Valutazione Della Prestazione Del Salto Verticale Con Dinamometro Tri

5/10/2018 Valutazione Della Prestazione Del Salto Verticale Con Dinamometro Tri - slidepdf.com

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VALUTAZIONE DELLA PRESTAZIONE DEL SALTO VERTICALE

CON DINAMOMETRO TRI-ASSIALE

1) INTRODUZIONE

2) MATERIALI E METODI

3) LA PEDANA DI FORZA

4) L’ACCELEROMETRO

5) PROTOCOLLI DI VALUTAZIONE (CMJ e RJ)

6) RISULTATI

7) DISCUSSIONI

8) CONCLUSIONI

INTRODUZIONE: L’USO DEI SISTEMI DI VALUTAZIONE

L’utilizzo del salto come test di valutazione è stato proposto già a partire dal 1921

con Sargent Test(1) ,uno dei test più a lungo utilizzati nell’ambito della valutazione

per i mezzi che all’epoca di disponevano. Nel 1938 lo studioso russo Abalakov(2)

introdusse una corda metrica fissata alla cintura del soggetto. Con il tempo

l’elettronica ci ha permesso di osservare molteplici aspetti del movimento

traducendoli in valori numerici ,rendendoli cosi quantificabili e confrontabili,

tramite l’introduzione delle pedane dinamometriche, grazie agli studi di Davies

1968,Cavagna e coll.1972) 3),con queste strumentazioni si è riusciti per la prima

volta ad avere reali informazioni sulle forze di reazione del terreno tramite l’analisi

di processi matematici. Questi processi matematici vennero impiegati da Asmussen

e Petersen 1974 4) per calcolare parametri fondamentali come altezza del salto e

tempo di volo. L’utilizzo di queste strumentazioni è stato sempre accompagnato da



una ricerca che ha portato alla creazione delle pedane a conduttanza denominate

ergo-jump.(Bosco,1980). Questa tipologia di pedane meno sofisticate possiedono

dei sensori

all’interno, sensibili a pressioni esterne connessi ad un processore. Questo

processore è impostato in modo tala da azionarsi nella fase detta di stacco in cui i

piedi si staccano dalla pedana nella fase del salto, aprendo il circuito. Nella fase di

ricaduta il soggetto ricade sulla pedana determinando la chiusura del circuito il

processore esegue

quindi un calcolo dell’inizio e la fine del segnale elettrico generato dai sensori

, calcolando il tempo di volo. Successivamente processori di calcolo più sofisticati

hanno permesso di ottenere dal tempo di volo anche l’altezza del salto tramite la

quale il professor C.Bosco 1980,1981, 1983(3) ne dimostrò la connessione con

importanti parametri fisiologici del soggetto(Bosco e Komi ,1979 Bosco e

coll.1986,1987,1989). Nonostante ciò il modello del salto come protocollo di

valutazione non è stato del tutto abbandonato ma è stato riproposto e perfezionato

tramite l’utilizzo di pedane dinamometriche o a conduttanza . Il salto è rimasto

nell’arco degli anni la prova per eccellenza per indagare la funzionalità degli arti

inferiori . Oltre ad essere un movimento in cui il soggetto è in grado di sfruttare

tutte le sue capacità neuromuscolari il salto è un movimento fisiologico in cui si

possono sfruttare movimenti isotonici ossia a velocità variabile. Negli ultimi anni

questa tipologia di test sta prendendo sempre più piede sia per la sua praticità sia

perché permette di valutare le condizioni fisiche del soggetto tramite movimenti

fedeli a ciò che avviene in natura. Per questi motivi l’utilizzo di questi strumenti si

sta allargando anche per la valutazione di atleti infortunati in cui bisogna analizzare



la risposta meccanica degli arti non tramite movimenti isocinetici ossia a velocità

costante ma con movimenti isotonici. Questo tipo di movimenti rispecchiano in

maniera più fedele ciò che avviene durante la gestualità specifica di un atleta ,basti

pensare ad uno sprint o ad un cambio di direzione che richiede un attivazione

neuromuscolare del tutto simile. Attualmente altre tecnologie che sfruttano sistemi

di accelerometria stanno supportando questo tipo di test assieme ad altre tipologie

di test tese ad analizzare i molteplici aspetti del movimento umano, come può

essere un salto, uno sprint, un cambio di direzione, una corsa in linea retta, o lo

