Biomeccanica del tiro con l'arco: review Vendrame 2022

Una revisione sistematica di 41 studi sulla valutazione biomeccanica del tiro con l'arco, usciti fra il 1986 e il 2021. Gli autori hanno cercato su Scopus, PubMed e Web of Science fino al 15 luglio 2021 e hanno ordinato gli studi per parametro misurato, strumento usato e risultato. L'83% degli studi inclusi è uscito su riviste indicizzate, il 17% in atti di congresso; per area, il 67,5% appartiene alle scienze dello sport, il 17,5% a salute e fisiologia umana e il 15% all'ingegneria dello sport. Quasi la metà (46%) confronta gruppi di livello diverso, in genere esperti e principianti, mentre il resto guarda un solo gruppo, e in 17 casi su 22 si tratta di arcieri esperti.

I parametri raccolti sono otto: durata delle fasi del tiro, attività muscolare, stabilità posturale e oscillazione dell'arco, tempo di reazione al clicker, configurazione del corpo e tremore, frequenza cardiaca e parametri cardiopolmonari, cinematica delle mani e forza sull'impugnatura. L'oscillazione del corpo è il parametro che regge meglio: in nove studi su dieci si è comportata come un indicatore di prestazione, con gli esperti più stabili dei principianti e, fra gli élite, punteggi più alti quando l'oscillazione è minore. Un solo studio va in direzione diversa e sostiene che negli élite conti più stabilizzare l'orientamento della freccia che ridurre il movimento del centro di massa. Sulla durata della mira, invece, i cinque studi che l'hanno misurata non concordano: in uno su quattro arcieri élite due peggioravano allungando la mira e due facevano l'opposto, un altro ha trovato le frecce più accurate con mire più lunghe, due una correlazione negativa.

Sui muscoli, i quattordici studi con elettromiografia di superficie descrivono differenze fra livelli: i principianti reclutano il bicipite invece dei muscoli della schiena durante la trazione e si affaticano prima, gli esperti coinvolgono deltoide posteriore e trapezio medio e mantengono la contrazione dei muscoli del tronco anche dopo il rilascio. Due studi però concludono che la prestazione non va con l'intensità o con il tipo di attivazione, ma con la capacità di ripetere lo stesso schema a ogni freccia. Sul tempo di reazione al clicker tutti e quattro gli studi concordano che un rilascio più ritardato si accompagna a punteggi peggiori; negli arcieri di vertice quel tempo è nell'ordine dei 150 ms, non è osservabile a occhio e secondo gli autori è già vicino al limite fisiologico, tanto che due studi indicano la variabilità del tempo di reazione fra una freccia e l'altra come predittore migliore del valore medio. Quattro studi su arcieri élite non hanno trovato nessun legame fra frequenza cardiaca e punteggio, mentre quelli che confrontano esperti e principianti riferiscono negli esperti frequenze più basse e maggiore attività parasimpatica. Sulla forza esercitata sull'impugnatura, l'unico studio incluso non ha trovato differenze né fra livelli né con la fatica.

La conclusione degli autori è che ogni arciere esperto sviluppa una propria strategia di attivazione muscolare, di gestione dei tempi e di postura, e che il candidato più promettente come indicatore di prestazione è la ripetibilità del gesto da una freccia all'altra. Segnalano anche un vuoto: dei sei studi trovati su atleti con disabilità uno solo riguardava la biomeccanica del gesto, e solo quello è entrato nella revisione.

La ricerca è stata chiusa il 15 luglio 2021 su tre banche dati, Scopus, PubMed e Web of Science, con stringhe che incrociavano «archer*» e una lista di termini su strumenti e parametri (pedana di forza, motion capture, stereofotogrammetria, sensori inerziali, accelerometro, giroscopio, elettromiografia, cinematica, controllo posturale, attività muscolare, frequenza cardiaca e respiratoria, biomeccanica, prestazione, punteggio, infortunio, variabilità), più un secondo ramo con i termini su disabilità e paralimpico. Titoli e abstract sono stati letti da due revisori in modo indipendente e i casi discordi risolti in riunione con gli altri autori. Sono stati accettati solo articoli in inglese su esseri umani, con o senza disabilità.

Dopo la rimozione dei duplicati sono rimasti i soli lavori sul tiro al bersaglio. Gli autori hanno escluso gli studi di carattere solo psicologico o sull'arousal, quelli farmacologici, quelli dedicati soltanto all'ottimizzazione dell'attrezzatura, gli articoli puramente metodologici che sviluppano sistemi a sensori o metodi di analisi per la selezione dei talenti, gli studi con un solo partecipante e le valutazioni fatte soltanto a occhio. Restavano eleggibili i lavori che indagavano un movimento dell'arciere o un aspetto tecnico legato alla qualità del tiro, cioè quelli che correlavano una caratteristica con il punteggio o che confrontavano livelli diversi.

