Analisi biomeccanica del modello Heki To Ryu

E' con estremo rispetto e cautela che mi accingo ad illustrare queste considerazioni, ma nell'ambito dello studio del Modello Antico Occidentale (Progetto MBA!) non ho potuto fare a meno di cogliere similitudini molto effervescenti con l'universo orientale, più specificamente di quello giapponese di cui ho avuto la fortuna di fare esperienza diretta in una delle sue scuole più rispettose della tradizione. L'esperimento qui di seguito esposto ha molte similitudini da un punto di vista procedurale con quello da noi condotto.

Conosciuta prima come kyujutsu e solo più tardi come kyudo, l’arte del tiro con l'arco era pienamente sviluppata con un complesso sistema di pratiche e di tecniche, una varietà inizialmente ampia di stili, che in seguito si ridusse a pochi stili principali che differivano fra loro prevalentemente in base alla provenienza regionale, al collegamento con uno specifico orientamento filosofico-religioso ed ad una maggiore enfasi posta su alcuni aspetti del tiro. Questi stili, che si possono definire “antichi”, sono giunti sino ai nostri giorni, ed è su questa base che, a partire dall’epoca Meiji, analogamente a quanto avvenuto per altre arti del Budo giapponese, si è avviata l’elaborazione di una forma unitaria che rappresenta lo standard praticato dall’All Nippon Kyudo Federation nonché dall’International Kyudo Federation, la federazione internazionale di Kyudo. Tale standard, formulato grazie al lavoro congiunto di maestri appartenenti alle scuole antiche (prevalentemente la scuola Honda e la Scuola Ogasawara), permette ad arcieri che praticano stili diversi di tirare insieme.

La scuola maggiormente rappresentata attualmente è la cosiddetta “Scuola Heki” (Heki To Ryū), perché era stata scelta dal primo Shogun Tokugawa in seguito ad una vittoria bellica riportata dal grande guerriero e maestro d’arco Heki Danjō Masatsugu, che è ancora venerato ai nostri giorni. Questa tecnica apparentemente risulta quasi impossibile da realizzare a meno che non si prenda in considerazione lo specifico arco utilizzato in Giappone.

Date le suddette caratteristiche dell’arco, risulterà più chiara questa tecnica: essa si caratterizza per la presenza di 10 “figure” che prese individualmente, servono a spiegare visivamente la tecnica, mentre se effettuate senza pause si trasformano in un tiro fluido e preciso dal punto di vista dei movimenti tanto da poter essere quasi visto come un “rituale”.

Sebbene la tecnica venga insegnata sulla base di antichi stereotipi ereditati da predecessori, fino a poco tempo fa non era stata verificata scientificamente. Inoltre, anche nel Kyudo Kyohon (Manuale di insegnamento del Kyudo della Federazione Nazionale Giapponese)[1] si trovano molte istruzioni e frasi astratte, ed è a volte difficile per un neofita comprendere propriamente il suo contenuto. Mori (1998)[2] dichiarò che “uno studente ha bisogno di padroneggiare le istruzioni del kyudo razionalmente e propositivamente” riguardo la tecnica di tiro. Anche per questo motivo oggi l’istruzione richiede una base scientifica, piuttosto che un’espressione d’insegnamento intuitiva e infondata tramite il Coaching. In studi precedenti sul Kyudo, molti hanno incentrato l’attenzione sulle attrezzature[3] o sulla fase dell’Hanare, “il rilascio della freccia”[4] Tramite lo studio elettromiografico del movimento al momento del rilascio della freccia, è stato rilevato come l'estensore del gruppo muscolare del braccio destro è prevalentemente utilizzato e come l’attivazione dei gruppi muscolari possa essere diversi a seconda del livello di abilità[5].

