La discussione circa il gruppo muscolare degli ischiocrurali, o hamstring, nello sport è spesso relegata al rischio di una loro lesione.

Di conseguenza, se ne parla solo in ottica di prevenzione del rischio infortuni. Tuttavia, gli hamstring sono estremamente importanti nella performance.

Nello specifico, il loro contributo nell’attività di sprint (e di frenata) è fondamentale. In questo articolo cercheremo di analizzare le attuali evidenze scientifiche circa l’importanza degli ischiocrurali nello sprint, e la loro funzione in questa azione muscolare.

Gli hamstring: cenni anatomici

Prima di descriverne il contributo nell’attività di sprint, è necessario accennare brevemente all’anatomia degli hamstring per averne un’idea più completa.

Gli hamstring si trovano nella regione posteriore della coscia. Il loro ruolo è quello di flessione della coscia sul ginocchio, e di estensione dell’anca.

Sono costituiti da 3 gruppi muscolari:

• Semimembranoso : origina dalla tuberosità ischiatica, si inserisce sul condilo mediale della tibia. Flettee e intra-ruota la gamba, estende e intra-ruota la coscia.
• Semitendinoso: origina dalla tuberosità ischiatica, si inserisce sulla faccia mediale della tibia. FLette e intra-ruota la gamba, estende e intra-ruota la coscia.
• Bicipite femorale: è costituito da capo lungo (origina dalla tuberosità ischiatica) e capo breve (origina dal labbro laterale della linea aspra del femore e dalla linea sopracondiloidea laterale). I due fasci si riuniscono in un unico tendine che si inserisce sulla testa della fibula e sul condilo laterale della tibia. Il bicipite femorale extra-ruota e flette la gamba, extra-ruota ed estende la coscia. Inoltre partecipa alla sua adduzione.

Hamstring e forze di reazione al suolo

La letteratura recente sostiene l’importanza della produzione di forza di reazione orizzontale al suolo (GRF) per le prestazioni di accelerazione dello sprint. Molti studi hanno dimostrato che gli estensori dell’anca sono i maggiori contributori alla prestazione di accelerazione e sprint.

Infatti, sembra che i soggetti che producono le maggiori GRF siano coloro in grado di attivare fortemente i muscoli del bicipite femorale appena prima del contatto con il terreno. Inoltre, questi soggetti presentano un’elevata capacità di coppia eccentrica di picco dei flessori del ginocchio.

Già da questo primo elemento, si comprende quanto l’azione degli hamstring non sia solamente “frenante”, come si è pensato sino a poco tempo fa. Anzi, il ruolo degli hamstring nello sprint è fondamentale.

Attivazione degli hamstring e sprint

Se è vero che gli hamstring sono così importanti durante lo sprint, in che modo si attivano i suoi “due comparti”? In uno studio in cui si osservava l’attivazione del bicipite femorale (BF) e di semitendinoso e semimembranoso (MH) durante lo sprint.

Gi autori hanno analizzato l’EMG nelle fasi di stance precoce, stance tardiva, mid-swing e late-swing. L’attivazione del muscolo BF era significativamente maggiore durante la fase di stance iniziale rispetto alla fase di stance finale. L’attivazione del muscolo BF era significativamente più bassa durante la prima metà della fase di mid-swing rispetto alle altre fasi. L’MH aveva un’attivazione EMG significativamente maggiore rispetto ai valori massimi registrati rispetto a quella del BF durante la fase di stance tardiva e a metà dell’oscillazione.

Pare quindi che l’attivazione del BF sia superiore prima e dopo il contatto con il piede. Invece, l’MH si attiva maggiormente durante le fasi di stance tardivo e mid-swing. Questo implica anche, in fase di allenamento, un trattamento differente tra i due comparti.

Differenze tra accelerazione e velocità massima

Se è vero che gli hamstring durante lo sprint si attivano in maniera differente, come cambia questo rapporto durante le fasi della corsa? Uno studio ha analizzato le caratteristiche di attivazione dei muscoli bicipite femorale lungo (BFlh) e semitendinoso (ST) durante le fasi di accelerazione e di velocità massima dello sprint.

Gli autori hanno notato differenze per quanto riguarda le due fasi dello sprint nell’attivazione dei bicipiti femorali durante ogni fase. Infatti, durante lo stance iniziale dello sprint di accelerazione, la coppia di estensione dell’anca era significativamente maggiore rispetto allo sprint a velocità massima. Inoltre, l’attivazione EMG relativa del muscolo BFlh era significativamente più alta di quella del muscolo ST.

