il "rimbalzo"

Per cercare di trovare una causa del dolore ad un ginocchio sano (atleta) provocato dall'utilizzo della leg extension durante un esercizio ed avendo analizzzato i fattori meccanico-articolari che si instaurano durante la flesso-estensione, è stata condotta una analisi sulla cinematica della leg extension .

La leg extension
Viene utilizzata per il rafforzamento della muscolatura estensoria dell'arto inferiore.
Si presenta come una sedia alla quale è collegato, lateralmente, un braccio mobile di carico posto lungo l'asse longitudinale della gamba e ruota attorno ad un centro fisso il cui asse di rotazione (asse macchina) deve essere coassiale all'asse orizzontale che passa trasversalmente ai condili femorali (asse ginocchio).
Il braccio mobile nella sua parte distale è collegato ad un carico P che deve essere vinto nell’estensione della gamba sulla coscia tramite la contrazione del muscolo quadricipite.
Ad estensione completata, la gamba si trova in linea con la coscia che resta in appoggio sulla seduta dell’attrezzo mentre la gamba è senza alcun appoggio

Per una dettagliata analisi meccanica sulla distribuzione delle forze che agiscono nello specifico esercizio si possono quindi evidenziare due situazioni: 

statica
dinamica.

A tale scopo la gamba propriamente detta è stata paragonata ad una trave a sbalzo, incernierata su un carrello posto sul piano articolare del ginocchio –piano verticale tangente al punto di contatto tra il piatto tibiale ed i condili femorali- e trattenuto da una struttura elastica (legamenti crociati) e costruiti i diagrammi di taglio e di flessione (per taglio si intende una forza che agisce sul piano verticale, che ha un'intensità pari al carico applicato in tutti i punti della trave e per flessione si intende il prodotto carico/braccio che viene a determinarsi su ogni punto della trave).

Nell'analisi statica, seppur semplificata, possiamo ritenere che i diagrammi di taglio e flessione evidenziano un preciso equilibrio tra i carichi che agiscono sulla trave.


L'analisi dinamica mette in evidenza come l’inerzia delle masse in movimento fa nascere delle sollecitazioni di “rimbalzo” che si scaricano sui legamenti crociati.
Nell'estensione, infatti, l'energia cinetica acquisita dal braccio mobile tende a far proseguire il sovraccarico contro la gravità.

 
Ad estensione completa, con la contrazione massima del quadricipite, il punto di inserzione di quest'ultimo sulla tibia (tuberosità tibiale situata a qualche centimetro del piano articolare) diventa il fulcro del sistema attorno al quale la parte distale della gamba ed il piede, trascinati dalla forza di inerzia dovuta al movimento, prosegue la sua corsa sul piano verticale; a tale “innalzamento” si contrappone un abbassamento della porzione prossimale (testa della tibia) che mette in trazione il legamento crociato posteriore.
Quando il carico raggiunge il punto morto superiore, trasforma “innalzamento” in energia potenziale che, ritornando a gravare sulla gamba crea una condizione di “bascula mento”, facendo abbassare la parte distale della gamba e del piede al quale si contrappone il sollevamento della porzione prossimale (testa della tibia); tale azione impulsiva, a sua volta, mette in trazione il legamento crociato anteriore.

L’alternanza di trazione sui legamenti crociati è analoga ad un “ rimbalzo”, che può essere evidenziato con la chiusura anomala del diagramma di flessione e crea una condizione microtraumatica che su un ginocchio sano può essere avvertita casualmente, mentre su un ginocchio traumatizzato anche solo parzialmente, può provocare effetti particolarmente sfavorevoli e peggiorativi.

E’ al fenomeno del “rimbalzo” che è stata attribuita la causa del dolore lamentato da alcuni atleti come descritto inizialmente.