spostamento di un sovraccarico. Questa tipologia di strumentazioni sta entrando

sempre più rapidamente nel mercato sportivo inerente alla valutazione della

prestazione al fine di migliorare i metodi e le tecniche da utilizzare per incrementare

sia le capacità coordinative e condizionali del soggetto. Nel seguente studio si

cercherà di comprenderne l’utilizzo ,focalizzando l’attenzione su quelli che sono i

principi fisici che permettono l’utilizzo di questa nuova strumentazione

confrontandola con una strumentazione che è considerata la gold standard per la

valutazione funzionale degli arti inferiori, la piattaforma di forza. Si può infatti

valutare una prestazione diversa traendone conclusioni fisiologiche diverse se

valutiamo lo stesso fenomeno con sistemi differenti, bisogna quindi dedicare

attenzione non solo alla tipologia di test da utilizzare ma anche ai principi fisici che

sono alla base di un certo strumento e che ne hanno portato lo sviluppo pratico.

Bisogna quindi mantenere una certa consapevolezza di quelli che sono i mezzi per

descrivere un fenomeno molto sofisticato come il movimento umano e

comprenderne le potenzialità ma anche i limiti ,al fine di cercare di migliorarne

ulteriormente le applicazioni pratiche.



MATERIALI E METODI

Il nostro studio è stato effettuato su 10 soggetti maschi non sedentari di età

compresa tra 20-25 anni, del peso di 75-80kg,con altezza di 170-180cm .

Questo gruppo è stato precedentemente istruito sulla tipologia di test da sostenere .

Il movimento da eseguire nel test è stato precedentemente provato senza l’utilizzo

della strumentazione per far prendere ai soggetti una sufficiente dimestichezza con

il movimento richiesto nella prova. Gli strumenti adoperati nell’ambito della

valutazione sono stati: l’accelerometro “Free jump” e la pedana di forza. Questi due

strumenti sfruttano due sistemi di acquisizione differenti e offrono dei rilevamenti

numerici che sono stati messi a confronto simultaneamente ,tramite test di

valutazione ormai validati da lungo tempo dal Prof C.Bosco , il “Counter moviment

jump” (CMJ) ed il Rebound-Jump .Il confronto si basa sull’analisi dei dati offerti dai

due strumenti nello stesso istante dell’esecuzione del test. I parametri analizzati in

tal caso erano l’altezza del salto e il tempo di volo del soggetto dopo stacco da

terra, ed il tempo di contatto dei piedi a terra durante la fase di salto. Per

permettere un rilevamento simultaneo di questi valori ,i soggetti hanno eseguito le

due prove di salto al di sopra della pedana di forza con l’accelerometro posizionato

posteriormente alla stessa altezza della spina iliaca; questo è un fattore importante

da considerare per rendere confrontabili i dati forniti dalle due strumentazioni ,cosa

che non sarebbe stata possibile se i test fossero stati eseguiti in due momenti

distinti . L’accelerometro è stato fissato sul bacino dei soggetti tramite una

particolare cintura in grado di tenerlo saldo al corpo evitando cosi che si muovesse

durante la prova. Trattandosi di uno strumento capace di rilevare tutti gli



spostamenti a cui è sottoposto non si è dovuto permettere allo strumento di

oscillare durante le prove per non compromettere la corretta esecuzione della

prova. Altre oscillazioni durante la prova potevano essere rilevate dallo strumento

ed i dati potevano essere alterati . La pedana usata simultaneamente

all’accelerometro e stata posizionata a terra connessa ad un pc che permette di

visualizzare istantaneamente l’andamento della forza in modo tale da poter

correggere immediatamente eventuali movimenti scorretti che potevano alterare

l’esecuzione della prova. La prima prova eseguita è stata il CMJ,ossia il salto con

contro movimento; ciascun soggetto ha eseguito tre prove di cui è stata presa

quella con valore migliore. Successivamente è stata eseguita una singola prova di

salti ripetuti Rebound jump per 15 secondi. Un operatore è stato deputato al

controllo della visualizzazione grafica mentre un secondo operatore ha controllato,

in posizione laterale al soggetto testato , la corretta postura delle ginocchia e del

tronco del soggetto le quali dovevano essere conformi al protocollo di Cmj

prosposto da bosco.

