Le lesioni da stiramento dei muscoli ischiocrurali (HSI, Hamstring strain injuries) sono comuni negli sport di squadra e presentano un alto tasso di recidiva, con conseguente convalescenza prolungata e oneri finanziari associati.
Nonostante ciò, i tassi di HSI sono rimasti invariati negli ultimi 30 anni.
Questo suggerisce che le attuali strategie preventive potrebbero non preparare adeguatamente i HSI alle sollecitazioni meccaniche richieste durante attività sportive comuni.
Per poter pianificare migliori interventi, è necessaria una comprensione dettagliata della meccanica delle HSI durante le attività sportive comuni.
Le lesioni da stiramento si verificano spesso durante la corsa ad alta velocità, in particolare durante la fase finale dell’oscillazione (late swing phase), dove l’anca raggiunge la massima flessione, il ginocchio è quasi completamente esteso, gli ischiocrurali sono al massimo allungamento, e producono forza eccentrica elevata.
Se i muscoli ischiocrurali non sono condizionati a sopportare queste richieste meccaniche, il rischio di lesione aumenta.
Diversi studi hanno costantemente dimostrato che l’unità muscolo-tendinea (MTU) del capo lungo del bicipite femorale (BFLH) sperimenta un maggiore allungamento di picco (ovvero, lunghezza relativa alla posizione anatomica) rispetto al semimembranoso (SM) e al semitendinoso (ST), il che potrebbe spiegare perché oltre l’80% delle lesioni si verificano in questo muscolo,
Nonostante queste intuizioni, una notevole limitazione della ricerca completata fino ad oggi è che sono state studiate principalmente condizioni di corsa a velocità costante.
Nello studio di Steventon-Lorenzen et al, (Scand J Med Sci Sports, 2026 Apr;36(4): e70257, doi: 10,1111/sms,70257) gli autori hanno analizzato la meccanica dei muscoli ischiocrurali biarticolari durante le fasi di accelerazione, decelerazione e cambio di direzione laterale.
Sono stati selezionati 20 soggetti attivi a livello amatoriale (di cui 10 maschi e 10 femmine; età: 25 ± 4 anni; altezza: 1,73 ± 0,09 m; massa: 70 ± 10 kg).
Sono stati posizionati sessantuno marcatori retroriflettenti su punti di riferimento anatomici chiave sul tronco, arti inferiori e superiori di ciascun partecipante.
Le traiettorie tridimensionali dei marcatori sono state raccolte tramite un sistema di analisi del movimento a 10 telecamere con una frequenza di campionamento di 200 Hz.
I dati relativi alla forza di reazione al suolo sono stati raccolti tramite 2 piattaforme di forza incorporate nel terreno in serie con una frequenza di campionamento di 1000 Hz.
L’attività muscolare di 11 muscoli nell’arto inferiore destro di ciascun partecipante (grande gluteo, bicipite femorale, semitendinoso, gastrocnemio mediale, gluteo medio, adduttore lungo, retto femorale, vasto laterale, soleo, tibiale anteriore, peroneo lungo) è stata rilevata tramite sensori elettromiografici (EMG) con frequenza di campionamento di 1000 Hz.
Gli autori hanno utilizzato un modello muscoloscheletrico che, combinando l’analisi del movimento, le forze di reazione al suolo ed i tracciati EMG, ha permesso di stimare:
- forze muscolari (MTU, unità muscolo tendinea)
- allungamento
- velocità di allungamento
- potenza
- lavoro negativo
Il modello digitale ha utilizzato:
- 37 gradi di libertà
- 98 MTU
- segmenti corporei scalati sulla base dell’antropometria del singolo partecipante
La raccolta dati è iniziata con la registrazione di una prova una prova statica in cui il partecipante stava fermo, in posizione neutra, al centro del volume di acquisizione (lo spazio tridimensionale all’interno del quale il sistema di motion capture può rilevare in modo accurato i marker retro‑riflettenti).
Questa fase è fondamentale perché serve a scalare il modello muscoloscheletrico e a definire la posizione anatomica di riferimento da cui verranno calcolati angoli articolari, lunghezze muscolotendinee e tutte le variabili biomeccaniche analizzate nello studio.
Ciascun partecipante ha quindi completato un riscaldamento progressivo standardizzato, dopodiché ha eseguito le prove di interesse:
- accelerazione massima
- decelerazione
- cambio di direzione laterale a 45 gradi
Per tutti i tre compiti dinamici, ogni prova iniziava quando il partecipante decideva autonomamente di partire, da una posizione di partenza ferma e sfalsata (un piede avanti e uno indietro).
Per le accelerazioni, ai partecipanti è stato chiesto di accelerare in avanti alla massima velocità.
