Locomozione: su 'Proceedings of the Royal Society B' un nuovo studio della Statale

Uno studio dell’Università Statale di Milano, pubblicato su Proceedings of the Royal Society B, analizza il costo associato a vincere le resistenze all'interno delle articolazioni e dei tessuti circostanti coinvolti nel movimento: si pensava influisse poco sull'economia del movimento, invece, dagli esperimenti, è emerso che costituisce un'importante componente energetica.

La locomozione umana, essenzialmente il cammino e la corsa, è stata studiata estensivamente negli ultimi 60 anni, con contributi fondamentali pubblicati addirittura a partire dalla prima metà del '900 presso l’Università Statale di Milano.

L'attenzione dei ricercatori si è focalizzata sugli aspetti biomeccanici del movimento dell'apparato locomotore umano, spiegando così quelle strategie di conservazione dell'energia che rendono la locomozione un’attività abbastanza economica del punto di vista metabolico.

Nonostante siano state valutate la quote di consumo totale derivante dalla necessità di innalzare e accelerare il baricentro corporeo ad ogni passo, e quella per accelerare gli arti rispetto ad esso, quasi nessuna attenzione è stata rivolta al costo associato a vincere le resistenze all'interno delle articolazioni e dei tessuti circostanti coinvolti nel movimento. Il motivo del disinteresse era che le prime ricerche su articolazioni isolate avevano indicato una bassa frizione, e si pensava che questa influisse poco sull'economia del movimento.

L’attività del laboratorio di Fisiomeccanica della Locomozione dell'Università di Milano degli ultimi anni ha portato a determinare che la somma degli attriti nelle articolazioni degli arti coinvolti non è trascurabile e costituisce una porzione abbastanza rilevante del lavoro meccanico 'interno'.

In particolare, gli esperimenti in vivo di oscillazione passiva degli arti superiori e inferiori, analizzati attraverso un modello matematico/computazionale, hanno anche mostrato come l'articolazione coxo-femorale, che per circa metà ciclo si comporta come un pendolo invertito, oppone una frizione viscosa che cresce con il carico al quale è sottoposta.

È stato così possibile arrivare a un'equazione che completa il bilancio (meccanico e) metabolico della locomozione includendo questa importante componente energetica, cioè il lavoro che i muscoli devono aggiungere a ogni passo per non far rallentare gli arti che sarebbero altrimenti smorzati dalla frizione articolare e dei tessuti.

I risultati di questa ricerca potranno avere potenziali ricadute anche nei campi della fisiopatologia e protesica locomotoria, della biomeccanica ed energetica dello sport e della fisiologia della locomozione comparata.