il ruolo del bicipite femorale

di Gian Nicola Bisciotti

Il  ruolo molto "delicato e particolare" del bicipite femorale

Alcuni aspetti dell’allenamento della forza risultano, a mio parere, estremamente interessanti dal punto di vista preventivo, ragion per cui dovrebbero essere sistematicamente integrati in ambito programmativo. Vediamo ora di illustrarli analiticamente giustificando il loro utilizzo sistematico.

Il bicipite femorale (BF) è un flessore del ginocchio ed un estensore dell’anca inoltre, come tutti gli altri flessori della gamba, impedisce, se la gamba è estesa, di forzare l’elevazione dell’arto inferiore, oppure di flettere il busto in avanti, i muscoli flessori infatti non possono essere allungati oltre una certa misura. Il BF è uno dei muscoli maggiormente insultati nell’ ambito sportivo generale e nel calcio in particolare. Nell’ambito calcistico i danni al BF rappresentano il 13% di tutti i traumi e causano una perdita di lavoro pari a ben il 16% dell’allenamento totale (Sewar e coll., 1993).

Ma perché il BF è un muscolo a così "alto rischio"? Vediamo di individuarne le cause che possono telegraficamente essere riassunte nei seguenti punti:

Il BF è un muscolo biarticolare, come il RF controlla, sia l’articolazione dell’anca, che quella del ginocchio.

E’ ricco di fibre a contrazione rapida (FT), ancor più di quanto non lo sia il quadricipite femorale. Un’alta percentuale di FT costituisce un alto fattore di rischio per l‘integrità muscolare, soprattutto durante forti e violente contrazioni eccentriche (Garret e coll., 1984).

Il capo breve del BF origina dalla dal terzo medio della linea aspra con un’attaccatura lunga ed incostante che costituisce di per sé un fattore predisponente alla lesione (Burkett, 1975).

Il capo lungo del BF è innervato dal nervo tibiale, mentre il capo corto dal nervo peroniero comune. Questa doppia innervazione può generare un tipo di contrazione vigorosa ma incoordinata e potenzialmente pericolosa per l’integrità del muscolo stesso (Brunet e Hontas, 1996).

Oltre a queste cause predisponesti alla lesione di tipo anatomico, altri fattori possono concorrere all’insorgenza lesiva a carico del

BF, tra questi possiamo ricordare:

  • Un inadeguato riscaldamento
  • Un’insufficiente capacità d’elongazione
  • Una scarsa resistenza muscolare specifica, soprattutto nei confronti della contrazione eccentrica prolungata.
  • Un’asimmetria degli arti inferiori.
  • Uno squilibrio delle capacità di forza tra flessori ed estensori.

Inoltre vorrei ricordare un altro importantissimo fattore di rischio a carico del BF, che è costituito dal particolare tipo di attivazione a cui viene sottoposto nel corso della contrazione. Tutti sappiamo che durante una contrazione concentrica il muscolo, per vincere la resistenza esterna, si contrae e si accorcia, e che al contrario durante una contrazione eccentrica, dato che la resistenza esterna supera la capacità di forza massimale del muscolo, quest’ultimo viene allungato.

Forse è meno noto il concetto di contrazione ecocentrica: con questo termine si indica una contrazione concentrica ed una contemporanea contrazione eccentrica di uno stesso muscolo che si inserisce su due articolazioni, come nel caso già accennato riguardante il RF (Bubulian e Bowles, 1992).

Nel caso del BF, questo particolare tipo di contrazione viene ancor più esasperato, infatti nel corso di un movimento a carico degli arti inferiori effettuato in catena cinetica chiusa, (ossia durante la quale il piede poggia a terra) il BF non ricopre più il ruolo di antagonista nei confronti del RF come avviene in un movimento in catena cinetica aperta (movimento nel quale il piede è libero, come ad esempio nel caso dell’esercizio di leg extension) ma, al contrario, è un coattivatore del quadricipite. In questo caso infatti il BF si contrae per estendere il bacino sulla coscia ma nel contempo viene fortemente stirato eccentricamente del movimento di estensione della gamba sulla coscia. Ragion per cui il BF viene fortemente stirato nel corso di una massiccia contrazione concentrica: più a rischio di così! Il caso del BF è veramente "istruttivo" da un punto di vista anatomico e funzionale, per chi volesse approfondire consiglio la lettura del box specifico che ho voluto allegare, forse entrando un po’ troppo nei dettagli ma, tutto sommato, credo che ne valga la pena. Vorrei ancora sottolineare un fattore importante, nella letteratura anglosassone si utilizza il termine hamstring injury per indicare quello che noi definiamo danno agli ischio-crurali; direi che questa terminologia è troppo vaga e necessiterebbe di una definizione più precisa o, meglio ancora, di una precisa distinzione.

Con il termine di ischio-crurali si intende un gruppo di muscoli, tutti estensori dell’anca e flessori del ginocchio, che originano dalla tuberosità ischiatica e dal legamento sacro-tuberoso e precisamente: il bicipite femorale, il semitendinoso ed il semimembranoso. Ora, la distinzione che occorre fare è dapprima di tipo funzionale ed è la seguente: durante la corsa, il semimembranoso mostra il massimo dell’attivazione quando frena eccentricamente la flessione della coscia sul bacino nella sua fase di oscillazione in avanti, mentre il bicipite mostra la massima attività nella fase finale della spinta (Elliot e Blanksby, 1979), il tutto è osservabile nella figura 5.

