Lug 14, 4 mesi ago

A spine in a bottle

Costruire navi in bottiglia è un passatempo: non vi è alcun motivo per perderci le ore che chi è appassionato ci perde… se non il piacere di perderci del tempo per riuscirci. Che cosa hanno in comune questa nave in bottiglia, o il sudoku, o cucinare con giocare ai videogiochi, sperimentare allenamenti, leggere libri di Storia, programmare in Visual Basic e studiare modelli biomeccanici?

Niente apparentemente, ma si tratta di passatempi. Alcuni sono di altri, altri sono miei. Per me giocare con l’Xbox o vedere una serie TV mi appassiona quanto allenarmi o creare un modellino biomeccanico. Adoro passare ore ed ore, nel tempo, dietro a queste cose. Per chi fosse interessato, questa è così la mia colonna vertebrale in bottiglia.

Nel campo del fitness/bodybuilding le persone credono, erroneamente, che il pratico sia solo quello che smuove i pesi, mentre il teorico è quello secco che studia l’allenamento sui libri senza allenarsi. Questa visione on/off, 1/0, si/no, bianco/nero mixata con la virulenza dei social ha creato, nel tempo, due fazioni: quelli che si bevono le peggio stronzate solo perché nessuno le ha mai fatte prima, e quelli che hanno quel tipico atteggiamento del cazzo della serie SSMQSSP o NCSPLSDUV (cioè “si stava meglio quando si stava peggio” e “non ci sono più le stagioni di una volta”)

Queste due fazioni hanno una cosa in comune: non sperimentano. 

I primi sono così alla ricerca dell’allenamento ottimale che non si rendono conto che il provare è necessario per selezionare le cazzate dalle cose che funzionano, ma questa selezione è possibile solo se le prove durano quel tempo necessario per comprendere davvero se e come una cosa funziona e così per selezionare metodologie e esercizi.

I secondi con quel fottutissimo atteggiamento da guru destocazzo sanno già tutto e non hanno bisogno di sperimentare. 

Allenarsi è così il modo per mettere in pratica le teorie sull’allenamento, è lo “sporcarsi le mani” facendo qualcosa. Ma esiste uno “sporcarsi le mani” in qualsiasi attività umana. Perché si fanno gli esercizi di Matematica e non si studia solo la teoria? Perché l’esercizio è lo sporcarsi le mani della Matematica, anche se agli occhi del profano si tratta sempre di “teoria”.

Bene. Il mio passatempo preferito è “sporcarmi le mani” con una sega mentale: leggo uno studio, mi piace tentare di rimetterlo in pratica. Nello specifico, leggo uno studio sulla biomeccanica della spina, mi piace tentare se posso di rifarlo.

Anni fa misi in piedi un buon modello di colonna vertebrale, ma adesso lo voglio tirare a lucido e principalmente documentarlo. Un altro aspetto tipico delle attività umane, infatti, è che è più divertente fare qualcosa che descrivere come è stata fatta.

I migliori programmatori sono o dei geni che fanno tutto loro rivoluzionando l’informatica, oppure sono quelli che hanno la capacità di descrivere le loro idee anche agli altri, in modo che possano rifarle. Documentare le cose è il modo migliore per non perdere tempo a doverle riscoprire.

Ecco cosa voglio fare

  • Una implementazione di una spina dorsale che si flette ed estende. Il tema di questo articolo

  • Metterci circa un centinaio di fasci muscolari

  • Minimizzare le forze che determinano un carico di tipo follower

  • Finire il simulatore di squat

  • Inserire la spina ed il ginocchio nel simulatore

  • Calcolare le forze statiche

  • Inserire le velocità nel simulatore

  • Calcolare le forze dinamiche.

Scopo del tutto: far vedere perché la spina è curva, far vedere perché la retroversione del bacino nello squat se fatta in un certo modo non è dannosa come si può pensare.

Deadline: un anno. Del resto, è un divertimento

Giochiamo con la spina

L’articolo è il documento, metto e metterò i file sul gruppo “Biomeccanica del Resistance Trainer” di Lorenzo Pansini dove io faccio parte dello staff dei moderatori.

Ecco la versione 1.0. Il foglio Main permette di giocare, il foglio Spina contiene tutta la logica descritta di seguito e anche tutta la logica per il disegno, il foglio Grafici contiene dei grafici che sono varianti di questi due.

