Biomeccanica e cinematica dei fondamentali della scherma: en garde, affondo, flèche

Affondo “lunge”

L’affondo è la forma più comune di attacco, infatti è impiegato ogni 23,9 secondi negli schermidori maschi e ogni 20 secondi nelle donne (1). L’affondo viene suddiviso in tre fasi fondamentali:

a. In guardia. Essa è la posizione base di ogni azione di attacco, difesa e contrattacco. È stata ottimizzata in modo che si possa manipolare velocemente la base di supporto da cui sferrare un attacco rapido, così come un altrettanto rapido arretramento difensivo. È una posizione di piegamento semiprofondo degli arti inferiori in divaricata sagittale (un piede avanti e uno arretrato). Le azioni che si eseguono da questa posizione possono essere migliorate (come velocità di reazione) con esercizi pliometrici e di rate of force development (2).

b. Accelerazione. Con il caricamento del piede anteriore si ha uno spostamento rapido del baricentro del corpo in avanti. Si conclude nell’istante in cui il piede posteriore si stacca dal suolo.

c. Fase di volo. Inizia nel momento in cui il piede posteriore si stacca dal suolo e termina con il piede anteriore che tocca nuovamente il terreno.

In tutto questo, la colonna vertebrale si flette sul piano sagittale, si inclina/piega sul lato della spada sul piano frontale e ruota verso il lato senza attrezzo sul piano trasversale (3).

Caratteristiche cinematiche dell’affondo

- Distanza percorsa e tempo impiegato. Da una indagine si conosce che la lunghezza dell’affondo in un gruppo di atleti d’élite è di 1,17m ed ha un tempo di 1,86 secondi; invece un gruppo di novizi ha un affondo di 1,02m, ma più veloce 1,46 secondi (4). Questa differenza di tempo impiegato può essere data dalla maggior distanza ricoperta dagli schermidori esperti. Anche un altro studio mostra come gli atleti esperti hanno un affondo più lungo (1,4m) rispetto ad un gruppo meno allenato (1,13m) (5). La velocità dell’affondo serve per ridurre al minimo il tempo di reazione dell’avversario. La distanza per ottenere un affondo completamente disteso si ottiene moltiplicando l’altezza dell’atleta in posizione eretta per 1,5 (6).

- Velocità orizzontale del centro di massa (CM). Il CM arriva a ricoprire una distanza di 1,49m in 1,42secondi con una velocità di picco di 2,6 m/s (ed una forza di picco di 496N) (7). La velocità orizzontale del CM è altamente correlato con la potenza dei muscoli estensori della gamba posteriore (8). Inoltre, questa variabile è maggiore negli atleti di alto livello rispetto agli intermedi e ai novizi (8).

- Posizionamento dei piedi. Solitamente il piede avanzato punta direttamente verso il bersaglio, mentre il piede arretrato viene posizionato a comodità dal soggetto. Infatti, il piede arretrato può avere un angolo acuto (rivolto leggermente verso l’avversario), così come ottuso (rivolto verso lato-dietro). Si conosce però, da una indagine, che se si posiziona il piede posteriore a 90° con la linea ottenuta dal piede avanzato si genera più potenza e velocità di avanzamento, rispetto sia ad un angolo acuto (45°) che ad ottuso (135°) (9).

- Piegamento del ginocchio in partenza. Negli atleti d’élite si assiste ad un ginocchio meno piegato in partenza (20°) rispetto ad un gruppo meno esperto (38°), ma esso viene esteso maggiormente nella fase di accelerazione dell’affondo (51° vs 18°). Questo permette di coprire una distanza maggiore come si è visto in precedenza (4).

Considerazioni finali nell’affondo. Per concludere con le considerazioni, si riporta un paragrafo scritto in una tesi di laurea che descrive molto bene, anzi in maniera eccellente, l’attivazione sequenziale dei muscoli coinvolti nelle fasi dell’affondo [CIANFORLINI, E. (2022). Analisi Biomeccanica dell'affondo nella scherma] (10):

“durante la prima fase vengono sollecitati i muscoli estensori dell’anca e del ginocchio posteriore per produrre una forza la cui componente orizzontale spinge il baricentro del corpo in avanti. In questo momento, si attivano anche i muscoli che interessano la caviglia della gamba posteriore (il tibiale anteriore, il soleo e il gastrocnemio). I muscoli della gamba anteriore (retto femorale, vasto laterale, gastrocnemio laterale e soleo) vengono invece attivati per esercitare rispettivamente una flessione dell’anca, concomitante all’estensione del ginocchio (retto femorale, vasto laterale), seguita da una flessione plantare (gastrocnemio laterale, soleo) per preparare la fase di contatto con il suolo. Quando il piede anteriore tocca il suolo, la fase di frenata coinvolge principalmente l'estensore del ginocchio anteriore e i muscoli flessori plantari che producono una forza frenante opposta alla forza di reazione al suolo per decelerare il corpo. I muscoli della gamba posteriore vengono quindi progressivamente non attivati ad eccezione dei muscoli semitendinoso e bicipite femorale, che vengono attivati per esercitare una coppia estensoria a livello dell'anca e frenare la flessione del tronco, mentre il muscolo tibiale anteriore contribuisce alla stabilizzazione del corpo nella parte finale dell’affondo” (7).