Da questa considerazione nasce un ulteriore distinzione questa volta di ordine traumatologico che è questa: il termine danno degli ischio-crurali è troppo vago, occorrerebbe distinguere in due casi specifici di diversa natura, ossia:

il primo riguardante il danno del semimembranoso, essenzialmente causato da una violenta contrazione eccentrica (in catena cinetica aperta) nell’espletamento del suo ruolo di "antagonista puro" durante la parte finale della flessione della coscia sul bacino durante la sua fase di oscillazione in avanti.

Il secondo a carico del bicipite femorale, causato da una contrazione di tipo ecocentrico che si verifica nella fase finale della spinta del piede a terra, quindi durante un movimento a catena cinetica chiusa.

Nel corso di uno sprint quindi i momenti di "alto rischio" per gli ischio-crurali sono essenzialmente due, ben distinti tra loro e con un’eziologia altrettanto ben distinta, il primo a carico del semimembranoso ed il secondo riguardante il BF.

Figura 4: i muscoli posteriori della coscia sono posti su due piani denominati rispettivamente piano superficiale e piano profondo. Il piano superficiale comprende il bicipite femorale ed il semitendinoso.

Figura 5: il piano profondo comprende invece solo il muscolo semimembranoso.

Figura 6: un’analisi funzionale delle modalità di attivazione neuromuscolare dei vari gruppi muscolari durante la corsa, ci rivela due diverse locazioni del danno a carico degli ischio crurali contraddistinte da due differenti momenti della meccanica di corsa. Il BF è più vulnerabile nella fase di spinta durante un tipo di attivazione ecocentrica, mentre il semimembranoso conosce il suo momento di rischio durante la fase finale della flessione della coscia sul bacino nel corso di una contrazione di tipo eccentrico.

Come possiamo definire da un punto di vista biomeccanico una contrazione ecocentrica? Il concetto di contrazione concentrica, ci porta a fare un’interessante considerazione sul comportamento muscolare.

Credo che tutti conoscano il significato del termine "ciclo stiramento-accorciamento", con il quale si intende un particolare tipo di attivazione muscolare durante la quale il muscolo, in una prima fase si contrae eccentricamente, accumulando energia elastica, che poi restituirà sotto forma di lavoro meccanico nella successiva fase concentrica. Il ciclo stiramento-accorciamento, non solo si trova alla base del comportamento elastico dell’unità muscolo tendinea, ma è a ragione considerato come il tipo di attivazione più utilizzato, nell’uomo come nell’animale, nel corso di tutti i movimenti naturali. Infatti rararamente in natura esistono movimenti puramente concentrici, isometrici od eccentrici.

Il concetto di contrazione ecocentrica ci fa capire, come nel corso del movimento naturale, siano estrememente frequenti anche delle attivazioni muscolari di tipo "accorciamento-stiramento", durante le quali il muscolo, al contrario del caso precedente, viene prima contratto concentricamente ed immediatamente dopo, od addirittura contestualmente, stirato eccentricamente.

Esistono quindi due tipi di comportamento muscolare diametralmente opposti il primo è il classico ciclo stiramento-accorciamento mentre il secondo potrebbe essere appunto denominato con il termine di ciclo "accorciamento-stiramento". Nel grafico sopra riportato potete osservare a destra un’attivazione di tipo "classico", ossia un ciclo stiramento accorciamento (la fibra prima si allunga e poi si contrae), mentre a sinistra è riportato un meno "ortodosso" ma altrettanto diffuso, ciclo accorciamento-stiramento (la fibra prima si contrae e poi, o nel medesimo tempo, si allunga).

Dopo questa lunga, ma spero istruttiva, disquisizione sul BF e sulle sue particolarità, invero curiose, passerei ad indicarvi alcuni tipi di esercitazioni a mio avviso particolarmente interessanti ai fini di un suo condizionamento funzionale.

Figura 7: uno dei principi di base del condizionamento funzionale degli ischio-crurali, è costituito dall’adattamento meccanico nei confronti una contrazione eccentrica repentina, ossia di un tipo di contrazione eccentrica, che in un precedente articolo, apparso su questa stessa rivista, avevo denominato contrazione "eccentica-flash".

Nel riquadro A, vediamo che l’operatore lascia cadere sulla gamba del soggetto (da un’altezza variabile dai 20 ai 30 cm, in funzione della forza d’impatto ricercata) un carico (la cui entità è variabile in funzione, sia della forza d’impatto, che della forza eccentrica richiesta).

Nel riquadro B, vediamo che l’atleta effettua prima una estensione della gamba di circa 20 cm, immediatamente seguita da un arresto isometrico e da una contrazione concentrica esplosiva, ossia le tre fasi che costituiscono una contrazione "eccentrica-flash".

Figura 8: questa esercitazione è specificatamente rivolta al condizionamento funzionale del semimembranoso, che viene sottoposto ad una repentina contrazione eccentrica durante la parte finale della flessione della coscia sul bacino nel corso della sua fase di oscillazione in avanti. La resistenza utilizzata in questo esercizio è di tipo elastico.