I migliori velocisti corrono ad una velocità media di circa 10 m/s (36 km/h) e possono raggiungere velocità massime di quasi 13 m/s (47 km/h) durante una gara nei 100 m. Questo livello di prestazioni eccezionali si ottiene accelerando al massimo il corpo durante la prima metà della gara, mantenendo il più possibile un momento propulsivo durante la prestazione. La forza generata a terra ad ogni contatto del piede crea un impulso che provoca il necessario aumento del momento diretto anteriormente del baricentro del corpo. Molti ricercatori hanno eseguito delle analisi utilizzando i principi della dinamica inversa per determinare i momenti netti esercitati dalle articolazioni degli arti inferiori nello sprint a velocità costante. Studi recenti hanno anche stimato le forze sviluppate dai muscoli degli arti per correre a varie velocità stazionarie, compreso lo sprint. Soleo, gastrocnemio e i vasti del muscolo quadricipite sono risultati i principali contributori alle componenti verticale (supporto) e longitudinale (propulsivo/frenante) della forza di reazione al suolo (GRF) a tutte le velocità di corsa in regime stazionario. Nello studio di Pandy et al. (Scand J Med Sci Sports. 2021 Oct;31(10):1882-1896. doi: 10.1111/sms.14021) gli autori hanno cercato di fornire una visione più completa di come i singoli muscoli degli arti inferiori agiscono sinergicamente per generare un impulso di forza al suolo e massimizzare il cambiamento del momento del corpo durante la fase accelerata nello sprint. Hanno partecipato allo studio cinque velocisti (4 maschi, 1 femmina; età=21,8 ± 3,2 anni=altezza, 180,0 ± 8,3 cm; massa corporea=73,6 ± 7,6 kg). Tutti i partecipanti gareggiavano regolarmente in competizioni in distanze di gara comprese tra i 100 e 400 m, con record personali nei 100 m compresi tra i 10,4 s e i 12,7 s. Lo studio è stato eseguito su una pista indoor rettilinea di 110 m presso il Laboratorio di Biomeccanica dell'Australian Institute of Sport di Canberra. I partecipanti indossavano scarpe standard specifiche per la corsa di sprint costituite da una piastra di base in carbonio rigida che consente una flessione minima all'articolazione metatarso-falangea. A ogni partecipante è stato richiesto di accelerare il più rapidamente possibile da una posizione statica accovacciata a tre punti (solo un braccio appoggiato a terra, senza blocchi di partenza) fino alla fine del volume di cattura (spazio di ripresa) prima di decelerare. I dati di movimento di tutto il corpo, la GRF ed l'EMG di cinque muscoli dell'arto inferiore (muscoli posteriori della coscia mediali, cioè segnali combinati di semimembranoso e semitendinoso, vasto mediale e laterale, gastrocnemio laterale e soleo) sono stati registrati per i primi diciannove contatti del piede nella fase di accelerazione. Sono state generate simulazioni al computer della fase di accelerazione dello sprint sulla base di un modello generico del corpo. I contributi muscolari individuali all'impulso della forza al suolo sono stati trovati valutando il contributo di ciascun muscolo alle componenti verticale e longitudinale (accelerazione/freno) della forza di reazione al suolo. Un muscolo veniva classificato come "sostenitore" (supporter) se il suo contributo totale all'impulso della GRF verticale era positivo (cioè, nel complesso trasmetteva un impulso verso l'alto al corpo). Un muscolo veniva classificato come "acceleratore" (accelerator) se il suo contributo totale all'impulso della GRF longitudinale era positivo (cioè, nel complesso generava un impulso propulsivo che aumentava lo slancio in avanti del corpo), ed era classificato come "freno" (brake) se il suo contributo all'impulso della GRF longitudinale era negativo (cioè, nel complesso ha generato un impulso all'indietro che ha ritardato lo slancio in avanti del corpo). I flessori plantari della caviglia hanno svolto un ruolo importante nel raggiungimento dello sprint accelerato con il massimo sforzo. Il Soleo ha agito principalmente come un sostenitore generando una grande frazione dell'impulso verso l'alto ad ogni passo, mentre il gastrocnemio ha contribuito in modo apprezzabile agli impulsi propulsivi e verso l'alto e ha funzionato sia come acceleratore che come sostenitore. I muscoli posteriori della coscia e il gluteo medio hanno funzionato principalmente come acceleratori (importante per aumentare la velocità quando si inizia uno sprint da una posizione statica). I flessori plantari della caviglia svolgono un ruolo importante nell'accelerare il corpo in avanti durante i primi contatti del piede e il contributo dei muscoli posteriori della coscia diventa relativamente più importante man mano che la velocità di scatto progredisce verso i limiti superiori. Il ruolo principale del vasti del quadricipite era quello di fornire un impulso verso l'alto al corpo (sostenitore), ma questi muscoli fungevano anche da freno ritardando lo slancio in avanti. Il gluteo massimo non era né un acceleratore né un sostenitore poiché funzionava principalmente per decelerare l'arto inferiore oscillante in preparazione al contatto del piede nel passaggio successivo: pertanto, mentre il gluteo massimo ha contribuito relativamente poco all'impulso della GRF, questo muscolo, con l'assistenza dei muscoli posteriori della coscia, era responsabile dell'estensione dell'anca e della decelerazione dell'arto oscillante in preparazione al contatto del piede nella fase successiva. La conoscenza fondamentale della funzione muscolare degli arti inferiori durante lo sprint di massima accelerazione è di interesse per gli allenatori che cercano di ottimizzare le prestazioni dello sprint negli atleti d'élite così come per i medici dello sport che mirano a migliorare la prevenzione degli infortuni e le pratiche di riabilitazione.