La capacità di cambiare rapidamente direzione è considerata importante per una prestazione di successo negli sport che coinvolgono movimenti multidirezionali.
I movimenti di cambio di direzione (COD) vengono valutati in condizioni pre-pianificate, in cui gli atleti seguono una direzione o uno schema di movimento predeterminato, o in condizioni non pianificate, in cui gli atleti devono reagire ad uno stimolo presentato durante il movimento.
Le manovre di COD vengono comunemente eseguite in sport come calcio, rugby union e league, netball e cricket, con cambi direzionali che vanno da 0 a 180°.
L’allenamento mirato a migliorare le prestazioni COD (ad esempio, riducendone il tempo di completamento) si concentra principalmente su fattori legati all’efficienza fisica (ad esempio, bioenergetica, forza, produzione di forza e attivazione neuromuscolare) e fattori tecnici (biomeccanica). Ogni azione di COD è un’attività motoria complessa che comprende movimenti multi-planari con prestazioni derivanti da diverse caratteristiche biomeccaniche.
Caratteristiche della forza di reazione al suolo (GRF), come le forze frenanti e propulsive, sono state collegate alle prestazioni COD. Dato che un COD prevede uno sprint lineare seguito da un cambio di direzione, vengono applicate forze frenanti per decelerare, seguite dall’applicazione di forze propulsive per riaccelerare nella nuova direzione.
L’applicazione di una forza per una durata più breve (ovvero un impulso maggiore) può comportare prestazioni migliori. Vale la pena notare che man mano che il tempo disponibile per applicare la forza diminuisce, la forza media deve aumentare per mantenere o migliorare l’impulso e la prestazione (ovvero impulso = forza × tempo).
Le richieste di forza durante un COD dipendono dall’angolo di cambio stesso: COD più acuti (≥ 90°) richiedono maggiori forze di frenata per decelerare rapidamente, mentre COD più dolci (< 90°) richiedono meno frenata e permettono una transizione più fluida.
Se l’atleta ha una velocità di approccio elevata o maggiore quantità di moto, le forze necessarie per frenare e poi ripartire aumentano ulteriormente. Per COD di 45°, prestazioni più rapide sono associate a maggiore potenza media dell’anca su piano sagittale, momenti massimi dei flessori dell’anca e dei flessori plantari. Questi movimenti favoriscono una transizione fluida e veloce, con meno necessità di frenata.
Per COD di 90°, prestazioni più rapide sono associate a maggiore potenza dell’anca sul piano frontale, momento massimo degli estensori del ginocchio. In questo caso, l’atleta deve frenare più intensamente, stabilizzarsi e poi spingere lateralmente per cambiare direzione. Quindi, le strategie biomeccaniche variano in base all’angolo di COD.
Sebbene comprendere il modo in cui vengono applicate le forze sia fondamentale, una prospettiva completa deve tenere conto anche delle strategie di movimento dell’intero corpo. Oltre alle caratteristiche della GRF, è stato dimostrato che la cinematica e la cinetica dell’intero corpo influenzano le prestazioni COD.
Pur essendo noto che i fattori biomeccanici influenzano la prestazione COD, le prove su come questi fattori contribuiscano rimangono poco chiare. Questa mancanza di chiarezza sottolinea la necessità di una loro comprensione più approfondita, tenendo conto anche di fattori moderatori, come sesso, status dell’atleta (ad esempio élite, sub-élite) ed esperienza di allenamento. Ad esempio, è stato riportato che le caratteristiche biomeccaniche differiscono tra atleti maschi e femmine quando eseguono lo stesso compito COD. La vasta gamma di variabili biomeccaniche valutate, insieme alla moltitudine di possibili COD (ad esempio, intervallo di angolo COD tra 0° e 180°) e l’influenza di fattori moderatori, hanno posto sfide per i ricercatori e professionisti nel tradurre direttamente i risultati nella pratica.
Nello studio di Singh et al. (Sports Med. 2025 Jul 16. doi: 10.1007/s40279-025-02278-3), gli autori hanno eseguito una revisione sistematica per identificare i determinanti biomeccanici durante prestazioni COD, mentre l’obiettivo secondario era esaminare l’impatto dei fattori moderatori su tali determinanti.
I risultati di questa revisione potrebbero aiutare i professionisti a progettare strategie di allenamento e coaching efficaci per migliorare le prestazioni COD.
Sono stati selezionati 13 studi su un totale di 6719 iniziali. I soggetti in totale erano 374 atleti, per lo più maschi adulti praticanti sport multidirezionali (calcio, rugby, basket, cricket), dal livello universitario a quello nazionale.
Sono stati esaminati diversi compiti COD con angoli direzionali variabili, tra cui 45° (n = 3), 70–90° (n = 2), 75° (n = 1), 90° (n = 3), 110° (n = 1) e 180° (n = 7). Tutti gli studi hanno riportato i risultati utilizzando compiti COD pre-pianificati, in cui ai partecipanti venivano fornite istruzioni sulla direzione del cambiamento prima di iniziare il compito. Non ci sono stati studi che hanno esaminato compiti COD non pianificati.