Si può osservare come i muscoli flessori della gamba avanzata, invece, devono controllare la rapida estensione del ginocchio avanzato per evitare infortuni ed i muscoli estensori della gamba avanzata devono controllare l’impatto con il suolo con un’azione eccentrica. Inoltre, sicuramente si deve far ricorso allo stretch shortening cycle per iniziare il movimento (2). Questi temi sono approfonditi nella parte di condizionamento fisico nella scherma.

Flèche. La flèche è un “attacco in corsa”. Da una posizione di guardia si esegue un rapido caricamento e spostamento del piede arretrato oltre il piede avanzato. Grazie alla forza applicata, lo schermidore non è in grado di stabilizzare la sua posizione concluso il “passo”, per cui si assiste all’esecuzione di alcuni spostamenti verso avanti. Solitamente, bisogna colpire l’avversario prima della decelerazione. Nella flèche solo l’arto arretrato contribuisce alla propulsione (a differenza dell’affondo).

Differenze genere-specifiche. Da numerosi studi si sono individuate differenze nella cinematica dei gesti tra atleti maschi e femmine (11). In particolare, le donne hanno una maggior adduzione dell’anca, adduzione/abduzione del ginocchio, eversione della caviglia e forza di contatto rilevata nella zona patellofemorale della gamba avanzata durante i movimenti di affondo (12,13).

BIBLIOGRAFIA

1. Aquili A, Tancredi V, Triossi T, De Sanctis D, Padua E, D’Arcangelo G, et al. Performance analysis in saber. J Strength Cond Res [Internet]. 2013 Mar [cited 2022 Aug 3];27(3):624–30. Available from: https://journals.lww.com/nsca-jscr/Fulltext/2013/03000/Performance_Analysis_in_Saber.10.aspx

2. Turner A, James N, Dimitriou L, Greenhalgh A, Moody J, Fulcher D, et al. Determinants of olympic fencing performance and implications for strength and conditioning training. J Strength Cond Res [Internet]. 2014 Oct 1 [cited 2022 Aug 3];28(10):3001–11. Available from: https://journals.lww.com/nsca-jscr/Fulltext/2014/10000/Determinants_of_Olympic_Fencing_Performance_and.39.aspx

3. KawaŁek K, Ogurkowska MB. A comparison of selected biomechanical parameters in speed-endurance athletes. Trends Sport Sci [Internet]. 2014;21(2):85–91. Available from: http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=s3h&AN=99585515&site=ehost-live

4. Gholipour M, Tabrizi A, Farahmand F. Kinematics Analysis of Lunge Fencing Using Stereophotogrametry. World J Sport Sci. 2008;1(1):32–37.

5. Gutierrez-Davila M, Rojas FJ, Antonio R, Navarro E. Response timing in the lunge and target change in elite versus medium-level fencers. https://doi.org/101080/174613912011635704 [Internet]. 2013 Jul [cited 2022 Aug 3];13(4):364–71. Available from: https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/17461391.2011.635704

6. Williams LRT, Walmsley A. Response timing and muscular coordination in fencing: A comparison of elite and novice fencers. J Sci Med Sport. 2000 Dec 1;3(4):460–75.

7. Guilhem G, Giroux C, Couturier A, Chollet D, Rabita G. Mechanical and muscular coordination patterns during a high-level fencing assault. Med Sci Sports Exerc. 2014;46(2):341–50.

8. Guan Y, Guo L, Wu N, Zhang L, Warburton DER. Biomechanical insights into the determinants of speed in the fencing lunge. Eur J Sport Sci [Internet]. 2018;18(2):201–8. Available from: https://doi.org/10.1080/17461391.2017.1414886

9. Gresham-Fiegel C., House P., Zupan M. The Effect of Non-Leading Foot Placement on Power in the Fencing Lunge [Internet]. 2013 [cited 2022 Aug 3]. Available from: https://shareok.org/bitstream/handle/11244/324674/Gresham-FiegelC2011.pdf?sequence=1

10. Ingegneria FDI. Analisi biomeccanica dell ’ affondo nella scherma Biomechanical analysis of the lunge in fencing. 2022;

11. Chen TLW, Wong DWC, Wang Y, Ren S, Yan F, Zhang M. Biomechanics of fencing sport: A scoping review. PLoS One. 2017;12(2):1–22.

12. Sinclair J, Bottoms L. Gender differences in the kinetics and lower extremity kinematics of the fencing lunge. http://dx.doi.org/101080/24748668201311868660 [Internet]. 2017 [cited 2022 Aug 3];13(2):440–51. Available from: https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/24748668.2013.11868660

13. Sinclair J, Bottoms L. Gender Differences in Patellofemoral Load during the Epee Fencing Lunge. http://dx.doi.org/101080/154386272014975813 [Internet]. 2015 Jan 2 [cited 2022 Aug 3];23(1):51–8. Available from: https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/15438627.2014.975813