Tuttavia, nelle ricerche di cui sopra, le sequenze temporali dell’attività muscolare nei movimenti che portano alle riprese dell'arco sono state mostrate ma non elaborate. Questi appunti, derivati dallo studio di Aki Konishi and Motoko Fujiwara (2005) sono i primi che cercano di fare luce sul problema. Il Kyudo è uno sport che utilizza le caratteristiche elastiche dell'arco[6] al fine di colpire efficacemente il bersaglio, per sfruttare al meglio questa caratteristica, è necessario effettuare uno studio dettagliato dell’attività muscolare coinvolta nel processo di tendere l’arco. I movimenti che compongono le fasi della trazione e del rilascio sono suddivisi in otto parti, definite “Syahou-Hassetsu”. Al termine di ognuna di queste parti vi è un periodo di immobilità che precede la fase successiva. Inoltre, i movimenti coinvolti sono estremamente lenti: sono necessari 20-30 secondi. “Syahou-Hassetsu” è particolarmente rappresentato nelle 4 fasi principali che riguardano la trazione che sono: Uchiokoshi, “sollevando l'arco nella parte anteriore, Daisan, “la mossa preliminare che imposta la trazione,” Hikiwake, “l’arco viene teso completamente”, e Kai, “termine della trazione”, tutti si concludono nell’Hanare, il rilascio della freccia dall'arco.

I movimenti conclusivi all’azione sul bersaglio sono Hanare e Kai in cui l’energia elastica viene immagazzinata nell'arco durante la trazione. Sembra tuttavia che il movimento della trazione stessa, prima di Kai e Hanare, sia molto difficile per un principiante. Il movimento di tendere l’arco è chiamato Hikiwake, ma il movimento precedente a quello che imposta la trazione si chiama Daisan. In Daisan, entrambi i polsi sono sollevati all’altezza del volto e l’arco è spinto in avanti con il braccio sinistro che si estende contrastando l’elasticità dell’arco. Successivamente, mantenendo il gomito sinistro esteso, la mano destra inizia a trarre la corda.

Di solito, dopo aver sollevato entrambe le braccia intorno alla parte anteriore sovraccaricata, è difficile spingere un arco con la mano sinistra e tirare una corda con la mano destra, inoltre, la mano sinistra che spinge l’arco è la mano non dominante[7] il potere di spingere è più debole del potere di tendere.

Fasi Daisan e Hikiwake nello stile di tiro Heki

L’esperimento di rilevazione della scansione temporale delle fasi Daisan e Hikiwake è stato condotto su soggetti esperti (E) e neofiti (N). La durata dei movimenti di rilevazione, in entrambi i gruppi, anche se ogni tempo di movimento non hanno una differenza significativa tra i due gruppi, il tempo del Daisan in gruppo N tendeva ad essere più breve rispetto al gruppo E ( p <0,1).

Il valore relativo per ciascun periodo, invece, è stato calcolato come percentuale della durata totale di Uchiokoshi, Daisan, Hikiwake, e Kai. Durante Daisan, il tempo relativo del gruppo N è risultata significativamente più breve di quella del gruppo E. Per la fase Hikiwake, non è stata rilevata alcuna differenza tra il gruppo E e gruppo N in entrambi i valori assoluti e relativi.

[1] All Japanese kyudo leagues ed. (1990)

[2] Attuale capostipite della Scuola Heky To Ryu Insai succeduto alla morte del Maestro Inagaky Genshiro.

[3] Hosoya et al. (1994), Kosa et al. (1975)

[4] Hosoya et al. (1997a, b), Inagaki (1972,1973,1981)

[5] Kamei et al. ス ポ ー ツ 科学研究, 2005 年 52 (1971), Karasawa (1976)

[6] Lo Yumi è un arco definito da una particolare geometria. Di grandi dimensioni, la sua impugnatura giace nel secondo terzo della sua lunghezza. Questa geometria pare suggerita dalla necessità di utilizzarlo a cavallo. Le sue estremità sono ricurvate verso il bersaglio ed è quindi un “longbow” asimmetrico con le parti terminali riflesse. Non è certo un arco da alte prestazioni: le sue masse in movimento lo penalizzano notevolmente. Paragonato agli archi coevi compositi cinesi e coreani, a leve rigide, non reggerebbe al confronto, ma… la straordinaria tecnica sviluppata nell’addestramento lo definiscono parte di un sistema “efficiente”, tanto da essere utilizzato continuativamente per migliaia di anni. Mai come in questo caso, il “lavoro sull’uomo” ha costituito l’elemento chiave, annullando l’importanza di qualsiasi innovazione materiale sugli strumenti.