La qualità è stata valutata con lo Standard Quality Assessment Criteria for Quantitative Studies, uno strumento da 14 voci in cui ogni criterio vale 2 se soddisfatto, 1 in parte e 0 se no. Tre voci, quelle su assegnazione casuale e cecità di partecipanti e sperimentatori, sono state scartate perché non si applicano a questo tipo di studi; le restanti sono state divise in impostazione della ricerca (quattro voci), disegno dello studio sui partecipanti (tre) e analisi e presentazione dei risultati (quattro). Ogni categoria ha un punteggio dato dal rapporto fra totale ottenuto e massimo possibile, con le soglie a 0,5 e 0,75 per distinguere qualità bassa, media e alta. Da ogni articolo sono stati estratti rivista e anno, obiettivo, numerosità e livello dei partecipanti, setup sperimentale, parametri, sensori e significatività dei risultati, raccolti in una tabella che riporta anche tipo di arco, distanza di tiro e muscoli strumentati.

La sintesi è descrittiva: gli autori contano gli studi che trovano un parametro rilevante e quelli che non lo trovano, ma non mettono insieme i risultati in una meta-analisi e non riportano dimensioni dell'effetto, per cui uno studio su due arcieri pesa in quel conteggio come uno su quaranta. Gli stessi autori scrivono che il quadro risulta contraddittorio e che un confronto diretto fra i risultati è difficilmente praticabile, date le differenze di protocollo e di strumentazione.

I criteri di inclusione decidono anche cosa la revisione non può dire. Solo articoli in inglese: resta fuori buona parte della letteratura giapponese, coreana, francese e turca. Niente studi su un solo partecipante, niente studi solo psicologici o sull'arousal, niente lavori dedicati all'attrezzatura, niente articoli metodologici sui sensori: chi cerca accordatura, materiali o preparazione mentale non trova qui la sua rassegna. La ricerca si chiude a luglio 2021, quindi i lavori successivi non ci sono.

Sulla qualità, la categoria più debole è proprio il disegno degli studi sui partecipanti, per descrizione scarsa degli arcieri e del setup: tipo di arco, dimensione del bersaglio e distanza non sono sempre indicati, e molti studi hanno meno di cinque partecipanti, con due a otto nei lavori sulla durata delle fasi. Gli autori notano anche che limitarsi agli studi di qualità alta non cambia le proporzioni fra risultati a favore e contrari, il che vuol dire che il filtro di qualità non aiuta a decidere. Lo strumento di valutazione, inoltre, è stato usato senza tre delle sue quattordici voci.

Due dettagli di accuratezza interna. Nella tabella di estrazione lo studio di Clarys del 1990 compare tre volte, una per ciascuno dei suoi esperimenti, quindi le righe della tabella e il conto di 41 studi non coincidono. In un punto del testo il riferimento non torna: l'affermazione su chi per primo ha registrato con un microfono il suono del clicker è attribuita a Heller ma rimanda in parentesi a Callaway e colleghi.

La revisione serve come mappa, non come risposta: dice quali domande sono state poste sul gesto dell'arciere, con quali strumenti e quante volte le risposte si sono contraddette. Per chi tira, il risultato più robusto riguarda l'oscillazione del corpo, che in nove studi su dieci si è comportata come indicatore di prestazione; sulla durata della mira, invece, i cinque studi disponibili vanno in direzioni opposte, quindi la convinzione che tenere più a lungo, o meno a lungo, faccia punti non si appoggia su questa letteratura.

Qualche numero resta utile come riferimento. Il tempo di reazione al clicker negli arcieri di vertice è nell'ordine dei 150 millesimi di secondo, quindi non si osserva con una telecamera normale e, secondo quello che gli autori leggono negli studi, è vicino al limite fisiologico: fra arcieri già forti la variabilità da una freccia all'altra distingue più del valore medio. La frequenza cardiaca, nei quattro studi su arcieri élite, non si è associata al punteggio.

La conclusione generale ha una conseguenza concreta su come si leggono le misure. Gli arcieri esperti differiscono fra loro nelle attivazioni muscolari, nei tempi e nella postura, per cui confrontare le proprie misure con quelle di un singolo campione preso a modello dice poco, e quello che negli studi distingue i più bravi è la somiglianza di ogni freccia alle proprie, non a quelle di qualcun altro. Resta anche un vuoto dichiarato: sulla biomeccanica del tiro paralimpico esiste un solo studio incluso, e quindi su quella tecnica il registro ha quasi niente da citare.