Evoluzione, biomeccanica e scienza per l’efficienza del gesto tennistico

Biomeccanica del lancio

Che cos'è la biomeccanica? Fondamentalmente è lo studio dei modelli meccanici con cui le strutture biologiche, quindi vive, compiono determinate attività. Il suffisso "bio" infatti deriva dal greco "bios", che significa ciò che vive.

La biomeccanica quindi studia l’efficienza e l’efficacia delle forme viventi in relazione alle diverse attività che svolgono: volare, nuotare, masticare, correre. Gli esseri viventi che raggiungono un determinato obiettivo saranno da considerare efficaci in merito al compito di riferimento che svolgono. Se ottengono il risultato con il minimo dispendio di risorse saranno anche efficienti nello svolgere quell’attività. Tra tutte le forme viventi o le strutture “predisposte” a un’attività di un essere vivente che sono efficaci ce ne saranno di più o meno efficienti. Infatti l’efficienza valuta il numero di risorse impiegato per raggiungere un preciso risultato.

Possiamo quindi avere uccelli che riescono a volare ad una certa velocità con un dispendio minore di calorie rispetto ad altri; pesci più veloci in acqua a parità di consumo energetico o pellicce che trattengono più meno calore a parità di risorse necessarie a farle crescere. Tutti questi animali saranno da considerare efficaci in merito al lavoro svolto ma si distingueranno per maggiori e minori gradi di efficienza.

Anche il tempo è da considerare una risorsa che rientra nel calcolo dell’efficienza anche se poi andrà relazionato con altre variabili. Infatti se un uccello è in grado di costruire il suo nido in tempo minore, a parità di energia spesa rispetto ai suoi simili, dovrà essere considerato più efficiente degli altri.

Possiamo studiare l’efficacia e l’efficienza anche di un gesto sportivo. Correre, saltare, lanciare. Le attività dell'atletica leggera saranno le più semplici da analizzare da un punto di vista biomeccanico perché l’assenza di utilizzo di un attrezzatura rende lo studio finalizzato all’analisi della struttura dell’atleta e al modo in cui viene utilizzata meccanicamente. Negli sport che prevedono l’uso di un’attrezzatura (sci, tennis) lo studio dovrà necessariamente prendere in considerazione anche le variabili relative all’uso dello strumento o degli strumenti.

Evoluzione e biomeccanica

Tutti gli esseri viventi su questo pianeta sono il risultato di un processo di adattamento per selezione naturale (Charles Darwin). Questo processo non segue un percorso lineare e razionale: si estrinseca attraverso modifiche casuali e adattamenti particolari quindi ciò che vediamo non è necessariamente la struttura più efficiente per svolgere un determinato compito è semplicemente la migliore che si “evoluta” in determinate circostanze. Non è quindi perfetta ma quasi perfetta “quite perfect” come direbbe Richard Dawkins.

Inoltre la pressione selettiva, così come la modifica casuale del dna, si esercita ed esplica sul singolo individuo e non sulla specie (semmai sul gene o pool genico sempre Dawkins) quindi ogni essere vivente anche all’interno della stessa specie avrà caratteristiche leggermente diverse da quelle di un altro. La conseguenza è che la bio struttura di un individuo avrà conformazioni biomeccaniche diverse e con gradi di efficienza diversi in relazione al compito da svolgere. La conseguenza è che avremo serpenti della stessa specie più efficienti di altri nello strisciare; roditori più efficienti nell’aprire nocciole; ghepardi più efficienti nello scatto sui venti metri.

Gli uomini non sono immuni da questa condizione. Abbiamo persone più veloci nei cento metri piani, altre più abili nel tiro a canestro, altre ancora più “brave” nel calciare una punizione o colpire una pallina da tennis.

Non è immediato né scontato tanto meno vero che una struttura efficiente per un compito lo sia anche per un altro, in questo risiede la bellezza della diversità. Chi è bravo in uno sport non necessariamente lo è altrettanto anche in un altro. Le chiamavano predisposizioni. Passaggi da uno sport all’altro, a livello di eccellenza, sono molto rari, se non addirittura preclusi.