[7] Nel Kyudo tradizionale per guerrieri prevalentemente appiedati non esistono arcieri mancini. Storicamente, per una questione legata alla simmetria di allineamento e posizionamento sul fronte di battaglia, tutti i guerrieri usavano il braccio sinistro per reggere l’arco.

-------------------------------------- L’ Hikiwake è il movimento dinamico del tendere l’arco, sia con la parte sinistra sia con quella destra del corpo. È stato rilevato da un punto di vista elettromiografico all’atto dell'espletamento di Hikiwake, come la tensione dell’arco diventi stabile e sia caratterizzata da una contrazione muscolare statica[1] e invece come nella transizione da Hikiwake a Daisan si riavvii il ciclo dinamico.Pertanto, l’attività muscolare è stata studiata tramite EMG durante un periodo di un secondo (prima del completamento di Daisan (punto 3) e durante Hikiwake, (punti 4 e 5). Gli autori si aspettavano che i neofiti attivassero troppo i muscoli delle spalle ed i muscoli del polso destro, e non fosse possibile per loro utilizzare i muscoli estensori in modo efficace come avviene negli arcieri esperti.

Fig 26: Un tipico EMG delle fasi di trazione nel tiro dell'arco nel gruppo E (a) e nel Gruppo N (b). Da Konishi e Fijiwara, 2005

L’attività muscolare registrata un secondo prima del completamento del Daisan risulta attiva staticamente, ed è collocata nello stato di preparazione di Hikiwake, dividendolo in cinque sottofasi analizzabili tramite EMG.

Modelli di attività muscolare in Daisan

Prima dell’inizio della fase Daisan e prima del suo completamento, la differenza tra il gruppo E e quello N si evidenzia soprattutto nella risposta del sottospinato e nel tricipite sinistro. Nel complesso, una differenza può essere vista tra il gruppo E e il gruppo N nel sottospinato sia destro che sinistro e il tricipite sinistro. Successivamente, la differenza tra i gruppi è stata osservata in forma di attività del sottospinato destro. Nel gruppo E, come gli intervalli progrediscono, l’attività aumenta, mentre nel gruppo N, nessun cambiamento pronunciato avviene nei cinque intervalli. Tuttavia, nel sottospinato sinistro, sia una diminuzione di attività sia una grande fluttuazione è stata rilevata.Nella regione centrale del deltoide sinistro, un grande incremento dell’attività è stato osservato nel quinto intervallo del gruppo E, mentre quasi nessuna fluttuazione è stata osservata nel gruppo N.

Un grande aumento dell’attività generale è stata comunque osservata durante l’intervallo 5 in entrambi i gruppi.Per quanto riguarda il tricipite, un generale aumento dell'attività muscolare è riscontrato nel tricipite sinistro nel gruppo E, mentre l'attività nel gruppo N rimane pressoché costante per tutto il periodo di cinque intervalli.Modelli di attività muscolare in HikiwakeLa differenza è stata osservata tra i due gruppi nell'attività del sottospinato e nella regione deltoidea centrale. La forma di ogni attività muscolare per i gruppi E ed N sono discussi di seguito: in entrambi i gruppi è stata osservata un’attività simile sui lati destro e sinistro del sottospinato. Nel gruppo E, tuttavia, con l’eccezione dell’intervallo 1, sono stati ottenuti valori quasi costanti, mentre nel gruppo N una diminuzione dei valori è stata vista a completamento di Hikiwake.

Per l’attività muscolare della regione deltoidea centrale, con l'eccezione di intervallo 1, valori pressoché costanti sono stati ottenuti su entrambi i lati del gruppo E, mentre nel gruppo N l’aumento è stato visto crescere man mano che gli intervalli progredivano.Sono stati registrati simili cambiamenti nei tricipiti sia sul lato destro che sinistro, in altre parole, sul lato sinistro, con l’eccezione dell’intervallo 1 è stata registrata un’azione muscolare simile, e nel progredire degli intervalli, l’azione è aumentata, dando un effetto principale significativo dell'intervallo (F [4,70] = 11,176, p <0.001). Al contrario, sul lato destro un aumento dell’attività muscolare è stato registrato nel gruppo E al progredire degli intervalli, ed un effetto significativo dell’intervallo è stato ottenuto nella fase 5.