Durante l’esecuzione del Cmj e dei salti ripetuti Rebound Jump , il busto doveva

essere mantenuto eretto senza eseguire movimenti di iperflessione in avanti o di

iperestensione. La posizione delle ginocchia sia nel Cmj che ne Rebound Jump

durante la fase di spinta doveva essere mantenuta intorno ai 90°gradi .

ANALISI STATISTICA E VALIDAZIONE DEI DATI

I dati espressi del presente studio sono espressi in media e dev St. Inoltre, per il

confronto tra le medie dei valori delle due strumentazioni è stato utilizzato il T-Test

di Student per valori appaiati a due code. Per la correlazione dei dati tra i due



strumenti è stato utilizzato l’indice di correlazione di Pearson. Per la significatività

statistica è stato considerato p<0.05

Lo scopo di questo studio è stato quindi non solo realizzare un confronto oggettivo

dei parametri rilevati dalle due strumentazioni ma anche testare l’effettiva validità

dei valori offerti dall’accelerometro, per suggerire eventuali indizi da seguire

durante test di valutazione che riguardano l’analisi della prestazione di un singolo

salto o più salti ripetuti.

FIGURA 1 : IL FREE JUMP CON CINTURA

FIGURA 2 ESEMPIO DI POSIZIONAMENTO POSTERIORE DELL’ACCELEROMETRO ALL’ ALTEZZA DEL BACINO TRAMITE L’APPOSITA CINTURA LA

QUALE DEVE RIMANERE PERFETTAMENTE ADERENTE AL CORPO DEL SOGGETTO PER NON RENDERE LE RILEVAZIONI INFLUENZATE DA ULTERIORI

OSCILLAZIONI DELL’ACCELROMETRO.



LA PEDANA DI FORZA

La piattaforma di forza utilizzata per tale test consiste in una pedana munita di

quattro celle di carico posizionate al suo interno capaci di registrare una forza di

pressione esterna .Una cella di carico quando subisce una pressione esterna subisce

una deformazione inviando un segnale elettrico che viene elaborato da un software

.Le celle di questa pedana sono in grado di rilevare pressioni esterne e di inviare

segnali elettrici in base all’entità della pressione subita. Più precisamente questa

piattaforma è in grado di registrare la forza di reazione del terreno ad una pressione

esterna tramite un software di calcolo che utilizza un equazione per calcolare il

moto del baricentro ossia:

F m g m a

Dove F rappresenta la forza ,(m) la massa del soggetto,(g) l’accelerazione

gravitazionale ,(a) l’accelerazione del baricentro.

Da questa formula è possibile quindi ricavare l’accelerazione sull’asse verticale in

funzione del tempo:

( )( )

F t mga t

m

L’accelerazione viene quindi adoperata in particolari calcoli integrali che elaborano

la velocità di spostamento in funzione del tempo:

0

( ) ( )

t

v t a t dt



L’accelerazione viene inoltre inserita in un secondo calcolo integrale dove viene

calcolato lo spostamento lungo l’asse verticale in funzione del tempo:

0

( ) ( )

t

z t v t dt

Queste integrazioni sono state svolte con programma di calcolo Matlab ,ottenendo

l’andamento temporale esatto dell’altezza del baricentro. La pedana fornisce negli

stessi istanti dell’esecuzione del movimento un diagramma che riporta l’andamento

della forza in funzione del tempo .

La frequenza di rilevazioni che la pedana riesce a svolgere ossia il numero di

rilevazioni al secondo si può riportare in Hertz (Hz/sec) ;a differenza della

tradizionale “Force Platform” che esegue campionamenti a 100Hz la piattaforma di

forza esegue campionamenti a 1000Hz .Ciò permette di avere una visione più

dettagliata degli aspetti meccanici che riguardano il movimento. Una frequenza di

campionamento più rapida permette di cogliere istantaneamente molte più fasi del

movimento. Il campionamento si può paragonare ad una macchina fotografica che

esegue un determinato numero di istantanee nell’arco di un tempo. Questa

macchina riuscirà a fotografare molti più momenti se eseguirà ad esempio 1000

scatti al secondo anziché 100. Il software finale di questo strumento permette di

osservare graficamente in tempo reale l’andamento della forza di reazione del

terreno alla pressione esercitata dal soggetto in direzione verticale. L’andamento

della forza espresso in Newton(N) ,viene riportato secondo un diagramma in cui

sull’asse X è riportato il tempo della forza mentre sull’asse Y il livello di forza

espresso durante l’intero arco del movimento.



