La scienza dietro lo sci alpinismo, l’analisi e il monitoraggio dei dati nel nuovo sport olimpico

Lo sci alpinismo farà il suo esordio come sport olimpico a Milano-Cortina 2026. Abbiamo avuto l'occasione, durante l'evento Winter Sports Tech, di assistere a una dimostrazione unica che ha trasformato l'Aula Magna del Politecnico di Milano in un laboratorio di ricerca. A descrivere la sessione dimostrativa è stato il Professor Carlo Gorla – docente del Dipartimento di Meccanica – affiancato da Silvia Bosacci, atleta classe 2006 e terza nel ranking mondiale e da Ivan Murada, uno dei primi campioni dello scialpinismo moderno, oggi tecnico allenatore del Comitato Alpi Centrali della FISI: insieme hanno unito scienza e agonismo per spiegare il monitoraggio dei dati di questo sport.

Il nuovo programma olimpico prevede due specialità di sci alpinismo. La sprint (maschile e femminile) è una gara frenetica (circa 3 minuti) strutturata in batterie a eliminazione, semifinali e finali. Gli atleti partono con gli sci ai piedi, litolgono velocemente posizionandoli sullo zaino per affrontare un tratto a piedi sugli scalini, li rimettono per l'ultima salita e infine tolgono le pelli e si lanciano in discesa. Nella staffetta mista, invece, ogni frazionista deve completare due salite — gestendo i relativi cambi, che richiedono anche di applicare le pelli, e i tratti a piedi con gli sci sulle spalle — seguite da due discese.

Il test live: cosa si monitora nello sci alpinismo

Sul tapis roulant è salita Silvia Boscacci, atleta della nazionale Under 20 (terza nel ranking mondiale). Per analizzare la sua performance il team del Politecnico l'ha "attrezzata" come un astronauta. Cosa hanno misurato?  

Il motore: metabolimetro (K5)

Silvia indossava una mascherina collegata a uno zainetto. Il metabolimetro non serve per respirare meglio, ma per analizzare gas:

• Quanto ossigeno consuma (O₂)
• Quanta anidride carbonica produce (CO₂)

A cosa serve? Dal rapporto tra questi due gas, gli ingegneri capiscono che "carburante" sta bruciando l'atleta. Se si è in regime aerobico e si usano i grassi, lo sforzo può essere mantenuto a lungo; all’aumentare della prestazione il meccanismo aerobico privilegia l’utilizzo dei carboidrati, ma la durata sostenibile si riduce: un ulteriore aumento di intensità coinvolge massivamente il meccanismo anaerobico, ma la prestazione può essere sostenuta per tempi molto più brevi. Tutto questo può essere tenuto sotto controllo misurando  con precisione chirurgica le soglie ventilatorie utili per calibrare l'allenamento. Inoltre si misura il VO₂max (massimo consumo di ossigeno) che è un indicatore della massima prestazione aerobica che l’atleta è in grado di erogare, cioè della “cilindrata del suo motore”.

Elettromiografia (EMG)

Sui muscoli delle gambe e delle braccia sono stati applicati elettrodi. L'obiettivo è capire quando e quanto si attiva un muscolo. Se l'atleta cambia tecnica (dal passo alternato tradizionale alla corsa, con spinta singola o doppia), l'elettromiografia di superficie ci dice quali muscoli sono utilizzati prevalentemente per ciascuna delle tecniche di progressione e ciò fornisce informazioni utili ai preparatori atletici per definire un piano di potenziamento muscolare personalizzato.

La meccanica: cinematica e forze

Non basta vedere quanto lavorano i muscoli, ma bisogna anche misurare quali forze utili all’avanzamento si generano e vedere come si muove l’atleta. Attraverso sensori inerziali, celle di carico e analisi video, si misurano le forze, gli angoli di spinta dei bastoncini e indicatori utili a descrivere il movimento, come la posizione del baricentro o la frequenza del passo.

Attrezzatura e caratteristiche: scarponi da 500 grammi

Per chi è abituato a noleggiare l'attrezzatura per la settimana bianca o a utilizzare sci e scarponi concepiti per un utilizzo turistico i dati dello scialpinismo agonistico sono incredibili:

• Scarpone “da turismo”: da 1 a 1,5 kg.
• Scarpone da gara: circa 500 grammi

Uno sci da gara, completo di attacchi, pesa invece solamente 750 grammi. Nello scialpinismo, ogni grammo in più è un nemico che rallenta la velocità in salita, ma bisogna alleggerire senza penalizzare troppo le prestazioni in discesa.

Dal laboratorio al percorso olimpico

Il test in laboratorio è fondamentale, ma la neve vera è un'altra cosa. Per questo il team non si ferma ai tapis roulant: i dati raccolti vengono validati sul campo, eseguendo sessioni anche su  tracciati simili a quelli di gara reali, disegnati dai tecnici che prepareranno le piste.

La risposta a domande come "è meglio spingere con due braccia contemporaneamente o alternandole?" non è più "secondo me". La risposta si ottiene dall’analisi dei grafici di consumo di ossigeno, attivazione muscolare,  velocità e forze, che descrivono le prestazioni e il costo energetico per ottenerle. È così che si migliora l'oro oggi: cuore, gambe e big data.

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