Il movimento della spalla durante la trazione dell’arco

Si è ritenuto opportuno aggiungere un’ulteriore approfondimento riguardante il movimento delle spalle durante la trazione dell’arco.Poiché il processo di tiro dell'arco è costituito da molti movimenti continui, durante Daisan, Hikiwake e Kai, si è notato che come il movimento progredisce, è necessaria maggiore forza per resistere alla forza di richiamo dell'arco e della corda. In particolare, al fine di mantenere stabilità in piena trazione, (Kai), sono necessari alcuni secondi di sforzo muscolare isometrico, per giungere al rilascio della freccia (Hanare). Per poter procedere ad una fase Kai meccanicamente stabile con poca vibrazione, è necessario tendere l’arco senza discontinuità durante Daisan e Hikiwake. Inoltre, il movimento del gomito e dell’articolazione della spalla è importante; soprattutto, è evidente come l’adduzione sul piano trasverso della spalla giochi il ruolo più decisivo. La ragione di ciò è che, mentre durante Daisan l’azione principale è l’estensione del gomito sinistro, durante Hikiwake, attraverso la simmetrica adduzione sul piano trasverso dell’articolazione della spalla, l’arco può essere teso ancora di più.

L’articolazione delle spalle è estremamente mobile, essendo formata da 2 superfici sferiche, rispettivamente concava e convessa, e permette movimenti tridimensionali congiunti. A causa di questo, il raggiungimento del controllo motorio per stabilizzare l’articolazione della spalla è difficile, ed è considerato un indicatore della differenza di livello di abilità dell’arciere. Negli arcieri esperti, durante Daisan, l’articolazione della spalla sinistra si muove in modo essenziale, la mano sinistra che impugna l'arco si sposta verso il basso e in parallelo, e l’estensione del gomito sinistro conclude l'azione. Simultaneamente la mano e la spalla destra tendono la corda spostandosi dalla posizione precedente, prima di iniziare Hikiwake. Il muscolo attorno alla spalla destra sembra non essere utilizzato in eccesso, ed entrambe le articolazioni della spalla sono state abdotte ad un angolo di 90 gradi. In tale stato, Hikiwake risulta completato lavorando ugualmente sia con la mano sinistra che ha spinto l’arco, sia con il lato destro che ha tirato la corda.

D’altra parte, negli arcieri inesperti, l’articolazione della spalla sinistra si muove contemporaneamente come estensione del gomito sinistro. Inoltre, la distanza della mano destra dalla fronte non è mantenuta costante. Questo potrebbe significare che la freccia non si trova, come dovrebbe, parallela alla retta che collega i processi acromiali della spalla destra e della sinistra, e la punta della freccia può ruotare verso destra, fuori dalla linea di mira che punta verso il bersaglio, perciò le spalle non risulteranno allineate. Inoltre, la maggior parte dei principianti sfrutta troppo la forza del polso destro. Da un punto di vista anatomico, il muscolo sottospinato ha origine nella fossa sottospinata della scapola e si inserisce al tubercolo maggiore dell’omero; rafforza la capsula articolare della spalla[2].

La regione centrale deltoidea origina dall’acromion e si inserisce sulla tuberosità deltoidea dell’omero. Per quanto riguarda il capo lungo del tricipite, esso origina dal tubercolo sottoglenoideo e si inserisce sull’olecrano, lavorando su due articolazioni. Tutti questi muscoli sono interessati con il movimento dell’articolazione della spalla e svolgono un ruolo importante nella trazione dell’arco. Pertanto in questo studio, per quanto riguarda questi gruppi muscolari, la variazione percentuale dell’attività muscolare durante il periodo di preparazione per Hikiwake, vale a dire il periodo di un secondo prima, è stato analizzato come completamento di Daisan.In questo studio è stata osservata una differenza notevole nel sottospinato destro e del tricipite di sinistra in funzione del livello di abilità. Prima di tutto, mentre l’attività del sottospinato non comporta l’estensione del gomito a spingere per aprire l’arco, allo stesso tempo per evitare che l’arco aperto torni alla posizione originale, la mano destra,che tende la corda non viene spostata, e la transizione verso Hikiwake è fatta. In questo stato, l’attenzione posta sui muscoli del lato destro aumenta gradualmente. Di conseguenza, i livelli di attività muscolare nell’intervallo 1 differiscono in modo significativo tra i gruppi. Nei veterani, l'azione del sottospinato destro aumenta, mentre nei principianti, come il sottospinato sinistro, è instabile.Successivamente, nei veterani, il tricipite, come il sottospinato destro, aumentano in attività muscolare.