FIGURA 3 : ESEMPIO DI RILEVAZIONE GRAFICA DELLA FORZA IN FUNZIONE DEL TEMPO DURANTE PROVA DI SALTO CMJ ,TRAMITE PIATTAFORMA

DI FORZA.

FIGURA 4 IMMAGINE DELLA PIATTAFORMA DI FORZA CON QUATTRO CELLE DI CARICO

MONTATE AL SUO INTERNO.

La pedana offre quindi la possibilità di osservare parametri meccanici del

movimento prima e durante il salto del soggetto, ossia fornisce informazioni su tutta

la storia del movimento permettendoci di avere informazioni meccaniche relative

alla forza espressa dal soggetto prima dell’esecuzione del salto ,cosa che

strumentazioni come l’accelerometro non sono in grado di fornirci



PROTOCOLLI DI VALUTAZIONE

IL CMJ

Il test eseguito consisteva in una prova di salto già proposta da professor C.Bosco ; il

soggetto partendo da posizione eretta effettua un piegamento delle ginocchia con

angolo al ginocchio di circa 90 gradi, tenendo le mani sui fianchi ed il busto eretto

evitando movimenti di precoce flessione della colonna in avanti .Successivamente

esegue un salto con ricaduta ,con angolo al ginocchio di circa 180 gradi ed i piedi

iperestesi. Durante tale prova il soggetto è in grado di sfruttare il ciclo stiramento

accorciamento del muscolo nel rapido passaggio dalla fase eccentrica a quella

concentrica .Questo movimento permette quindi di sfruttare il riflesso da

stiramento messo in atto dai propriocettori a livello dei fusi neuromuscolari che

intervengono quando le fibre vengono sottoposte ad un rapido stiramento

.L’eccitazione di questi recettori determina una contrazione riflessa tramite un

circuito riflesso spinale. Nel grafico riportato possiamo osservare delle fasi ben

distinte del salto effettuato dal soggetto .La prima fase che si osserva riporta la

semplice forza peso che il soggetto deve esercitare per rimanere in posizione eretta.

Successivamente si nota un andamento della forza al di sotto dello zero che

corrisponde alla fase di piegamento delle ginocchia e quindi della fase eccentrica del

quadricipite .L’andamento al di sotto dello zero della forza rispecchia il lavoro

muscolare negativo inteso come (L= FxS ) ossia Lavoro uguale al prodotto della forza

per spostamento ,in tal caso il centro di gravità si muove verso il basso, la

muscolatura del quadricipite esercita una contrazione eccentrica, la fase eccentrica

finisce nell’istante in cui la velocità passa da valori negativi al valore zero.



Nell’istante zero il soggetto si trova nella fase di stabilizzazione che precede la fase

di spinta . Successivamente troveremo una fase concentrica al di sopra dello zero

che inizia dal momento in cui il soggetto inizia ad estendere le ginocchia esercitando

un lavoro muscolare positivo in cui il muscolo vince la resistenza esterna da superare

producendo uno spostamento del carico dal basso verso l’alto. La curva che descrive

la fase concentrica termina nell’istante in cui i piedi in posizione iperestesa si

staccano da terra ,da tale momento fino alla ricaduta a terra la pedana non registra

alcun tipo di forza e questa fase sarà definita come tempo di volo. Il tempo di volo

termina nella fase di ricaduta in cui troveremo un livello maggiore di forza esercitata

a terra in virtù della capacità del muscolo di assorbire l’energia cinetica durante la

fase di ricaduta , l’energia cinetica che accumula il soggetto durante la fase di

ricaduta è espressa tramite la formula E=1/2mv2

A metà del tempo di volo il soggetto si trova alla massima altezza(H) che egli riesce a

raggiungere tramite il salto ,mentre il livello maggiore di forza che il soggetto

esprime nella fase concentrica si ha nell’istante in cui inizia ad esprimere forza

durante la fase di piegamento delle ginocchia . Il livello di di velocità massima del

corpo si ha nell’istante immediatamente precedente all’inizio del tempo di volo

prima che il soggetto stacchi le punte dei piedi dalla pedana.



