Identificazione di indici per la caratterizzazione del salto verticale in soggetti sportivi

The primary purpose of those who are involved in sports is to join the search for the best possible performance, and consequently the best result, to the safeguard of the physical integrity of the athletes. About that, many studies in this area are increasingly focused on particular and through new technologies nowadays you can not only identify details that once were invisible but also you can analyse excellently the sportsman's characteristics, you can monitor the trend of the physical condition and, not least, you can quantify the limitations generated by an injury or even identify the predisposing factors to it. The functional evaluation of an athlete, in this regard, plays an important role in the investigation of the physiological factors that determine the physical and sport performance. In this context, the multifactorial analysis has allowed to expand the ensemble of the studies with the integration of different nature data (kinematic, dynamic and possibly electromyographic) even if, sometimes, its application in sports is more complex than in clinical field for the impossibility to recreate similar environmental conditions to the real ones. Specific significant performance tests also provide quantitative inputs to those who are involved in implementing the measures necessary for the maintenance, improvement and recovery of the sportsman's health. Among these, the vertical jump test provides a global view of athlete's skills because is one of the most used movement in sports. It is a test that mainly affects the muscle groups of lower limbs, not only in terms of forces, moments and muscle powers, but also in terms of neuromuscular activation and coordination skills. Since it is considered as a complete movement, it is frequently used as a reference paradigm for the evaluation of explosive power in human motion, and so in sports, because this parameter is closely related to the generation of force in a short time. At first, this study will verify and extend the results obtained in most of the examined articles in literature achieving as an ultimate goal the complete biomechanical evaluation of coordinative aspects that contribute to the proper execution of vertical jump. It will also carried out a direct comparison among the three types of movement analysed (Abalakov jump, counter movement jump and squat jump) trying to determine the different motor strategies that contribute to the realization of the three motions. After identifying the most significant variables necessary to point out the differences among the jumps and between the two groups (males and females), the final goal of this study is the identification of a summary index that allows to synthetize, using a single number, the level of sportsman's performance. The sample tested for this work consists in 14 Mexican athletes (7 men and 7 women), each of them has performed two tests for every type of vertical jump. Each test, already available, has been detected by a force platform, by a video system and by an optoelectronic system capable of measuring the coordinates of seven retroreflective passive markers positioned on the lower limbs of the sportsmen. The trajectories of the markers has been processed by a protocol implemented ad hoc for this motor task using the software SMART Analyzer (BTS Spa). So it was possible to evaluate some of the most significant biomechanical parameters (distance-temporal, kinematic, dynamic and energetic) useful to make a detailed quantitative assessment of the considered motion. The results obtained show that, among the three types of vertical jump considered, the Abalakov jump appears to be the test that allows obtaining the best performance, in both sexes. Specifically, it can be supposed that the additional push due to the momentum of the arms allows reaching significantly higher values than the other two tests in most of the considered variables. Therefore, it can be guessed that the coordination given by the movement of the upper limbs, together with the lower ones, appears to be a predominant component in the realization of a better performance, also with the presence of an eccentric phase, which contributes considerably to the achievement of a higher final height of the jump. From the statistical analysis, it can also be deduced that generally exists a statistically significant difference between men and women. In particular, this result was mainly due to a reduced development of muscle mass in females, which is directly responsible for a lower muscle strength generated during the execution of the movement. At last, the trend of the values obtained using the realized summary index reflects almost perfectly the results achieved after the previous analysis of the biomechanical variables, both in the intra-group evaluation and in the inter-group. It can be considered that the use of a summary measure of this type can be a valid evaluation method that in a simple and immediate way allows giving an approximate indication regarding the performance level of the subject in analysis.

