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Cinematica della panca

La cinematica è lo studio del moto dei corpi indipendentemente dalle cause che lo hanno generato, la cinetica analizza invece ciò che sostiene un movimento.

In maniera molto più semplice, la prima studia la forma della traiettoria del movimento, angoli, distanze, velocità, accelerazioni, la seconda le forze e i momenti che permettono lo stesso movimento. Sembrano la stessa cosa ma, per quanto legate, sono aspetti totalmente differenti.

In questo articolo analizzeremo la traiettoria del bilanciere nella panca: per quanto siano tutte seghe mentali astruse, alla fine non è che abbia trovato altro materiale analogo nel mio girovagare in rete: non voglio dire che sono bravo, vantarsi di “essere bravo” in questa roba è un po’ come pensare di poter trombare di più perché si conoscono 1000 decimali di pi greco, però non c’è qualche anima pia che frequenta… boh… Scienze Motorie e che, mosso a compassione, farebbe vedere questo e il prossimo articolo a qualche prof? Mi interesserebbe un riscontro, anche per capire se, dove e quanto sto sbagliando.

Il problema

Comprendo che per fare due alzate di panca non occorra conoscere la meccanica Newtoniana dei punti di librazione Terra-Luna, però molti pensano che durante l’esercizio il bilanciere si sposti seguendo una linea verticale perfettamente perpendicolare al terreno: un esperimento rivoluzionario porterà il calore della Luce del Sapere a questi tapini.

Mettetevi di fronte ad uno specchio con una scopa, un bastone, una clava che simulino un bilanciere. Guardatevi… ok, adesso chiudete gli occhi e con un movimento neurologicamente complicatissimo portatevi la scopa al petto nella maniera più naturale possibile, come nei due disegnini a sinistra, aprite gli occhi e… wow! La scopa tocca il petto più in basso rispetto alla posizione di partenza!

Se non vi fissate con movimenti astrusamente forzati, è il peso del vostro braccio che lo fa scendere rispetto al semplice “tirarlo” indietro e qualcosa di simile avviene durante una alzata in cui siete invece orizzontali.

Mi sento un po’ stupido…

d1 d1

d2

2

Il problema è che potete comunque far percorrere sia alla scopa che al bilanciere delle traiettorie molto varie, sia spostando le mani sul bilanciere, sia forzandolo a movimenti in orizzontale del tutto arbitrari. Potete addirittura far ruotare il bilanciere sul piano orizzontale!

Squat e stacco sono invece caratterizzati da una traiettoria del bilanciere di fatto molto “verticale” con spostamenti orizzontali minimi e, più che altro, un margine di manovra ristretto: potete sbilanciarvi in avanti “di un po’” ma di sicuro non indietro! In altre parole, il controllo sul bilanciere è decisamente minore.

Per questo motivo lo studio della panca è sempre molto complicato: un movimento fortemente “tridimensionale” con notevoli possibilità di intervento da parte dell’operatore.

Il disegno qua sopra vuole rappresentare la modellazione tridimensionale dell’esercizio: a sinistra inchiodiamo degli assi cartesiani di riferimento immediatamente sotto la laringe della cavia, al centro la rappresentazione di spalla, gomito e mano fatta con le stecchette. Cerchiamo di spiegare i geroglifici a destra.

y

z

xS

E

H

x

z

y

H = (x0 ; y0 ; z0)

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Z

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X

Y

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X

Y

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X

Z

Piano YZ Piano XZ Piano XY

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Tramite i nostri muscoli facciamo muovere l’omero adducendolo o abducendolo: l’angolo phi, quello messo “per piatto” nel disegno indica proprio questo movimento dato che più decresce e più l’omero si avvicina al torace, viceversa se cresce. Possiamo anche flettere ed estendere l’omero: l’angolo theta, quello messo “per dritto” a sua volta indica questo movimento.

I muscoli causano perciò una variazione di questi due angoli. Non solo: l’effetto muscolare di rotazione delle ossa si ripercuote sulla posizione della mano, le cui coordinate tridimensionali variano.

A questo punto, posso esprimere le coordinate della mano in funzione dei valori degli angoli, oppure ricavare gli angoli a partire dalle coordinate della mano: questo è ciò che è scritto nel fumetto!