FIGURA 5 ANALISI GRAFICA DEL CENTRO DI MASSA, ACCELERAZIONE ,VELOCITÀ E POTENZA IN RELAZIONE AL DIAGRAMMA DELLA FORZA

Durante l’esecuzione di tale test bisogna osservare in postazione laterale che il

soggetto durante la fase di piegamento delle ginocchia arrivi ad un angolo al

ginocchio di 90 gradi . Come suggerito da Smidt,(1973) la capacità di esprimere forza

da parte di un soggetto dipende molto dal prodotto della forza esercitata da un

muscolo sulla sua inserzione per il braccio di leva ,il quale varia a seconda



dell’escursione articolare. Nel caso del ginocchio ad escursioni articolari più ampie di

90 gradi il muscolo sfrutta un braccio di leva più lungo ottenendo cosi una coppia di

forza più elevata.

Pertanto la corretta valutazione della forza deve tenere conto di condizioni di natura

morfologia su cui incide la tipologia del test. A parità di tensione esercitata da due

gruppi muscolari di due soggetti lo sfruttamento di leve più favorevoli da parte di

uno determinerà sempre una maggiore applicazione di forza ma questo non

permetterà di rendere confrontabili i dati . Bisogna inoltre evitare l’utilizzo delle

braccia durante l’esecuzione del test per non renderlo influenzato dalle capacità

coordinative del soggetto. Infatti a parità di forza espressa dagli arti inferiori una

maggiore velocità da parte di un soggetto nel proiettare le braccia verso l’alto e

nell’utilizzare l’energia accumulata nella fase propulsiva determinerebbe un valore

di altezza del salto e di tempo di volo maggiori, sanza però sapere se questo

incremento sia dovuto ad una maggiore espressione di forza da parte delle gambe.



Un altro aspetto del test su cui bisogna focalizzare l’attenzione è la posizione dei

piedi nella fase di stacco e nella fase di ricaduta . I piedi devono infatti trovarsi in

iperestensione nell’istante in cui ci si sta staccando dalla pedana e nella medesima

posizione devono trovarsi nella fase di ricaduta in cui il soggetto può ammortizzare

leggermente l’impatto con la pedana piegando leggemente le ginocchia per poi

poggiare i talloni a terra. Se il circuito elettrico viene chiuso in maniera diversa da

come lo si è aperto potrebbe verificarsi un alterazione del rilevamento dei tempi di

volo e qundi del conseguente calcolo dell’altezza.

IL REBOUND JUMP (RJ)

Il rebound jump o è una terza tipologia di test che consiste nell’esecuzione di balzi

continui con contro-movimento per una durata variabile di 5 -60 secondi. Nella

prova eseguita è stata scelta la modalità di 5sec . Il metodo proposto dal prof Bosco

da noi utilizzato prevede l’esecuzione dei balzi facendo mantenere al soggetto il

busto eretto e le mani sui fianchi. Per i motivi precedentemente citati l’angolo al

ginocchio deve essere mantenuto sui 90 gradi , secondo Bosco e (coll. 1982 )

Esecuzioni di salto con angoli al ginocchio più ampi determina un miglioramento

del rendimento del 30% rispetto all’utilizzo di angoli più piccoli. Questo rimane un

parametro da non trascurare se si vuole confrontare correttamente i dati tra

soggetti. Può essere d’aiuto in tale prova osservare il numero di salti effettuati dal

soggetto nell’arco del tempo prestabilito in questo caso 15sec. L’utilizzo di angoli

più

ampi al ginocchio determinerà una riduzione del tempo di contatto a terra ed un

maggior numero di salti .Pertanto soggetti di altezza intorno ai 180cm dovranno

eseguire 5salti in 5secondi mentre soggetti di altezza di 170cm o minore potranno



eseguire anche 6 salti, ovviamente le strumentazioni utilizzate nel confronto

possono rilevare in questa tipologia di test, l’altezza ed i tempi di volo di ciascun

singolo salto (metti grafico rebound.) Una variante di questo test che può essere

introdotta ad un tempo sempre prestabilito come 5secondi può essere il Rebuond

Jump con le ginocchia bloccate o stiffness test. Per stiffnes si intende quel livello di

rigidità che permette all’unità muscolo tendinea (UMT), di assorbire l’energia

elastica .Un aumento della stiffness permette quindi di sfruttare meglio il ciclo

stiramento accorciamento degli arti inferiori . Risulta possibile tramite questa prova

di confrontare l’altezza del salto e tempo di volo di ogni singolo salto con entrambe

le strumentazioni confrontandone i valori.

