I vantaggi delle biciclette reclinate

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.
Il sedile Morpheus, montato di serie sulle biciclette reclinate Slyway, è giunto oggi alla terza generazione. La sua struttura è composta da una sottile lamiera di alluminio sagomata, alleggerita e curvata, per offrire il migliore supporto alla schiena, garantendo allo stesso tempo la massima ventilazione possibile. Lo schienale si sviluppa per circa 80 cm ed ha una lunghezza variabile, grazie ad una sezione superiore mobile, che può essere regolata in tre posizioni per accogliere ciclisti di statura da 165 cm a 185 cm circa. Per offrire un appoggio anche alla nuca è disponibile un poggiatesta opzionale, che risulta particolarmente utile quando l’inclinazione del sedile è più pronunciata.
Il sedile Morpheus è accompagnato da un cuscino traspirante disponibile in due versioni (comfort e classic che hanno rispettivamente 3 cm e 2 cm di spessore) prodotto dalla ditta olandese specializzata Ventisit

sedile-ultrateam

Il sedile ergonomico e ventilato Morpheus 3

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. Gli specialisti di biomeccanica della bicicletta conoscono per esperienza diretta il lungo elenco delle patologie che possono colpire i cicloamatori di ogni età: cervicalgia, dorsalgia, lombalgia, compressione del nervo ulnare e mediano (sindrome del tunnel carpale), tendiniti, 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 dalla 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 siamo 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.

carico_colonna

Carico sulle vertebre lombari in bici da corsa e su bicicletta reclinata

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 necessaria per vincere la resistenza aerodinamica è il prodotto di tre grandezze: l’area frontale (A), il coefficiente di penetrazione aerodinamica (C) e la velocità alla terza potenza. Risulta chiaro quindi che a parità di velocità, il prodotto dell’area frontale (uomo + veicolo) per il coefficiente di forma (C x A) rappresenta l’indicatore che misura il vantaggio aerodinamico del veicolo.

Frontal Area variations

L’immagine mostra come varia l’area frontale di un ciclista in sella ad un bici da corsa, con le impuganture alte o basse, in sella ad una bici da cronometro, e seduto su una reclinate high racer o low racer

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 può raggiungere velocità più elevate a parità di potenza. L’aggiunta di una carenatura posteriore o integrale permette di ridurre le turbolenze prodotte dietro al veicolo e riduce al minimo il valore del coefficiente di forma.
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 dall’alto verso il basso: 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.
velocita-potenza2012

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.

tempo1chilometro2012

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. Condurre una bicicletta reclinata Low Racer su strade trafficate richiede molta prudenza, specialmente in corrispondenza degli incroci, poiché l’orizzonte visivo di chi pedala è limitato, ed è facile rimanere nascosti da altri veicoli.

CAPACITA’ DI CARICO
Le borse da cicloturismo prodotte dalla ditta olandese Radical Design sono realizzate per essere montate su tutti i modelli di biciclette reclinate in commercio. La capacità di carico offerta da una coppia di borse laterali (taglia L) e da un borsa posteriore raggiunge complessivamente i 100 litri. Le grandi borse (Side Panniers) posizionate ai lati del sedile sono disponibili in tanti colori e diverse misure: 25, 40, 55 e 70 litri. Le Side Panniers abbassano il centro di gravità e rendono la bicicletta più stabile. L’aerodinamica non viene compromessa e la perdita di velocità prodotta da queste borse è minima. Per trasportare gli oggetti più piccoli è stata realizzata una serie di borse posteriori (Rear Bags) con capacità che partono da 10 fino a 30 litri. Queste borse sono progettate per essere appese dietro al sedile senza necessità di montare un portapacchi. Per le biciclette Low Racer o Mid Racer che non hanno spazio sufficiente tra il sedile e la ruota posteriore, sono disponibili due modelli (Solo Racer e Universal Racer) composti da una coppia di piccole borse collegate tra loro che rimangono a lato della ruota posteriore. Completa la gamma Radical il piccolo borsello Frame Pouch che può essere montato direttamente sul telaio di qualsiasi reclinata, ed è l’ideale per contenere gli oggetti più utili (chiavi di casa, portafogli, piccoli attrezzi, camera d’aria di scorta).

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. Le testimonianze di tanti cicloturisti raccolte e condivise su questo blog lo dimostrano.

Bibliografia

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

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

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

Reiser RF2nd, Broker JP, Peterson ML. Knee loads in the standard and recumbent cycling positions – Biomed Sci Instrum 2004; 40:36-42

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

P.Capodaglio, F.Sartorio, R.Colombo, F.Franchignoni. I cicloergometri in medicina riabilitativa: caratteristiche  e criteri di selezione – G Ital Med Lav Erg 2007; 29:4, 942-948

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

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