Il fine prioritario di coloro che si occupano di sport consiste nell’unire la ricerca della miglior performance possibile, e conseguentemente del miglior risultato, alla tutela dell’integrità fisica degli atleti. A tal proposito, molti studi in questo settore sono sempre più incentrati sul particolare e per mezzo delle nuove tecnologie oggi è possibile arrivare non solo ad individuare dettagli che un tempo erano invisibili ma anche ad un’analisi ottimale delle caratteristiche del soggetto sportivo, al monitoraggio dell’andamento del suo stato di forma fisica e, non ultimo, alla possibilità di poter quantificare le limitazioni prodotte da un infortunio o addirittura identificare i fattori predisponenti ad esso. La valutazione funzionale dell’atleta svolge, a riguardo, un ruolo importante nell’indagine dei fattori fisiologici che determinano la sua prestazione fisica e sportiva. In questo contesto, l’analisi multifattoriale ha contribuito ad ampliare il panorama degli studi con l’integrazione di dati di natura diversa (cinematici, dinamici ed eventualmente elettromiografici) per quanto, talvolta, la sua applicazione in ambito sportivo risulti più complessa che non in campo clinico per l’impossibilità di ricreare condizioni ambientali analoghe a quelle reali. Specifici test significativi della performance forniscono, inoltre, input quantitativi a chi si occupa di attuare gli interventi necessari al mantenimento, al miglioramento e al recupero dello stato di salute di uno sportivo. Tra questi il test di salto verticale permette di avere una visione globale delle abilità dell’atleta essendo uno dei movimenti maggiormente impiegati nelle discipline sportive più comuni. E’ una prova che interessa in modo preponderante i distretti muscolari degli arti inferiori, non solo in termini di forze, momenti e potenze muscolari, ma anche in termini di attivazione neuromuscolare e capacità coordinative. Essendo dunque considerato un gesto completo, viene frequentemente utilizzato come paradigma di riferimento per la valutazione della potenza esplosiva nel movimento umano, e quindi anche nello sport, dal momento che tale parametro è strettamente correlato alla capacità di generare forza in tempi rapidi. Questo studio andrà inizialmente a verificare e ad ampliare i risultati ottenuti nella maggior parte degli articoli esaminati in letteratura ottenendo come fine ultimo una valutazione biomeccanica completa degli aspetti coordinativi che contribuiscono alla corretta esecuzione delle varie fasi del salto verticale. Inoltre si andrà ad effettuare un confronto diretto tra le tre diverse tipologie di movimento sotto analisi (Abalakov jump, counter movement jump e squat jump) cercando di determinare le differenti strategie motorie che concorrono alla realizzazione dei tre gesti. Una volta individuate le grandezze più significative necessarie ad evidenziare le differenze tra le fasi dei tre diversi salti e tra i due gruppi (maschi e femmine), questo studio si propone come obiettivo finale l’identificazione di un indice sommativo che permetta di sintetizzare tramite l’utilizzo di un unico numero il valore della prestazione degli atleti. Il campione testato per questo lavoro è costituto da 14 atleti di nazionalità messicana (7 uomini e 7 donne), ognuno dei quali ha eseguito 2 test per ogni tipologia di salto verticale. Ciascuna prova, già a disposizione, è stata rilevata attraverso l’utilizzo di una pedana dinamometrica, di un sistema di ripresa video e di un sistema optoelettronico in grado di misurare le coordinate dei 7 marcatori passivi retroriflettenti posizionati sugli arti inferiori degli atleti. Le traiettorie dei marcatori sono state elaborate tramite l’utilizzo di un protocollo implementato ad hoc per questo task motorio mediante il software SMART Analyzer (BTS Spa). E’ stato così possibile valutare alcuni tra i parametri biomeccanici più significativi (spazio-temporali, cinematici, dinamici ed energetici) utili per effettuare una valutazione quantitativa dettagliata del movimento sotto esame. I risultati ottenuti mostrano come, tra le tre tipologie di salto verticale prese in considerazione, l’Abalakov jump risulti essere la prova che permette di ottenere la miglior performance, in entrambi i sessi. Nello specifico, si può ipotizzare che l’impulso addizionale dato dallo slancio delle braccia permetta di ottenere valori significativamente più alti rispetto agli altri due test nella maggior parte delle grandezze prese in considerazione. Si può dunque supporre che la coordinazione data dal movimento degli arti superiori, unitamente a quelli inferiori, risulti essere una componente predominante nel raggiungimento di una prestazione migliore, congiuntamente anche alla presenza di una fase eccentrica che concorre in maniera considerevole al conseguimento di un’altezza finale del salto più elevata. Dall’analisi statistica si può inoltre dedurre che è generalmente presente una differenza statisticamente significativa tra uomini e donne. In particolare, questo risultato è dovuto principalmente ad un minor sviluppo della massa muscolare nelle femmine che è diretta responsabile di una minor forza muscolare generabile durante l’esecuzione del gesto. La tendenza dei valori ottenuti tramite l’utilizzo dell’indice sintetico realizzato, infine, rispecchia quasi perfettamente i risultati conseguiti in seguito alla precedente analisi delle variabili biomeccaniche, sia per quanto riguarda la valutazione intra-gruppo che per quanto riguarda quella inter-gruppo. Si può dunque ritenere che l’utilizzo di un indice sintetico di questo tipo possa considerarsi un metodo di valutazione valido che, in modo semplice ed immediato, permetta di dare un’indicazione approssimativa in merito al grado di performance del soggetto in analisi.