I vantaggi delle bici reclinate

i vantaggi delle bici reclinate

recumbent trike

I vantaggi derivanti dalla posizione reclinata assunta in sella ad una recumbent vanno ben oltre il comfort straordinario che anche il ciclista meno esperto può percepire già dal primo istante. Lo studio della letteratura scientifica e la raccolta delle ricerche svolte nell’ambito della propulsione umana su due ruote ci possono fornire una visione chiara ed un quadro completo a riguardo.

COMFORT

Il sedile è sicuramente il componente più importante di una bicicletta reclinata, perché a questa parte è affidato il compito di sostenere la maggior parte del nostro peso. La posizione confortevole e rilassata garantita dal sedile permette di pedalare molte ore evitando l’inutile dispendio energetico causato dalle tensioni muscolari di braccia, spalle e schiena. Pedalare su una bicicletta reclinata è un esercizio che coinvolge esclusivamente le gambe. Le braccia e i polsi sono completamente rilassati, perché non sostengono il peso del corpo. Il collo e le spalle sono rilassate, perché lo sguardo è naturalmente rivolto in avanti. La seduta ergonomica permette ai ciclisti con dolori alla schiena, spalle, braccia o infiammazioni alla prostata di tornare a pedalare.

carico sulla colonna vertebrale

SALUTE

La posizione ergonomica garantita dalle biciclette reclinate permette di continuare a pedalare quando non è più possibile stare in sella ad una bicicletta tradizionale a causa di una di quelle patologie che possono colpire i cicloamatori di ogni età: cervicalgia, dorsalgia, lombalgia, compressione del nervo ulnare e mediano (sindrome del tunnel carpale), tendinite, cisti, bolle, borsite ischiatica, prostatiti, sindrome del muscolo grande dentato, sindrome del muscolo grande pettorale.



POSIZIONE E CARICHI VERTEBRALI

La nostra spina dorsale è composta da una serie di vertebre e dischi intervertebrali, che ci permettono la flessione del tronco in tutte le direzioni. La nutrizione dei dischi non avviene attraverso i capillari sanguigni ma grazie ad una azione di pompa generata dall’alternanza di carico e scarico.

Contrariamente a quanto generalmente si crede, alcune semplici posizioni col solo carico naturale possono comportare notevoli pressioni sui dischi intervertebrali. Per esempio, la pressione generata sulle vertebre lombari quando pedaliamo in sella ad una bicicletta da corsa può raggiungere il valore incredibile di 450 kg. Questa pressione accelera la cessione di liquido da parte dei dischi intervertebrali. L’attività fisica intensa e le posture assunte per lungo tempo sovraccaricano e mantengono compressi i dischi intervertebrali. Il ricambio nutrizionale ne risulta compromesso, si ha la deidratazione e di conseguenza l’assottigliamento dei dischi. Il mantenimento delle normali curve fisiologiche, in qualsiasi posizione e attività è la migliore garanzia per una corretta distribuzione e assorbimento delle pressioni sulla colonna vertebrale. La pressione generata sulle vertebre lombari quando pedaliamo in sella ad un recumbent è di soli 45 kg e la posizione di “scarico” consente un afflusso di liquido ai dischi intervertebrali.

sezione frontale confronto

RENDIMENTO

Le ricerche scientifiche sul rendimento delle biciclette reclinate sono state condotte negli ultimi anni da diverse equipe che si sono dedicate allo studio del cicloergometro reclinato, messo a confronto con il cicloergometro verticale. Da queste indagini sono emersi risultati favorevoli al modello reclinato sotto diversi aspetti. E’ stato dimostrato che la cinematica degli arti inferiori durante la pedalata non differisce sostanzialmente nei due tipi di cicloergometro. I valori di frequenza cardiaca, pressione sistolica, percezione dello sforzo e consumo di ossigeno (VO2) sono più elevati con il cicloergometro verticale rispetto al reclinato. Il cicloergometro reclinato appare migliore per dispendio energetico rispetto al modello verticale nel recupero di pazienti con problemi cardiopolmonari e cerebrovascolari. Il cicloergometro reclinato sembrerebbe più utile durante la rieducazione in seguito a ricostruzione del legamento crociato, perché le forze a carico dell’articolazione del ginocchio sono più ridotte rispetto al cicloergometro verticale. La raccolta e l’analisi delle ricerche scientifiche condotte fino al 2007 ha fatto concludere ad un team di ricercatori italiani (P.Capodaglio, F.Sartorio, R.Colombo, F. Franchignoni) che “il cicloergometro reclinato appare più versatile del modello verticale, per cui si dovrebbe prendere in considerazione l’acquisto di almeno un esemplare reclinato per ogni unità di medicina riabilitativa.”