Gli autori hanno raggruppato i parametri in tre categorie: cinematica, tempo di contatto al suolo, posizione del centro di massa (COM), velocità di avvicinamento e di uscita. Cinetica, forze di reazione al suolo (GRF), impulso orizzontale, regioni anatomiche principali coinvolte , ciascuna con ruoli diversi ma integrati (comportamento di tronco, bacino, anca, ginocchio e caviglia).
Questi parametri sono stati analizzati in momenti precisi della manovra: durante il terzultimo (APFC, antepenultimate foot contact), penultimo (PFC, penultimate foot contact), e ultimo contatto del piede (FFC, final foot contact) prima di effettuare il cambio di direzione previsto, e nelle fasi di frenata e spinta.
In particolare, sono state riportate misure in diversi punti temporali durante il FFC, tra cui il contatto iniziale (IC), la fase di frenata (vale a dire dall’IC alla flessione massima del ginocchio), la fase di spinta (vale a dire dalla flessione massima del ginocchio al distacco del piede da terra) e distacco del piede da terra.
Nel complesso, analizzare queste fasi consente di misurare le forze verticali e orizzontali applicate in ogni momento, valutare l’efficacia dell’assorbimento e della produzione di forza, studiare la cinematica articolare (es. angoli del ginocchio, anca, caviglia) e correlare queste misure con il tempo totale di completamento del COD.
La revisione ha individuato parametri biomeccanici ricorrenti associati a tempi di COD più rapidi.
In particolare, un tempo di contatto al suolo (GCT) più breve durante le fasi di frenata e spinta. GCT più brevi durante varie fasi erano costantemente associati a tempi di completamento più rapidi. La riduzione del GCT derivava dal fatto che gli atleti trascorrevano meno tempo nelle fasi di frenata e propulsiva, diminuendo in definitiva la durata delle manovre COD.
Mentre un GCT più breve durante le fasi di frenata e propulsiva è imperativo per tempi di completamento più rapidi, si è trovato che maggiori velocità di avvicinamento e uscita erano collegate anche a tempi di completamento COD più rapidi.
Pertanto, mantenere e minimizzare le perdite di velocità durante un compito COD sembra essere importante per prestazioni più veloci.
L’entità della velocità (ovvero avvicinamento e uscita) dipendeva dall’angolo COD. Quando il COD è più acuto (es. 90°, 110°, 180°), l’atleta deve decelerare di più per riuscire a girare. Questo porta a una diminuzione della velocità di approccio e di uscita. Viceversa, nei COD più blandi (es. 45°), è possibile mantenere una velocità maggiore. Questi COD richiedono meno frenata e permettono una transizione più fluida. In generale, velocità di approccio subito prima dell’inizio del cambio di direzione e di uscita elevate, specialmente nei COD <90°.
Forze di frenata e propulsive maggiori, con orientamento orizzontale. Le forze frenanti svolgono un ruolo cruciale nel ridurre (ovvero decelerare) la velocità del COM e facilitare la rapida applicazione della forza nella nuova direzione prevista. Una maggiore decelerazione facilita diminuzioni più rapide della quantità di moto dell’intero corpo, consentendo agli atleti di rallentare su distanze più brevi e/o in meno tempo. Di conseguenza, gli atleti con maggiori capacità di decelerazione possono avvicinarsi a velocità più elevate producendo maggiori forze frenanti in una durata più breve (ovvero impulso di frenata orizzontale). Questa capacità riduce al minimo la distanza richiesta per la decelerazione prima di eseguire il COD, portando infine a tempi di prestazione COD complessivamente più rapidi.
Inclinazione del tronco accentuata verso la nuova direzione. Un COM basso, in quanto, l’abbassamento dell’altezza del COM aumenta la stabilità e fornisce agli atleti una posizione ottimale per la frenata e la spinta e facilita una migliore riaccelerazione nella direzione desiderata.
Momenti articolari e potenza (definita come il prodotto del momento articolare e della velocità angolare) elevata a livello di anca, ginocchio e caviglia. In particolare, i risultati suggeriscono che la generazione di potenza all’anca e caviglia risulta fondamentale per le prestazioni COD.
Questi risultati indicano l’importanza della forza degli arti inferiori per le prestazioni COD. Pertanto, gli atleti devono essere adeguatamente condizionati per generare e controllare elevate forze frenanti oltre alle forze propulsive.
L’influenza dei fattori di moderazione, come il sesso e l’allenamento o l’esperienza di gioco, rimane poco chiara.
La revisione ha identificato importanti determinanti biomeccanici della prestazione COD che hanno permesso lo sviluppo di un riepilogo elementare delle modalità di allenamento. Ad esempio, gli esercizi pliometrici che coinvolgono il ciclo eccentrico-concentrico sono raccomandati per la maggior parte delle attività COD sulla base di studi precedenti che collegavano un GCT e qualità fisiche (ad esempio, pre-attivazione, forza reattiva e forza esplosiva) migliorate.
In conclusione, maggiori velocità di avvicinamento e di uscita, GCT più brevi, maggiori forze frenanti e propulsive, un maggiore angolo di inclinazione del tronco, una minore altezza del COM e maggiori momenti e potenza a livello di anca, ginocchio e caviglia sono stati confermati come importanti fattori biomeccanici che contribuiscono a prestazioni COD più rapide.