Questo aumento dell'attività nel muscolo è dovuta all'estensione del gomito sinistro. Anatomicamente, il tricipite è diviso in tre capi, ovvero capo lungo, capo laterale e capo mediale, originanti rispettivamente dal tubercolo sottoglenoideo, dalla faccia posteriore del corpo dell’omero al disopra del solco del nervo radiale e dalla faccia posteriore del corpo dell’omero, al disotto del solco del nervo radiale. Questi tre capi si inseriscono poi in un unico tendine sull’olecrano. In particolare, il capo lungo gestisce due articolazioni e supporta l’estensione e adduzione dell'articolazione della spalla. In questo studio, l'EMG è stato rilevato dal capo lungo, che è responsabile nel movimento dell'articolazione della spalla e la stabilizza, e del gomito a contrastare la corda a tornare verso la sua posizione originale.

Il movimento principale Hikiwake è l’adduzione sul piano trasverso: nei veterani per il sottospinato sinistro e destro, con l'eccezione del primo intervallo, sono stati ottenuti valori praticamente costanti e il movimento era stabile. Da questo si deduce che nei veterani il sottospinato diventa stabilizzante nella fase iniziale del movimento e Hikiwake rimane stabile fino al termine. Al contrario, nel gruppo N, si deduce che significative diminuzioni nell'ultimo intervallo del lato sinistro e il quarto intervallo del lato destro non sono auspicabili.Per quanto riguarda i deltoidi, come con il sottospinato nei veterani (con l’eccezione del primo intervallo), sono stati ottenuti valori pressoché costanti. Da ciò si può dedurre che al momento di tendere l’arco, l’adduzione sul piano trasverso della spalla è più importante; nei veterani durante Hikiwake, la parte centrale di entrambi i deltoidi, sinistro e destro, viene attivata nella fase iniziale del movimento che conduce ad una adeguata adduzione sul piano trasverso della spalla. Tuttavia, per quanto riguarda il tricipite destro nel gruppo dei veterani, un grande aumento dell’azione muscolare è stato evidenziato nel progresso dell’azione.

Nell’Hikiwake, il gomito destro è flesso. Nonostante ciò, il fatto che l’attività muscolare sia aumentata nei veterani, dimostra che Hikiwake avviene con l’articolazione della spalla, i tricipiti sono ausiliari nello spostamento della spalla e si presume che lavorino per stabilizzare le articolazioni di spalla e gomito in modo che l’arco, teso dai muscoli dorsali come il sottospinato, non ritorni alla sua originale configurazione. Per quanto riguarda Hikiwake, l’azione del sottospinato sinistro e destro, ha avuto luogo in una delle prime fasi e contemporaneamente ha mantenuto la sua stabilità. Come risultato, i muscoli dorsali sono utilizzati all’inizio del movimento sottolineando l’importanza dell’attività simultanea su entrambe le parti per addurre la spalla sul piano trasverso. In questo studio si è rilevato che durante Daisan e Hikiwake, l’attività del sottospinato è estremamente influente per le prestazioni attraverso la trazione dell’arco. Quando l’arco è teso, è necessario addurre la spalla sul piano trasverso, sia a sinistra che a destra in un modo uniforme. Perché ciò avvenga, i muscoli lavorano per addurre sul piano trasverso la spalla, che deve essere stabile su entrambi i lati contemporaneamente. Tuttavia, poiché quella della spalla è la più mobile delle articolazioni, è difficile per i principianti stabilizzare l'articolazione della spalla e tendere l'arco contemporaneamente.

[1] Kamei et al. (1971)

[2] Nakamura e Saito 1996