Nel primo caso parleremo di cinematica diretta, “voglio capire quale posizione finale del bilanciere ottengo a fronte di uno spostamento delle mie ossa”, nel secondo di cinematica inversa, “voglio capire come si sono spostate le mie ossa per ottenere quella posizione finale del bilanciere”.

Il secondo tipo di problema è ben più complesso del primo ma anche quello più interessante! Immaginate un robot che vernicia una macchina: ciò che conta è il percorso finale, si parte da questo per definire gli spostamenti da fare. Così nella panca: osservo la traiettoria e cerco di capire come si sono spostate le ossa e, successivamente, capire quali forze hanno generato quello spostamento.

Una delle difficoltà in cui ci imbattiamo è la necessità di descrivere su un foglio a due dimensioni un percorso che avviene in tutte e tre!

Dobbiamo perciò affidarci a più “viste” della stessa azione, stando però attenti a non concentrarsi su una sola: da incrociarsi gli occhi!

Ok, lo so che sono un narcisista ma… non me ne frega niente: ho programmato con Excel un modello cinematica della panca che è interattivo dato che il bilanciere si muove in su e in giù con tutta una serie di possibili parametri. In una prossima Convention vorrei farlo vedere.

Per correttezza, il grafico tridimensionale che ruota con le barre a scorrimento non è mio, ho soltanto sbudellato e riadattato il codice trovato su Internet. Diciamo che ho copiato l’idea!

Nei fotogrammi seguenti delle mie esecuzioni di panca: notate la variabilità delle traiettorie del bilanciere nei tre casi.

A questo punto, cerchiamo di rispondere ad alcune domandine interessanti per tre persone sul pianeta:

Dove piazzo i gomiti? E le mani?

La panca larga sviluppa meglio il pettorale?

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La panca al collo è un esercizio intelligente oppure no?

E che differenza c’è fra la traiettoria rettilinea e quella a J che ogni tanto si legge?

Dove piazzo i gomiti? E le mani?

Un criterio che sentirete spesso è che “l’avambraccio deve essere perpendicolare al terreno quando il bilanciere è al petto”. Questo criterio è di fatto corretto, mettendo insieme in un unico colpo molte considerazioni biomeccaniche e geometriche. Il fatto che ottusi palestrati abbiano scoperto “scoperto” qualcosa di così scientificamente valido implica che molto spesso la pratica porta a conclusioni empiriche efficaci che solo dopo vengono formalizzate in maniera più rigorosa!

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Per non avere problemi alla spalla è necessario che il gomito sia sempre “sotto” la mano se osserviamo l’atleta dall’alto, come a sinistra. A destra un pazzo che esegue con il gomito destro “indietro” e con il gomito sinistro “avanti” rispetto alle relative mani.

L’omero destro tende perciò a intraruotare e per evitare una carezzino d’acciaio sul pancino la spalla destra deve extraruotare sotto carico l’omero. L’omero sinistro tende invece a intraruotare e per non abbellirsi la faccia con un bel tatuaggio zigrinato la spalla sinistra deve intraruotare sotto carico l’omero.

In entrambi i casi i delicati stabilizzatori delle spalle devono agire durante un movimento incasinato mentre muscoli molto forti quali pettorali e deltoidi sono in azione.

Ovviamente, tutti “tengono il gomito sotto la mano” durante il movimento del bilanciere, non è che dovete sforzarvi di fare così! Il problema è che possono esistere istanti durante il movimento in cui intra o extraruotate leggermente l’omero proprio perché sotto carico la coordinazione motoria può non essere precisa e il gomito “scappa avanti o indietro”: la conseguente rapida extra o intrarotazione compensativa spiega pertanto alcuni dei possibili microtraumi della cuffia dei rotatori dovuti ad accumulo di lavoro piuttosto che ad infortuni.

Il bilanciere addosso è il caso estremo (capita con le maglie da panca proprio per questo motivo), ma leggere deviazioni sotto sforzo sono abbastanza comuni.

Ok, adesso sarò palloso su un particolare del genere, però non voglio che con queste quattro cazzate in croce poi facciate i saccenti in palestra, magari “perché l’ha detto lui su internet”.