Durante lo stance tardivo e l’oscillazione centrale terminale dello sprint a velocità massima, il ginocchio era più esteso e si osservava un momento di flessione del ginocchio più elevato rispetto allo sprint di accelerazione. In più, il muscolo ST mostrava un’attivazione maggiore rispetto a quella del BFlh.

Di conseguenza, le richieste funzionali dei muscoli mediali e laterali degli hamstring differiscono tra due diverse prestazioni di sprint.

Hamstring e sprint: azione eccentrica o isometrica?

In una serie di articoli molto interessanti, Frans Bosch e colleghi hanno discusso dell’azione degli hamstring durante lo sprint. Infatti, è opinione diffusa che durante la fase di oscillazione dello sprint si verifichi un’azione eccentrica delle fibre muscolari degli hamstring.

Tuttavia, studi sull’animale e sulla modellazione nell’uomo dimostrano che l’aumento della distanza tra i punti di attacco muscolo-tendinei durante l’oscillazione in avanti è dovuto principalmente all’allungamento passivo associato all’assorbimento dell’allentamento muscolare.

Nella fase successiva dell’oscillazione, l’elemento contrattile (CE) mantiene un’azione quasi isometrica. Invece, l’elemento elastico (tendineo) della serie si allunga prima con l’estensione del ginocchio e poi si riavvolge. Ciò porta alla ritrazione forzata della gamba prima del contatto con il suolo.

Sembra che l’aumento della distanza tra i punti di attacco non debba essere interpretato come un’azione eccentrica del CE a causa degli effetti del rilassamento muscolare. Pertanto, è possibile che non vi sia un’azione eccentrica significativa. Piuttosto, vi sarà un’azione prevalentemente isometrica del CE degli hamstrings durante la fase di oscillazione dello sprint, quando i punti di attacco degli hamstrings si allontanano.

Su questa base, Bosch e colleghi propongono l’esecuzione di esercizi isometrici piuttosto che eccentrici. Infatti, questi potrebbero essere un modo più specifico di condizionare gli hamstring per lo sprint.

Le ricerche di Frans Bosch

Bosch nel suo paper ha sostenuto come in realtà non vi sia un’azione eccentrica significativa degli hamstring durante lo sprint. Invece, avremo un’azione prevalentemente isometrica delle fibre muscolari degli hamstring durante la fase di oscillazione dello sprint, quando i punti di attacco degli hamstring si allontanano.

Su questa base gli esercizi isometrici sembrano più appropriati di quelli eccentrici per condizionare gli hamstring allo sprint.

In una ricerca successiva, gli autori hanno analizzato come alcuni dei presunti adattamenti benefici in seguito all’allenamento eccentrico potrebbero in realtà non essere legati all’azione eccentrica delle fibre muscolari. Essi sarebbero da imputare ad altri fattori come l’intensità dell’esercizio.

Inoltre, vi sono diversi svantaggi associati agli esercizi eccentrici per gli hamstring comunemente utilizzati. Quindi, gli esercizi isometrici ad alta intensità, in cui l’elemento elastico in serie si allunga e si riavvolge, possono essere altrettanto o addirittura più efficaci nel condizionare gli hamstring per lo sprint. Infatti, essi evitano alcuni degli effetti collaterali negativi associati all’allenamento eccentrico.

Ma allora, cosa afferma la letteratura riguardo al lavoro eccentrico?

Allenamento eccentrico

In realtà, la letteratura tradizionale ha sempre esaltato il ruolo allenante della fase eccentrica per la performance e la prevenzione degli infortuni degli hamstring durante lo sprint.

Una revisione della letteratura relativa alle lesioni agli hamstring dimostra che l’azione muscolare eccentrica è in grado di produrre forze molto elevate all’interno della componente elastica in serie (SEC) degli hamstring durante lo sprint. Infatti, sembra che queste forze elevate siano correlate alle lesioni agli hamstring. L’utilizzo di regimi di allenamento eccentrico sono in grado di prevenire questo infortunio rafforzando la SEC.

Come risultato, avremo una struttura muscolo-tendinea teoricamente in grado di generare e sopportare forze eccentriche e concentriche più elevate.

Gli infortuni degli hamstring durante lo sprint

La lesione isolata del capo lungo del bicipite femorale è il tipo più comune di lesione acuta degli hamstring (HSI). Tuttavia, l’esatto meccanismo di lesione del bicipite femorale (cioè il tipo di sprint) non è ancora ben compreso. Infatti, la ricerca non ha risposto chiaramente per quanto riguarda la fase del ciclo di corsa in cui il rischio di HSI è maggiore.