FIGURA 6 DA BOSCO 1992

L’ACCELEROMETRO

Il Free jump utilizzato, consiste in un accelerometro triassiale che il soggetto può

indossare tramite una cintura aderente collocata all’altezza della spina iliaca, questo

punto di applicazione dello strumento sembra essere il più vicino al baricentro del

soggetto e quindi il più adeguato per permettere allo strumento di eseguire

rilevamenti che seguano il moto di tale punto. L’accelerometro in questo caso si

distingue dalle altre strumentazioni per la sua modalità di utilizzo ,infatti esegue



delle elaborazioni rimanendo fisso al corpo del soggetto. Il Free jump attua quindi

un calcolo delle accelerazioni sui tre assi a cui è soggetto il baricentro durante il

movimento ;queste accelerazioni si ripercuotono su tre assi ossia quello

longitudinale (X), sagittale (Y) e trasversale (Z)

FIGURA 7 RAFFIGURAZIONE DEI TRE PRINCIPALI ASSI DI SPOSTAMENTO DEL BARICENTRO

La tipologia di test che permette di utilizzare questo strumento è identica a quella

della pedana pur sfruttando sistemi si rilevazione diversi. I dati analizzati

riguardano l’altezza del salto ed il tempo di volo che il software di questo

strumento riesce a riportare in forma numerica ma anche grafica.



FIGURA : RAPPRESENTAZIONE GRAFICA DELLE QUOTE DEI SALTI ,DEI TEMPI DI CONTATTO ,DEI TEMPI DI VOLO E DELL’ACCELERAZIONECALCOLATI DALL’ACCELEROMETRO “FREE- JUMP”

,

L’accelerometro utilizzato permette di misurare le variazioni della velocità del

centro di massa di un soggetto con una frequenza di acquisizione di 200Hz quindi

più lenta di quella della pedana, i dati acquisiti vengono elaborati da un software

applicativo tramite un sistemi wireless senza fili.

Già (Cavagna,1960) intuì l’importanza dell’utilizzo dell’accelerometro nell’analisi di

fenomeni fisiologici legati al movimento. Nel suo studio propose un prototipo di

accelerometro decisamente innovativo per l’epoca, che già forniva un analisi della

locomozione umana. Lo strumento consisteva in tre placche metalliche unite tra

loro ,connesse ad un peso al centro orientato in tre direzioni nello spazio.

Esso permetteva di analizzare l’accelerazione del baricentro ,durante il

cammino, su tre assi :laterale, verticale e longitudinale. Per analizzare questo

movimento Cavangna ed i suoi collaboratori avevano intravisto l’applicazione

dell’accelerometro sulla schiena del soggetto, il più vicino possibile al centro di

gravità del soggetto. Questo sembrava ed è tutt’ora il punto che sembra risentire

meno di quei movimenti aggiuntivi al reale spostamento del baricentro ,che possono



disturbare l’accuratezza dei rilevamenti. L’interesse verso l’accelerometro come

strumento di analisi del movimento ha interessato diversi studiosi che hanno

cercato di compararlo ad altri sistemi di analisi.

Un recente studio di (Picerno 2010)ha realizzato un interessante confronto tra un

accelerometro munito di giroscopio ed un sistema ti fotogrammetria . Anche in

questo caso si è individuata la zona inferiore della schiena ,a livello di L3 come punto

di applicazione dell’accelerometro. In questo studio si è realizzata una

comparazione dei valori di altezza del salto con CMJ, tramite i due sistemi. Questa

comparazione ha messo in evidenza un altezza di salto sottostimata se venivano

realizzati movimenti di rotazione del tronco ,che risultava poco correlata con i valori

di stereofotogrammetria. La sottostima dell’altezza da parte dell’accelerometro

sembra in tal caso essere dovuta al fatto che l’accelerazione lineare viene scartata

quando il sensore devia il movimento dalla direzione verticale assoluta. Questo

studio ha messo in evidenza come l’altezza di salto stimata con questa tipologia di

sensori sembra non essere un parametro affidabile ,nel caso avvengano rotazioni del

tronco. Gli autori hanno deputato la scarsa affidabilità dei dati all’applicazione

posteriore dell’accelerometro a livello di L3 che sembra risentire di eventuali

movimenti non in linea retta del tronco.