Apparentemente, questo è un pazzo che si triturerà le spalle in men che non si dica, però è magari 20 anni che fa la panca così con il triplo del vostro massimale. “Si ma vedrai che si farà male prima

L’omero intraruota L’omero

extraruota

L’omero intraruota L’omero

extraruota

Mano

SpallaGomito

Mano

SpallaGomito

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o poi”, il classico discorso del cazzo di chi non ha un cazzo da dire se non una previsione idiota con fare spocchioso.

Il punto è che il gomito deve stare “sotto” la mano quando si osserva dall’alto il nostro amico! In questo caso si sarebbe potuto notare questa configurazione:

Nel disegno precedente un allineamento perfetto! Il problema è che la traiettoria del bilanciere è tridimensionale e fare assunzioni sulla base di analisi bidimensionali va quasi sempre bene, ma il “quasi” può sfottervi talvolta: questo è uno dei casi!

In altre parole, come descritto nei disegni in alto, non è detto che un esecutore di panca con l’avambraccio “storto” visto di lato debba per forza di cose essere in una posizione meccanicamente pericolosa mentre, viceversa, se l’esecutore ha l’avambraccio perpendicolare al terreno visto lateralmente allora sicuramente ha il gomito sotto la mano e la postura è corretta.

Detto in maniera più pomposa, l’avambraccio perpendicolare al terreno visto lateralmente è una condizione sufficiente a garantire l’assenza di intra o extra rotazioni dell’omero. Attenti, mi raccomando!

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Cosa succede invece se le avambraccia sono perpendicolari rispetto al terreno visti lateralmente ma “storti” come nel disegno a sinistra se visti frontalmente?

In questo caso abbiamo due problemini:

Il primo è che i polsi soffrono e la presa non è ottimale. Banale, ma è così e non dite che non ve l’avevo detto…

Il secondo è che il gomito è molto “chiuso” nel senso che l’avambraccio è molto flesso sul braccio e la leva articolare svantaggiosissima anche senza fare conti di Psico-Fisica: il tricipite si trova a contrarsi come nel push press ai cavi o il french press sulla panca, movimenti che se correttamente praticati necessitano di una notevole forza anche con carichi modesti. Molta forza del tricipite, molta compressione sul gomito.

La posizione è perciò svantaggiosa per gomiti e polsi, mentre una postura come quella a destra è decisamente più “rilassante” e percepita come “naturale”.

Anche in questo caso, il criterio empirico di “avere le avambraccia perpendicolari al terreno” (è implicitamente sottointeso “da tutti i punti di osservazione”) abbia una sua ben precisa valenza.

Ok, questo per una impugnatura stretta ma… che succede se l’impugnatura è larga?

Più le mani sono larghe e più “basso” parte il bilanciere, per verificare questa affermazione potete farvi una paccata di conti trigonometrici o, semplicemente, provare! Il bilanciere deve così percorrere una distanza minore per arrivare al petto, e questo può avere senso in contesti che verranno dettagliati più avanti.

Molto spesso, però, vedo fare la “panca larga” come esercizio di “intensificazione” perché è “più duro” ed effettivamente è così. Cerchiamo però di capire cosa succede con un esempio relativamente semplice: immaginate di staccare il bilanciere dai fermi e di stare immobili a braccia tese, come nei disegni seguenti.

Ulna

Fulcro (gomito)

Omero

Radio

Forza del tricipite

Forze compressive

Forza del tricipite

Forze compressive

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Ragazzi, lo so che è orchitico, ma del resto mica l’ho inventata io la Fisica…

A sinistra una patetica rappresentazione di un omino che tiene il bilanciere a braccia completamente estese: poiché il tutto è simmetrico rispetto alla testa, a meno di pittoresche esecuzioni disassate, è possibile ragionare solo per una mano.

La forza P è così la metà del peso del bilanciere e del carico (ah… il bilanciere è di ferro, non d’aria compressa, e il suo carico va considerato eh…):

A – la forza P deve essere equilibrata da una forza uguale in intensità e direzione ma verso opposto. Se così non fosse il bilanciere scenderebbe.

B – Attenzione che questo è il passaggio difficile: è l’avambraccio che fornisce la resistenza al peso, ma questo è “angolato”, perciò la forza che l’avambraccio oppone è “storta”: solamente la componente di forza Fperp perpendicolare al bilanciere dà contributo al sostegno del bilanciere! Questo significa che la forza F ha intensità superiore a P.