Bio strutture diverse hanno efficienze biomeccaniche diverse e quando si parla di primeggiare in ogni ambito, anche sportivo, la minima differenza crea enormi divergenze. Rassegnatevi, il super uomo non esiste e nemmeno la super formica, tanto meno il super uccello.

Le differenze a livello di conformazione fisica non esistono solamente tra individui a causa di condizioni genetiche ma sono dovute anche all’età. Un bambino di dieci anni non avrà la stessa efficienza biomeccanica di un adulto perché la struttura scheletrica, tendinea e muscolare è ancora in formazione. Lo stesso accade per glia anziani a causa di un decadimento qualitativo della conformazione fisica. Semplicemente forza e reattività neuro muscolare variano con l’età ma sono anche funzione dell’allenamento che può migliorare la qualità di un gesto tecnico e renderlo più economico e di conseguenza ripetibile per un per un periodo più lungo di tempo.

Ora ogni essere vivente si è evoluto qui sul pianeta Terra perciò, da un punto di vista generale, dobbiamo tenere in considerazione che ogni forma è stata vincolata nel suo adattamento dalle leggi fisiche e dalle loro manifestazioni su questo pianeta. Forza di gravità, principi di fluidodinamica, aerodinamica, la meccanica, la conservazione dell’energia, l’inerzia costituiscono i vincoli principali a cui le forme viventi hanno dovuto adeguarsi e che poi hanno sfruttato al fine raggiungere adattamenti sempre migliori in relazione alle funzioni da svolgere. Hanno svolto il ruolo di limite ed allo stesso tempo opportunità; rappresentano l’intelaiatura generale del processo evolutivo. Non possiamo chiedere a un Pinguino di volare nonostante sia un uccello, infatti la sua struttura si è modificata per pescare sott’acqua: le ali si sono ridotte e vengono usate come pinne; le loro ossa sono pesanti affinché possano scendere meglio in profondità. Il cambiamento è stato tale che si è modificata anche la funzione svolta dalle strutture biomeccaniche.

Ora dovremmo chiederci se possiamo, nel mondo dello sport, sfruttare la realtà che ci circonda per rendere più efficiente un gesto la cui natura biomeccanica è determinata? Credo che la risposta non possa che essere positiva. Sono ambiti che hanno sempre interagito quindi non vedo criticità nel cercare di comprendere se e come la realtà fisica e scientifica di questo mondo possa divenire complementare e funzionale al miglioramento del gesto atletico.

Naturalmente questa interazione dovrà essere ricercata in situazioni concrete e di relativa e veloce applicazione dal punto di vista tecnico. L’interdipendenza che si instaura a livello evolutivo ha tempi troppo lunghi per la sua realizzazione poiché influisce sulle modifiche biologiche delle forme, perciò non è di nostro interesse in questo caso.

Qui cercheremo di comprendere come determinate condizioni oggettive suggerite dalla scienza consolidata possano essere sfruttate per rendere più efficienti i colpi nel gioco del tennis partendo da una struttura fisica, muscolare e scheletrica data.

Tale efficienza andrà valutata prendendo in considerazione più parametri che vedremo di volta in volta. Economicità del gesto, potenza, consistenza, usura muscolare e articolare, longevità dell’atleta sono alcuni degli argomenti che rientrano in un’analisi di questo tipo.

In fondo se ci sono condizioni che possono portare vantaggi perché non sfruttarle? Perché non imparare a farlo?

Non entreremo nel merito della conformazione biomeccanica se non per richiami d’obbligo e per chiarezza argomentativa ma l’intento sarà quello di trovare condizioni che possano rappresentare un vantaggio per tutte le forme biomeccaniche: bambini, adulti, anziani, atleti. Sono fiducioso che la comprensione dettagliata dei vantaggi si ripercuoterà rapidamente sul miglioramento del gesto una volta chiarite le motivazioni, le profonde valenze e le finalità insite in determinati movimenti invece che in altri.