RISULTATI

I primi dati che sono stati analizzati sono stati quelli della prova di salto CMJ, in cui si

sono confrontati diversi parametri offerti dalle due strumentazioni . L’analisi verte

sul confronto delle quote del salto (H) fornite dai due strumenti e dei tempi di volo

Tv. L’analisi della quota del salto ha mostrato una notevole correlazione tra i valori

riportati dalla pedana e quelli riportati dall’accelerometro .

FIGURA 8 INDICE DI CORRELAZIONE DELLA QUOTA DEL SALTO CONFRONTANTA RISPETTIVAMENTE FRA PEDANA DI FORZA ED ACCELEROMETRO

Anche il confronto tra i tempi di volo comparati tra pedana ed accelerometro ha

mostrato una buona correlazione il procedimento di calcolo del tempo di volo da

parte del free jump riporta un valore che sembra affidabile e che segue un



andamento lineare con i valori della piattaforma di forza.

FIGURA 9 INDICE DI CORRELAZIONE DEL TEMPO DI VOLO TRA PEDANA ED ACCELEROMETRO

In una seconda osservazione dei valori quella quota del salto riportati dalla pedana e

dall’accelerometro si è evidenziata una sovrastima dei valori dell’altezza

dell’accelerometro rispetto a quelli della pedana che risultano più bassi. Tuttavia i

parametri relativi al tempo di volo (Tv) e quota del salto (H) sembrano essere

affidabili per essere utilizzati come analisi del salto:

FIGURA 10 CONFRONTO DEI RAPPORTI TRA ALTEZZE E TEMPI DI VOLO RISPETTIVAMENTE TRA PEDANA ED ACCELEROMETRO IL RAPPORTO FRA IL

TEMPO DI VOLO TV DELLE DUE STRUMENTAZIONI RISULTA ALTAMENTE CORRELATO ,COME L’ALTEZZA , LEGGERMENTE SOVRASTIMATA

DALL’ACCELEROMETRO.





Un analisi sulla prova di salti ripetuti Rebound Jump ha messo a confronto tre

diversi parametri rilevati dai due strumenti ossia : il tempo di volo dei salti Tv ,la

quota dei salti (H) ,il tempo di contatto (Tc) a terra.

Un primo confronto di questi dati ha messo in evidenza una notevole correlazione

tra i tempi di volo Tv della pedana e quelli dell’accelerometro e tra la quota dei salti

tra pedana ed accelerometro: bisogna sempre sottolineare comunque che anche in

tal caso la quota di salto risulta sempre sovrastimata rispetto a quella della pedana.

FIGURA 11 INDICE DI CORRELAZIONE TRA LE QUOTE DI SALTO DELLA PEDANA E DEL FREE JUMP SU PROVA DI SALTI RIPETUTI REBOUND JUMP.



FIGURA 12 INDICE DI CORRELAZIONE DEL TEMPO DI VOLO TRA PEDANA E ACCELEROMETRO

Una correlazione invece modesta si è potuta osservare tra i tempi di contatto (Tc) di

Ciò che risulta invece modestamente correlato è il rapporto fra i tempi di contatto a

terra Tc delle due strumentazioni, da questo test emerge la scarsa linearità del

tempo di contatto dell’accelerometro con quello della pedana.

Figura 13 modesto

indice di correlazione del tempo di contatto tc tra pedana ed accelerometro.





Un ultima analisi di questo test ci suggerisce come l’accelerometro metta in atto un

buon sistema di calcolo della quota del salto e del tempo di volo ma non del tempo

di contatto. Successivamente a questa analisi si è cercato di fornire delle spiegazioni

scientifiche sui fattori che possano aver determinato una sovrastima dell’altezza da

parte dell’accelerometro.

Le due ipotesi possibili che possono aver determinato un aumento dei valori

dell’altezza da parte dell’accelerometro possono riguardare la tipologia di calcolo

che il software dell’accelerometro utilizza per calcolare l’altezza e i fattori

biomeccanici che possono avere influenzato l’elaborazione dei dati da parte dello

strumento.