C – La forza F ha anche una componente parallela al bilanciere, Fpar, che va compensata altrimenti la mano si sposterebbe a sinistra.

Nella panca con manubri sono i pettorali che forniscono questa forza compensatrice, in questo caso è invece il bilanciere: con i manubri la posizione in figura implica uno sforzo fisico e infatti la partenza è a braccia verticali rispetto al suolo e non angolati, con il bilanciere è sufficiente stringerlo quanto basta per non fare slittare la mano, poi a braccia estese lo sforzo è minimale.

E’ proprio il bilanciere che fornisce la forza Fimp necessaria a non far spostare la vostra mano!

D – Il risultato finale delle forze in gioco, il percorso è chiuso perciò la mano non si muove.

A destra la stessa analoga situazione con una impugnatura più aperta: disegnando nuovamente le freccette si può notare come la nuova forza F abbia una intensità maggiore della precedente. Il problema è che questa forza non è una forza “muscolare”, ma una “resistenza” opposta dalle ossa, dalle articolazioni e dai tessuti connettivi: è una vera e propria reazione vincolare.

L’avambraccio è collegato al braccio che è collegato alla spalla: la forza che si oppone al carico sul bilanciere è la stessa che agisce direttamente sulla spalla, perciò a braccia estese più è aperta l’impugnatura e più stress articolare subiscono le vostre spalle e le cose non possono che peggiorare durante l’abbassamento del bilanciere!

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P

Fperp

Fpar

P P

Fperp

Fpar

P

Fperp

Fpar

P

F F

Fimp

F

Fimp

AA BB CC DD

P

Fperp

Fpar

F F

F

F

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Questo è il motivo per cui una impugnatura “larga” sia percepita come innaturale: appena staccate il bilanciere “sentite” una forte pressione anche se non vi è un vero impegno muscolare. Addirittura se è veramente molto larga “sentite” anche il bilanciere scivolarvi in mano!

Il problema è che molti ritengono la panca larga un modo per “far lavorare di più” il bilanciere, quando ciò non è automaticamente vero: è il solito problema di considerare “duro” ciò che invece è “doloroso”. Perciò, attenzione: una impugnatura troppo larga può essere dannosa in poche sedute!

In ambito competitivo, con l’uso delle maglie da panca, una impugnatura larga ha effettivamente dei benefici: come detto, la corsa è minore e in più il tessuto della maglia viene teso maggiormente con una migliore risposta durante il movimento concentrico. Anche in questo caso, lo stress articolare segue l’andamento appena descritto, perciò cautela! Ma… voi gareggiate? Ah… ecco.

Alcuni studi mostrano come l’impugnatura ideale nella panca è compresa in un intervallo che va dal 190% al 200% della larghezza delle spalle, ma se volete un criterio più pratico potete considerare una distanza massima degli indici delle mani pari a 81 centimetri: è il criterio del regolamento IPF che a pedate corrisponde ad una distanza paragonabile con il doppio della larghezza spalle per persone di altezza nella media.

Il mio consiglio è pertanto di sperimentare a partire da questa posizione, iniziando con una distanza fra gli indici pari a 70 centimetri per poi allargare progressivamente.

Nei disegni precedenti che mi ricordano un po’ Alien uscito dal bozzolo, una traiettoria tipica nella panca secondo la “regola” delle avambraccia perpendicolari da tutte le angolazioni: questo criterio è alla fine efficace e semplice, dato che l’osservazione della postura è banale, mentre l’osservare l’atleta dall’alto sarebbe qualcosa di ben più complicato.

Grazie ad un programma per l’analisi dei movimenti (quello che ho usato per determinare le traiettorie delle mie esecuzioni di panca) ho effettuato una serie di misurazioni e ho inserito i parametri dentro il mio macinino: a sinistra la rappresentazione 3d delle traiettorie della mia mano e del mio gomito, al centro e a destra una più chiara anche se incasinata descrizione delle traiettorie viste frontalmente e lateralmente.

Devo dire che sono soddisfatto del risultato dato che il modello descrive delle traiettorie decisamente realistiche, permettendo poi tutta una serie di simulazioni che vi descriverò di seguito.

