L'azione di spinta è resa possibile da un lato dai muscoli posteriori della gamba che estendono il piede sui metatarsi (muscoli gemelli o gastrocnemio, soleo, peroneo lungo, flessore lungo delle dita, flessore lungo dell'alluce) e dall'altro dall'estensione della gamba per opera del quadricipite femorale e dall'estensione dell'anca e della coscia (muscoli glutei, bicipite femorale nel capo lungo, semitendinoso, semimembranoso. Secondariamente il grande adduttore, piriforme, quadrato femorale).

Per fare un esempio della complessità del gesto basti pensare all'azione del quadricipite e degli ischiocrurali durante la fase di sostegno-appoggio: entrambi si contraggono isometricamente per stabilizzare l'arto inferiore contrastando uno l'azione dell'altro.

Il sollevamento dell'arto in avanti è reso possibile dai muscoli flessori della coscia (retto femorale, ileopsoas, sartorio, tensore della fascia alta, pettineo) successivamente la caviglia si flette in avanti per azione del tibiale anteriore, estensore lungo delle dita, estensore lungo dell'alluce, peroneo anteriore, estensore breve delle dita. La successiva fase di appoggio, corrispondente alla ripresa di un nuovo ciclo del passo vede l'azione contemoporanea di quadricipite, ischiocrurali e grande gluteo per stabilizzare l'articolazione e ridurre i traumi causati dall'impatto del tallone sul terreno.

Nel cammino in salita vi è un'importante azione muscolare del gastrocnemio e del soleo per estendere (flettere plantarmente) il piede e spingere il corpo verso l'alto. Studi elettromiografici hanno stabilito che il soleo è il muscolo più importante nel produrre l'avanzamento che, una volta iniziato, procede per inerzia minimizzando l'intervento degli altri muscoli ed ottimizzando il gesto.


Nel video si evidenziano i muscoli coinvolti nell'atto della camminata