DISCUSSIONI

Nell’analisi dei dati precedenti si è focalizzata l’attenzione non solo sulla buona

correlazione della quota del salto e del tempo di volo rilevati dai due strumenti ma

anche sulla sovrastima dell’altezza da parte dell’accelerometro ,essa può essere

attribuita a diversi fattori dovuti a principi fisici che sfrutta questo strumento per

calcolare l’altezza del salto. Alcune strumentazioni come le pedane a conduttanza

utilizzano il tempo di volo per calcolare l’altezza del salto ,questo tipo di calcolo è

naturalmente un approssimazione dell’ideale moto parabolico in cui il moto del

baricentro del soggetto rispecchierebbe quello di un corpo rigido. Tenendo conto

che nella realtà il corpo umano è un sistema articolato e non rigido il calcolo

dell’altezza del salto che sfrutta il tempo di volo utilizzerà dei coefficienti per

approssimare il moto parabolico. La pedana di forza come già detto,registrando la

forza di reazione del terreno ad una pressione esterna del soggetto utilizza un

equazione diversa che riporta il moto del baricentro ossia : F m g m a

Da questa formula il software di calcolo sfrutta l’accelerazione per ottenere



l’accelerazione

sull’asse verticale in funzione del tempo.

L’accelerazione viene quindi adoperata in particolari calcoli integrali che elaborano

la velocità di spostamento in funzione del tempo e lo spostamento lungo l’asse

verticale, in funzione del tempo.

Utilizzando l’accelerometro si potrebbero applicare gli stessi integrali per il calcolo

dell’altezza ma la differenza fondamentale di questo strumento consiste nel fatto

che l’accelerazione rilevata non è quella del baricentro ma quella di un punto del

corpo che sia più vicino possibile a quello del baricentro di un soggetto ,ossia il

bacino. Questa risulta come un approssimazione in quanto il baricentro non ha sede

fissa durante tutto l’arco del movimento e questo può rendere lo strumento

soggetto a sovrastimare l’altezza del salto, in quanto non riesce a captare tutti gli

spostamenti del baricentro che si muove durante il salto mentre l’accelerometro

rimane in sede fissa.

Dato che l’accelerometro è posizionato su un approssimativo baricentro come può

essere il bacino ,esso può rilevare un altezza superiore dovuta ad un movimento

precoce di estensione della schiena ,prima che avvenga l’estensione delle ginocchia

.Questo movimento di estensione precoce ,che si manifesta spesso nelle prove di

salto ,determina un accelerazione aggiuntiva che viene rilevata dall’accelerometro,

alterandone il calcolo dell’altezza. L’estensione della schiena non influenza il calcolo

dell’altezza da parte della pedana ,la quale sfrutta le forze di pressione del piede

che esercita a terra .L’accelerometro non potendo sfruttare gli stessi parametri della

pedana risulta essere influenzato da questo tipo di movimento. La scarsa

correlazione osservata fra i tempi di contatto Tc della pedana e quelli



dell’accelerometro può essere attribuita a delle alterazioni del calcolo del Tc da

parte di quest’ultimo. La fase di impatto del piede a terra crea delle forze di

reazione del terreno che determinano oscillazioni del baricentro che influenzano la

strumentazione nel calcolare il tempo di contatto.

CONCLUSIONI

Questo tipo di confronto ha messo in evidenza come l’accelerometro sia uno

strumento affidabile per essere utilizzato in valutazioni di tipo cinematico ma

presenta dei limiti per quanto riguarda il calcolo del tempo di contatto Tc che non

risulta essere un parametro affidabile ai fini di una valutazione funzionale che sia

confrontabile .Il Tempo di contatto Tc potrebbe subire ulteriori alterazioni in test di

valutazione che riguardano la Stiffness ossia test in cui il soggetto esegue dei salti

sfruttando prevalentemente l’impatto dell’avampiede con il terreno per ottenere

propulsione ,il che determina un incremento delle forze di reazione del terreno che

possono influenzare la strumentazione. L’altezza del salto risulta essere un

parametro utilizzabile per testare le capacità fisiche di un soggetto ,che risulta

essere correlato con i valori della piattaforma di forza, destando attenzione alla

sovrastima dell’altezza.



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Valutazione Della Prestazione Del Salto Verticale Con Dinamometro Tri