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E

S

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La panca al collo è un esercizio intelligente oppure no?

Questo tipo di esecuzione è stato reso famoso dalla buonanima di Vince Gironda, un genio del bodybuilding precursore di tante teorie e tanti metodi che adesso vanno per la maggiore. Però, spiace, non è la panca al collo sia ok perché “lo dice Vince”. E poi, l’ha detto a voi?

Come direbbe un mio amico: “chi cazzo è questo Vince… non mi ha mai invitato a prendere un caffè”. Va bene, io sono una caccola e lui è uno così famoso da essere famoso anche dopo morto, perciò onore e rispetto a chi di fatto ha contribuito alla causa.

Però, la panca al collo è un esercizio che può essere pericoloso.

Se andate a rivedere come sono strutturati i legamenti della spalla (l’articolo sul lento dietro), più l’omero è abdotto (allontanato rispetto al torace) e più i legamenti gleno-omerali sono in tensione: nella posizione a destra, tipica della panca al collo, la tensione è sicuramente superiore a quella della posizione a destra di una esecuzione più canonica.

Più il bilanciere scende verso il collo e più questa differenza si amplifica per il solito giochetto delle leve articolari.

Lateralmente non è che la spalla se la passi meglio… a destra una bella panca al collo con i legamenti coraco omerali ben più in tensione di una panca più “tranquilla”!

Lo stress sui legamenti (e su tutto il resto di conseguenza) è il motivo per cui si percepisce la panca al collo come esercizio non confortevole. Ora, non voglio sembrare un menagramo: milioni di

Legamenti gleno-omerali

In questa posizione i legamenti sono

maggiormente in tensione

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Legamenti coraco-omerali

In questa posizione i legamenti sono

maggiormente in tensione

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persone hanno sicuramente fatto la panca al collo senza nessun problema, ma… mica li conoscete tutti…

Di sicuro le conseguenze sono ben inferiori ad una fucilata a distanza ravvicinata con le cartucce da cinghiale, però dato che la spalla è bombardata di stimoli in tutti gli esercizi per la parte superiore del corpo, perché aggiungere altro stress? Magari non vi fa nulla, poi però nel tempo parte il classico dolorino che costringe a stare attenti, a limitarsi e che rende l’allenamento meno rilassante di quanto dovrebbe.

Inutile dire che la panca al collo come esercizio di rifinitura con pesi scarsissimi, ma comunque stressanti per i tessuti a causa delle leve, abbia un rapporto benefici-costi veramente esiguo. Se è pertanto possibile una esecuzione “sicura” del lento dietro a patto di conoscere la biomeccanica del movimento, non ha veramente senso spendere energie per determinare una traiettoria ottimale per la panca al collo quando potete ottenere lo stesso effetto con altre infinite traiettorie ben più corrette per la funzionalità della vostra spalla!

In linea di massima, più il bilanciere è “basso” e “verso il collo” e più stress meccanico si becca la spalla. Memorizzate questo concetto perché ci servirà.

Traiettoria a I, traiettoria a J

Questo studio è nato essenzialmente per spiegare a me stesso che differenza c’è fra queste due traiettorie del bilanciere visto lateralmente. Il problema è che in alcuni libri di bodybuilding e in vari siti si riporta questa differenza esecutiva come una scelta personale, senza però spiegarne il motivo.

Negli articoli di biomeccanica riguardanti la panca da powerlifting si parla sempre di traiettoria rettilinea, una I storta, e mai curvilinea, una J appunto. Anzi, la differenza fra un atleta esperto e uno novizio sta proprio nella lunghezza di questa I.

Mi sono ripreso in vari modi, prima con l’assetto stratecnico da gara, poi non da gara senza arco e senza piedi dietro le ginocchia, poi con i piedi sulla panca, poi a cazzo con una gamba accavallata sull’altra come certi che vogliono far vedere che spostano un caricone senza sforzo (magari sono rossi porpora in faccia…).

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II JJ

K???

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Ragazzi, non c’è stato verso di far venire fuori questa cazzo di J. Allora ho costruito il mio piccolo simulatore di panca, ho capito come fare a farla venire e poi riprendendomi… ta-tah! J che più J non si può! Il problema è che questi disegni, per quanto facciano scena, non è che permettono di capire le differenze fra i due movimenti, né i motivi che possono portare alla scelta dell’uno oppure dell’altro.