A sinistra in alto ci sono 3 barrette: 

  • Curvatura: permette di variare la forma ad S della spina, 100% è la curvatura standard, 0% la colonna è del tutto diritta, 250% è quella di uno che ha una scoliosi ottocentesca.

  • Flex/ext: permette di flettere ed estendere la spina. 0% è una spina in posizione neutra, -50% la massima estensione, 100% la massima flessione

  • Inclinazione: permette di inclinare la spina

La cosa migliore che potete fare è muovere le barre e vedere che succede.

Vi illustro la casella di spunta Compensazione, che è una idea che viene dal fatto che io sono uno che fa pesi e che osservo cosa succede alla spina sotto carico, a differenza di molti fisiatri ed ortopedici che vedono solo spine patologiche o proprio in sede di intervento chirurgico.

Inclinate la spina di 35° rispetto alla verticale, come in figura. Immaginate che questo sia l’assetto della schiena al passaggio al ginocchio di uno stacco regolare. Il soggetto “perde la schiena”, cioè non riesce a tenere la curvatura e così la schiena si flette in avanti. Tipicamente la zona lombare diventa rettilinea, situazione che indica proprio il “perdere la schiena”.

Portate la flessione su 55%, notate come la parte lombare diventi rettilinea. Se fate avanzare la barra con le freccette potete vedere proprio l’animazione. Notate il grafico a desta: la curva “Neutra” è la spina inclinata con il mantenimento della curvatura, la curva “Flex” è la situazione descritta, di spina flessa. Ok, ma cosa c’è che non va? La testa è crollata, ma non è una situazione reale… sotto carico non è che ci sia un crollo in avanti se uno perde la schiena, no? Quello che accade è che il soggetto mantiene la sua inclinazione globale della schiena, si nota perché la testa rimane bene o male alla stessa altezza, ma il bacino retroverte, cioè l’estremità caudale dell’osso sacro tende ad andare in avanti e quella craniale indietro.

Questo fa si che il soggetto rettilineizzi le vertebre lombari (ripetete con me “sopra la panca la spina rettilineizza, sopra la panca la spina non rettilineizza” o “trentatre trentini entrarono i Trento tutti e trentatrè rettilineizzando”) senza crollo delle spalle in avanti.

Spuntate la casella “compensazione” et voilà: il bacino retroverte! Adesso guardate la curva “Comp” nel grafico di sinistra: vedere come l’inclinazione fra l’acetabolo e la prima vertebra toracica sia la stessa che c’è nel caso “Neutra”? Questo si vede perché le linee tratteggiate si sovrappongono perfettamente.

Perciò, un modello di spina dorsale per i pesi non poteva non gestire questa situazione.

Nel prossimo articolo vedremo quanto le lombari perdono la curvatura quando si perde di brutto la curvatura: cosa accade localmente rispetto ad un comportamento globale?

Vi faccio uno spoiler: a fronte di una completa perdita della lordosi lombare le vertebre lombari si inclinano di poco. “Eh ma si sapeva!”

Vero. Sapete chi l’ha scritto per primo questa cosa? Io, nel mio libro DCSS. Ora, non è che io ho scoperto nulla, solo che l’ho scritto. Se voi lo sapete, o siete medici o del settore oppure l’avete letto in DCSS o l’avete sentito da qualcuno che è medico o del settore o l’ha letto in DCSS.

Però nel prossimo articolo vedremo due numeri e potremo fare degli esperimenti. Quando uscirà? Poiché questo è un passatempo, uscirà quando sarà rileccato come dico io.

Il modello di colonna vertebrale

Sia hs l’altezza della spina dorsale e h l’altezza del soggetto, vale la relazione:

hS=hba

Con b = 29,4 ed a=2,42 che sono i parametri con il più alto coefficiente di correlazione.

Conoscendo l’altezza totale della spina è possibile stimare l’altezza delle singole vertebre secondo i seguenti coefficienti.

Pertanto l’altezza della vertebra i-esima vale:

hvi=hshsi%

Le lunghezze in mm dei piatti vertebrali rispettivamente inferiore e superiore per la vertebra i-esima valgono:

lvInfi=1,1348hvi+5,3909

lvSupi=1,2326hvi+2,838

Le superfici in mm2 dei piatti vertebrali rispettivamente inferiore e superiore per la vertebra i-esima valgono:

AvInfi=64,922hvi+538,2

AvSupi=64,184hvi+581,56

Conoscendo l’altezza totale dei dischi intervertebrali è possibile stimare l’altezza dei singoli secondo i seguenti coefficienti: