Attività muscolare durante il ciclismo, misurata con l’elettromiografia intramuscolare.
La coordinazione neuromuscolare nel ciclismo è un processo complesso che coinvolge il reclutamento sinergico di diversi gruppi muscolari, con particolare enfasi sul quadricipite e sul bicipite femorale. Un’attivazione ottimale di questi muscoli è essenziale per massimizzare la potenza erogata sul pedale e migliorare l’efficienza biomeccanica durante la pedalata (Li, 2004). Ma qual’è l’attività muscolare durante il ciclismo?
Diversi studi hanno esaminato il ruolo dei muscoli degli arti inferiori nel ciclismo utilizzando elettromiografia di superficie (sEMG), fornendo informazioni sull’attivazione muscolare in diverse fasi del ciclo della pedalata (Prilutsky & Gregor, 2000; Smirmaul et al., 2009; Wakeling & Horn, 2009). Tuttavia, la sEMG presenta alcuni limiti, tra cui l’influenza del crosstalk (interferenza dei segnali muscolari adiacenti) e lo spostamento del ventre muscolare rispetto agli elettrodi, riducendo così la precisione della misurazione.
Per superare questi limiti, il presente studio ha utilizzato elettromiografia intramuscolare (iEMG), che permette di ottenere dati più accurati, evitando interferenze e consentendo la misurazione dell’attività dei muscoli profondi della coscia, difficilmente valutabili con la sEMG.
BACKGROUND SULL’ATTIVITA’ MUSCOLARE DURANTE IL CICLSIMO E LA PEDALATA
Ricerche precedenti hanno identificato i pattern di attivazione dei muscoli quadricipitali e degli ischiocrurali durante il ciclo della pedalata:
Quadricipite (vasto laterale e vasto mediale): attivazione massima tra 0° e 90°, ossia dal punto morto superiore (PMS) fino alla metà della fase di propulsione (Dorel et al., 2008; Jorge & Hull, 1986).
Retto femorale: attivato prima degli altri muscoli quadricipitali a causa della sua componente bi-articolare, che partecipa anche alla flessione dell’anca (Ryan & Gregor, 1992).
Ischiocrurali (bicipite femorale, semimembranoso, semitendinoso): attivazione variabile tra 150° e 270°, in base agli studi (Ericson et al., 1985; Jorge & Hull, 1986), attivazione più elevata durante la fase discendente con un picco intorno ai 145° (Ryan & Gregor, 1992), co-attivazione con il quadricipite per stabilizzare il ginocchio durante la fase di spinta.
L’elettromiografia intramuscolare (iEMG) è stata quindi adottata per misurare con maggiore precisione l’attivazione muscolare, valutando sia i muscoli superficiali che profondi della coscia.
SCOPO DELLO STUDIO
L’obiettivo di questo studio è stato:
Analizzare i pattern di attivazione muscolare con iEMG in ciclisti esperti, valutando sia gli estensori che i flessori del ginocchio.
Confrontare l’attivazione di muscoli profondi (vasto intermedio, capo breve del bicipite femorale) con quella dei muscoli superficiali (retto Femorale, vasto laterale, vasto mediale, capo lungo del bicipite femorale, semimembranoso e semitendinoso).
Descrivere la coordinazione neuromuscolare del quadricipite e degli ischiocrurali durante l’intero ciclo della pedalata.
METODI
Partecipanti: 9 ciclisti esperti.
Protocollo: test incrementale su cicloergometro con inizio a 170 W e incremento di 20 W ogni 2 minuti, fino a 20 minuti totali o raggiungimento della soglia di fatica.
Analisi: registrazione dell’attività EMG di 8 muscoli della coscia (4 estensori e 4 flessori del ginocchio) durante gli ultimi 20 secondi al carico di 190 W.
Normalizzazione: dati EMG normalizzati all’attività di picco durante il test.
ATTIVITA’ MUSCOLARE DURANTE IL CICLISMO: RISULTATI
Pattern di attivazione muscolare
Quadricipite
Il vasto laterale e vasto mediale hanno mostrato la maggiore attivazione nel 1° quadrante (0°-90°) del ciclo della pedalata.
Il retto femorale ha mostrato un’attivazione con due picchi distinti nel 1° e 4° quadrante (0°-90° e 270°-360°) in 3 soggetti, probabilmente dovuti alla sua funzione bi-articolare (anca e ginocchio).
Il vasto intermedio, muscolo profondo, ha mostrato un’attivazione sinergica con il vasto laterale e vasto mediale.
Ischiocrurali
Il capo breve del bicipite femorale è stato attivato in modo prolungato ma in sinergia con il capo lungo del bicipite femorale.
Il semimembranoso e semitendinoso hanno mostrato un’attivazione più marcata nella fase discendente della pedalata.
Differenze tra muscoli superficiali e profondi:
Il vasto intermedio e il capo breve del bicipite femorale hanno seguito un pattern di attivazione simile ai muscoli superficiali agonisti, suggerendo una sinergia funzionale tra muscoli profondi e superficiali.
CONCLUSIONI
L’elettromiografia intramuscolare (iEMG) è uno strumento essenziale per l’analisi dettagliata dell’attivazione muscolare nel ciclismo.
I muscoli profondi (vasto intermedio e capo breve del bicipite femorale) mostrano una stretta sinergia con i muscoli superficiali durante la pedalata.
La fase di spinta (0°-180°) è caratterizzata dalla massima attivazione del quadricipite, mentre la fase di risalita (180°-360°) vede un maggiore contributo degli ischiocrurali.
Il complesso coordinamento neuromuscolare tra quadricipite e ischiocrurali è essenziale per massimizzare la potenza ed evitare infortuni nel ciclismo.
🔎 Approfondimenti e implicazioni:
I risultati potrebbero essere utilizzati per ottimizzare i programmi di allenamento e prevenzione infortuni nei ciclisti, migliorando l’efficienza della pedalata e riducendo lo stress articolare.
L’uso dell’elettromiografia intramuscolare nei muscoli profondi fornisce informazioni fondamentali per la riabilitazione e il potenziamento muscolare mirato negli atleti.