EFFICIENZA AERODINAMICA e VELOCITA’

La potenza totale che il ciclista deve esprimere per avanzare deve essere superiore alla somma di tutte le resistenze che si oppongono al suo moto: resistenza aerodinamica, resistenza al rotolamento e resistenza della trasmissione. Le perdite di potenza dovute al rotolamento e alla trasmissione crescono in modo lineare all’aumentare della velocità, e per questo diventano di importanza secondaria ad alte velocità se paragonate alla perdita di potenza dovuta alla resistenza aerodinamica, che invece cresce in modo esponenziale con la velocità. In particolare la potenza persa per vincere la resistenza aerodinamica è il prodotto di tre grandezze: l’area frontale (A), il coefficiente di penetrazione aerodinamica (C) e la velocità al cubo. Risulta chiaro quindi che a parità di velocità, il prodotto dell’area frontale (uomo + veicolo) per il coefficiente di forma rappresenta l’indicatore (Cx) che misura il vantaggio aerodinamico del veicolo.


A parità di area frontale, la bicicletta reclinata gode di un vantaggio aerodinamico rispetto alla bicicletta da corsa, che risiede nella minore resistenza all’aria da parte del ciclista disteso sul sedile reclinato. Una recumbent con sedile molto coricato può godere di un’area frontale molto ridotta, per questo a parità di potenza può raggiungere velocità più elevate di qualunque bici da corsa. L’aggiunta di una carenatura posteriore o integrale, in grado di ridurre le turbolenze prodotte dal veicolo, rende minimo il valore del coefficiente di forma e consente di raggiungere le velocità più elevate per un veicolo a propulsione umana.

Vantaggi aerodinamici Recumbent
Prestazioni

Il club HPV olandese nel 1999 ha misurato la velocità raggiunta da diversi tipi di biciclette spinte nel velodromo di Amsterdam alla potenza di 250 watt.
Il seguente diagramma riporta le velocità misurate nell’ordine dal basso verso l’alto: su bicicletta reclinata Low Racer con Tail Fairing, reclinata Low Racer senza carenatura, reclinata High Racer ASS, reclinata High Racer USS, bicicletta da cronometro, bicicletta UCI impugnature basse, bicicletta UCI in posizione alta.








prestazioni aerodinamiche

Utilizzando i valori di velocità misurati per ciascun tipo di bicicletta abbiamo calcolato il tempo impiegato per percorre un chilometro. Il grafico seguente visualizza su di un ipotetico cronometro i secondi di distacco tra le diverse biciclette.

capacità di carico

LUNGHE DISTANZE

I vantaggi elencati fino a qui, in termini di comfort, salute, carichi vertebrali, rendimento, efficienza aerodinamica, velocità e capacità di carico, spiegano perché le biciclette reclinate sono i veicoli più adatti per affrontare lunghi viaggi e vacanze in bicicletta in totale relax. Non esiste bicicletta migliore per fare cicloturismo.








SICUREZZA

Grazie al baricentro basso che caratterizza tutte le recumbent lo spazio di frenata è notevolmente ridotto, ed è difficile essere catapultati in avanti oltre il manubrio come può accadere su una bicicletta tradizionale urtando in velocità contro un ostacolo. Cadere da una bicicletta reclinata comporta raramente gravi conseguenze, perché il sedile è vicino a terra. Le reclinate high racer con ruote alte, sempre più diffuse negli ultimi anni, sono caratterizzate da un sedile più alto da terra rispetto alle low racer, che ne aumenta la sicurezza sulle strade, perché le rende più visibili e allarga l’orizzonte visivo del conducente.






BIBLIOGRAFIA

Lo studio è stato realizzato dall'Associazione Propulsione Umana.
1. Gregor SM, Perrell KL, Rushatakankovit S, et al.: Lower extremity general muscle moment patterns in healthy individuals during recumbent cycling – Clin Biomech 2002; 17: 123-129
2. Hakansson NA, Hull ML: Functional roles of the leg muscles when pedaling in the recumbent vs the upright position – J Biomech Eng 2005; 127: 301-310
3. Bonzheim SC, Franklin BA, DeWitt C, et al.: Physiologic responses to recumbent versus upright cycle ergometry, and implications for exercise prescription in patients with coronary artery disease – Am J Cardiol 1992; 69: 40-44
4. Reiser RF2nd, Broker JP, Peterson ML: Knee loads in the standard and recumbent cycling positions – Biomed Sci Instrum 2004; 40:36-42
5. Capodaglio P, Sartorio F, Colombo R, Franchignoni F: I cicloergometri in medicina riabilitativa: caratteristiche e criteri di selezione – G Ital Med Lav Erg 2007; 29:4, 942-948
6. Capelli C, Ardigo LP, Schena F, Zamparo P: Energy cost and mechanical efficiency of riding a human powered recumbent bicycle – Ergonomics 2008 Oct; 51(10): 1565-75