Per i cambi di direzione laterali, ai partecipanti è stato chiesto di accelerare in avanti ed eseguire un cambio di direzione laterale a 45 gradi pre-pianificato (guidato da nastro adesivo sul pavimento) una volta raggiunta la zona designata all’interno del volume di acquisizione.
Per le decelerazioni, i partecipanti hanno iniziato ogni prova come per quelle di accelerazione, ma hanno risposto ad un segnale luminoso attivato da un sistema di cronometraggio.
Se le luci fossero diventate verdi, i partecipanti avrebbero continuato ad accelerare al massimo e la prova veniva scartata.
Se la luce fosse diventata rossa, i partecipanti avrebbero dovuto decelerare (ovvero, fermarsi completamente) il più rapidamente possibile.
La posizione di partenza dei partecipanti veniva regolata da un ricercatore in modo che per le accelerazioni l’arto destro doveva toccare le pedane di forza durante il secondo o il terzo passo (unità di movimento compresa tra due appoggi consecutivi dello stesso piede) del loro schema di deambulazione naturale.
Per decelerazione il passo analizzato era quello prima del primo passo di frenata.
Per i tagli laterali il passo analizzato era quello prima di quello in cui avviene il cambio di direzione.
Le variabili biomeccaniche primarie analizzate e considerate direttamente rilevanti per il rischio di infortunio, sono state:
- la forza generata dall’unità muscolotendinea
- l’allungamento relativo dell’unità muscolotendinea
- il lavoro (soprattutto negativo) svolto durante l’allungamento
Variabili secondarie sono state:
- velocità di allungamento dell’unità muscolotendinea
- potenza (positiva o negativa) dell’unità muscolotendinea
Quest’ultime variabili risultano utili per interpretare meglio le dinamiche muscolari.
Le forze sono state normalizzate al peso corporeo, mentre la potenza e il lavoro normalizzate alla massa corporea.
I risultati hanno evidenziato che le velocità di avvicinamento erano simili tra i compiti (≈ 3,3–3,6 m/s, 12-13 km/h),
La fase di oscillazione rappresentava circa il 60% del ciclo del passo in tutti i compiti.
La forza muscolo tendinea aumentava progressivamente durante la fase di oscillazione, raggiungendo il picco nella fase finale per tutti i muscoli:
- BFLH: forza massima durante accelerazione (1,5 BW), maggiore rispetto a decelerazione e cambio di direzione laterale
- SM: forza massima durante accelerazione (2,7 BW), con valori intermedi nel cambio di direzione laterale e minori in decelerazione
- ST: forza massima durante decelerazione (0,7 BW), superiore a cambio di direzione laterale e accelerazione
Tutti i muscoli hanno mostrato un progressivo aumento dell’assorbimento di potenza (lavoro eccentrico) durante la fase di oscillazione, seguito da un breve periodo di generazione di potenza (lavoro concentrico) vicino all’istante in cui il piede tocca il suolo:
- BFLH: lavoro negativo simile tra accelerazione e cambio di direzione laterale (−0,25 J/kg), entrambi maggiori della decelerazione (−0,21 J/kg)
- SM: lavoro negativo massimo nel cambio di direzione laterale (−0,50 J/kg), poi decelerazione, poi accelerazione
- ST: lavoro negativo massimo nella decelerazione (−0,12 J/kg)
Per quanto riguarda l’allungamento e velocità, per tutto i muscoli si assiste ad un iniziale accorciamento all’inizio della fase di oscillazione (l’arto sta ancora completando la fase di spinta precedente), poi un rapido allungamento fino al picco nella fase finale, un breve accorciamento immediatamente prima che il piede tocchi il suolo, ed infine un accorciamento continuo durante tutta la fase di appoggio del piede.
Picco di allungamento:
- massimo nella decelerazione per tutti i muscoli (BFLH 13,7%, SM 10,9%, ST 12,4%)
- intermedio nel cambio di direzione laterale (BFLH: 12,4%, SM: 8,9%, ST: 10,2%)
- minimo nell’accelerazione (BFLH: 9,0%, SM: 6,1%, ST: 6,1%)
Anche la velocità di allungamento era maggiore nella decelerazione.
In conclusione, accelerazione, decelerazione e cambi di direzione laterali impongono notevoli sollecitazioni ai muscoli posteriori della coscia.
La decelerazione ha imposto la maggiore sollecitazione cinematica (ovvero, allungamento) a tutti i muscoli, mentre il compito che imponeva le maggiori sollecitazioni cinetiche (ovvero, forza e lavoro negativo) variava a seconda del singolo muscolo.
Questi risultati possono contribuire a definire strategie di prevenzione e di ritorno all’attività sportiva per gli infortuni ai muscoli posteriori della coscia,
In sintesi, ogni muscolo posteriore della coscia risponde in modo diverso ai tre compiti, e nessun compito è “il più impegnativo” in assoluto: dipende dal muscolo e dalla variabile meccanica considerata.
