Gli effetti della rigidità delle protesi per la gamba e della rigidità della pedana di stacco sulla prestazione nel salto in lungo

Perché questo studio conta per gli appassionati di sport

Il salto in lungo è una delle gare più spettacolari dell’atletica: una corsa a tutta velocità che si conclude con un unico slancio esplosivo. Questo studio pone una domanda rilevante per atleti, allenatori e chiunque si interessi di equità nello sport: in che modo le protesi per arti inferiori ad alta tecnologia e la rigidità della pedana di stacco influenzano la distanza che si può raggiungere? Confrontando saltatori d’élite con amputazione transtibiale e migliori saltatori universitari senza amputazioni, i ricercatori hanno esplorato se le protesi da corsa in fibra di carbonio offrano un vantaggio e come la “molla” della superficie sotto il piede influenzi la prestazione.

Come la distanza del salto dipende da velocità e tecnica

Nel salto in lungo, il successo inizia molto prima che l’atleta tocchi la pedana. La distanza percorsa è in gran parte determinata da quanto velocemente corre l’atleta subito prima del distacco e da quanto bene riesce a convertire quella velocità orizzontale in spinta verso l’alto senza frenare troppo. Quando il piede d’altro avampiede colpisce il suolo, si comporta un po’ come una molla, comprimendosi e poi rimbalzando mentre interagisce anche con la superficie della pista. La rigidità combinata della gamba e della superficie influenza quanta energia elastica può essere immagazzinata brevemente e poi restituita, contribuendo a lanciare il saltatore in avanti. Lo studio si basa su lavori precedenti che mostrano come le persone regolino naturalmente la rigidità delle proprie gambe quando si muovono su superfici più morbide o più rigide, affinando questo sistema gamba–superficie per mantenere efficiente il movimento.

Protesi per la gamba: più elasticità, stessa distanza

Hanno partecipato due atleti di livello mondiale con amputazione transtibiale che hanno usato protesi da corsa specifiche in fibra di carbonio con tre differenti livelli di rigidità: una più morbida rispetto alla raccomandazione del produttore, una alla rigidità raccomandata e una più rigida. Nonostante chiare differenze meccaniche — la protesi più morbida si piegava maggiormente e immagazzinava più energia elastica — la loro massima velocità in avvicinamento e la distanza di salto non sono cambiate in modo significativo tra le impostazioni. Ciò che ha contato davvero è stata la velocità: per ogni aumento di 1 metro al secondo nella velocità di avvicinamento, questi atleti hanno saltato circa mezzo metro in più. In altre parole, anche se le loro lame protesiche potevano immagazzinare grandi quantità di energia, il fattore chiave per la prestazione è stata la velocità con cui arrivavano alla pedana, non la maggiore elasticità della lama entro l’intervallo testato.

Pedane “a molla” aiutano i saltatori non amputati

Otto saltatori universitari senza amputazioni sono stati testati su tre diverse pedane di stacco: una superficie di pista standard e due pedane personalizzate, molto più morbide, montate su molle metalliche. La loro velocità massima di avvicinamento è cambiata di poco tra le superfici, ma sono cambiate le distanze di salto. In media, gli atleti hanno saltato più lontano dalle pedane più deformabili, ottenendo circa il 7% in più sul pannello più morbido rispetto a quello regolamentare a velocità simili, e all’incirca il 16% in più rispetto agli utilizzatori di protesi con la loro impostazione raccomandata. Le pedane più morbide si comprimono maggiormente e immagazzinano più energia elastica, tuttavia l’analisi suggerisce che il miglioramento della distanza fosse legato principalmente alla rigidità della pedana in sé, non semplicemente a quanta energia la pedana immagazzinasse. Questo indica cambiamenti sottili nel modo in cui la gamba e il corpo sfruttano quel supporto elastico per ridurre la perdita di velocità al distacco.

Chi ha davvero il vantaggio?

Quando i ricercatori hanno confrontato condizioni che riflettono la competizione reale — una protesi alla rigidità raccomandata su pista standard per gli atleti con amputazioni, contro gambe normali sulla stessa superficie per i non amputati — non hanno trovato differenze significative né nella velocità di avvicinamento né nella distanza di salto. Questo valeva nonostante le lame protesiche potessero immagazzinare molto più energia elastica della normale superficie della pista. Gli autori suggeriscono che gli atleti non amputati riescano a regolare la rigidità delle proprie gambe per compensare la scarsa elasticità della pista, mentre gli utenti di protesi sono limitati dalla rigidità fissa dei loro dispositivi. Per gli organismi di governance sportiva, la conclusione principale è che le protesi in fibra di carbonio attuali, con configurazioni tipiche, non consentono ai saltatori con amputazione transtibiale di superare i non amputati semplicemente grazie a un maggiore accumulo di energia. La prestazione dipende ancora dai fondamenti: velocità sulla corsia e tecnica efficace al distacco, indipendentemente dal fatto che la gamba sia biologica o in fibra di carbonio.

Citazione: Ashcraft, K.R., Grabowski, A.M. The effects of leg prosthesis stiffness and take-off board stiffness on long jump performance. Sci Rep 16, 7418 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38100-x

Parole chiave: salto in lungo, protesi da corsa, rigidità della superficie, energia elastica, sport paralimpico