Purtroppo non è possibile ottenere informazioni dettagliate sulla funzione del muscolo del bicipite femorale durante la corsa sprint in vivo nell’uomo. Di conseguenza, i risultati degli studi che indagano sui meccanismi dell’HSI si basano su una modellazione che richiede la formulazione di ipotesi basate su estrapolazioni da indagini anatomiche e biomeccaniche.

E’ estremamente difficile tenere conto di tutti gli aspetti dei tessuti muscolo-tendinei che influenzano la funzione durante le azioni di corsa ad alta intensità. Per cui, gran parte di questa complessità non è inclusa in questi modelli. Inoltre, la maggior parte delle analisi non considera l’influenza dell’attività precedente o dell’affaticamento muscolare sulla cinematica, sulla cinetica e sull’attivazione muscolare durante lo sprint.

Tuttavia, pare che l’affaticamento possa portare ad alterazioni nei modelli di coordinazione neuromuscolare che potrebbero potenzialmente aumentare il rischio di lesioni. La fatica di conseguenza gioca un ruolo fondamentale nei meccanismi di infortunio.

L’allenamento volto a migliorare la tolleranza alla fatica, di conseguenza, è uno degli aspetti principali da considerare per ridurre gli infortuni degli hamstring durante lo sprint.

Il Nordic hamstring

Il nordic hamstring (NHE)  è uno degli esercizi più utilizzati nel contesto della prevenzione infortuni. Consiste nell’utilizzo del proprio peso corporeo per ottenere una contrazione di tipo eccentrico a carico degli ischiocrurali.

Il mondo scientifico, negli ultimi 15-20 anni, ha studiato moltissimo questo esercizio per le sue qualità legate all’aspetto preventivo. Questo è dovuto all’allungamento degli ischiocrurali e alla elevate tensione eccentrica prodotta durante l’esecuzione.

Sebbene questo esercizio sia molto popolare, per fortuna ultimamente si è compreso come, da solo, non possa essere in grado di ottimizzare la riduzione del rischio di infortuni. Un approccio più integrato, che preveda l’utilizzo di NHE assieme ad esercizi multiarticolari più o meno complessi e la combinazione di fasi eccentriche, concentriche, ed isometriche, è il più consono.

Anche lo sprint stesso, e quindi l’utilizzo di alte velocità, è un ottimo metodo di lavoro per ridurre il rischio di infortuni agli hamstring. Infatti, soprattutto in sport come il calcio, dove un certo numero di atleti ogni settimana rimane “fermo”, riprodurre le alte velocità e le distanze che si percorrono in gara durante l’allenamento può contribuire a ridurre il rischio di lesioni.

Alcuni studi recenti suggeriscono che l’allenamento dello sprint sia superiore al NHE per ridurre il rischio di lesione degli hamstring. Infatti, lo sprint da solo sembra fornire uno stimolo preventivo, e allo stesso tempo migliora sia la prestazione nello sprint sia la meccanica.

Programmare l’allenamento isometrico

Nella seconda parte del suo paper sulla funzione degli hamstring durante lo sprint, Bosch e colleghi forniscono alcuni suggerimenti riguardo alla programmazione dell’allenamento.

Senza scendere troppo nel dettaglio, proponiamo di seguito 3 degli esercizi presenti nello studio:

• Single leg roman chair hold
• Split step squat with forward lean
• Low-hurdle running

Per la completa comprensione del protocollo di lavoro e la progressione degli esercizi, vi invitiamo a leggere l’articolo completo, presente in bibliografia. Per quanto riguarda volumi e intensità di lavoro, Bosch afferma come 2-3 esercizi, eseguiti per 3-4 serie da 1-6 ripetizioni siano sufficienti per fornire uno stimolo preventivo e di rinforzo muscolare.

Leggermente più dibattuta è la questione riguardo al confronto con gli esercizi eccentrici e quando eseguire il protocollo di allenamento durante la settimana. Infatti, nonostante questi esercizi siano meno “affaticanti” rispetto a quelli eccentrici, sono in grado comunque di ridurre la performance nelle ore successive, e comunque di aumentare il rischio di infortuni degli hamstring durante lo sprint.

Una conoscenza approfondita degli atleti e della loro capacità di tolleranza alla fatica è necessaria, così come una corretta progressione nell’implementazione di questi esercizi nella routine settimanale.

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