Ok, andiamo pianino pianino: nella pagina seguente il graficozz0 in alto descrive l’andamento dell’angolo phi in funzione dell’angolo theta o, in parole umane, facciamo variare l’altezza del gomito ruotando l’omero verso l’alto e misuriamo di quanto l’omero si sposta rispetto al torace.

La curva in basso è relativa alla traiettoria ad I mentre quella in alto alla traiettoria a J: scorrendo le curve da sinistra verso destra si nota come, pur partendo dallo stesso punto iniziale, il valore phi per la curva della I sia sempre a valori inferiori a quello della J, indicando che la traiettoria a J ha sempre l’omero più scostato dal torace rispetto a quella a I.

Affettiamo le curve verticalmente in corrispondenza dell’angolo theta2 e vediamo che succede agli angoli phi nella prima striscia di disegni in basso: nella traiettoria a J l’omero è più scostato dal torace rispetto alla traiettoria a I, è più verso le spalle. Analogamente accade nella fetta relativa a theta1 a cui corrisponde la striscia di disegni in basso.

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Se volessimo visualizzare un movimento, l’esecutore a J manda il bilanciere più verso il collo rispetto a quello che esegue a I. Più verso il collo? Mmmmm… perciò sottopone la spalla ad un maggior stress articolare! Possiamo anche formulare quest’altra considerazione basata sul funzionamento dei muscoli.

Nel disegno seguente, a sinistra il contributo all’estensione dell’omero dato dal pettorale e dal deltoide anteriore: in questo modo l’omero ruota in maniera antioraria e “spinge” l’avambraccio, la mano e il bilanciere verso l’alto durante la panca. In questo caso i due potenti muscoli “collaborano” nel movimento.

A destra un comportamento inaspettato: l’omero durante la panca si allontana dal pettorale, ma questo implica una “contesa” fra il pettorale che flette e adduce l’omero e il deltoide laterale e tutti gli altri muscoli che lo fanno allontanare, cioè abdurre.

Theta vs Phi

70 ; 75

-

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II

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J I

J I I

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I I

J J

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Questo comportamento non è eliminabile, non è un “errore”, ma è insito nel movimento: a parità di impugnatura, una corretta esecuzione deve mandare il bilanciere verso l’alto minimizzando questo effetto che comunque avverrebbe.

In una esecuzione a J il bilanciere è mandato verso il collo “di più” rispetto all’esecuzione a I: non solo la traiettoria a J è più lunga di quella a I ma anche impedisce al pettorale di lavorare in maniera ottimale.

Ora, mi immagino miriadi di obiezioni: “ma un mio amico esegue a doppia J e solleva i trattori”, “ma io faccio così da una vita e sono fortissimo”, “ma io di qui, ma io di là”.

Ragazzi, per ogni vostra critica c’è la controcritica: chi dice che il tizio forte non potrebbe essere più forte?

Il punto però non è quello di determinare se la J sia meglio della I, quanto di spiegare perché tutti, indiscriminatamente tutti i powerlifter sia raw che geared eseguono a I: se fosse una individualità, una opzione, una scelta dovremmo avere un mix di traiettorie, se la J fosse la traiettoria migliore di sicuro tutti la farebbero, ma invece la panca “di quelli forti per davvero” è sempre eseguita come una I.

Addirittura, gli istanti prima che una alzata fallisca ho visto spessissimo il bilanciere spostarsi verso il collo e io stesso certe volte mi comporto così sotto carico: una J e poi il gran botto.

Perciò, la J non è una traiettoria ottimale a mio avviso, ma una analisi per confutare o confermare questa affermazione necessiterebbe di uno studio delle forze in gioco, cioè della causa della traiettoria, a I o J che sia.

La cinematica permette di spiegare come avviene un movimento, ma è la cinetica che permette di capire il perché avvenga in quel modo!

Nel prossimo articolo presenterò un modello più reale di pettorale, un muscolo triangolare molto esteso e spesso che è riduttivo rappresentare come una semplice

Trazione del pettorale

Trazione del deltoide anteriore

Movimento dell’omero

Trazione del pettorale

Trazione del deltoide laterale

Movimento dell’omero