Gastrocnemio: anatomia, funzione ed esercizi in palestra

Gastrocnemio
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Spesso chiamati “i gemelli”, i due ventri muscolari del gastrocnemio sono la parte più superficiale ed in vista dei muscoli posteriori della gamba. Gli esercizi per il gastrocnemio sono un punto fermo delle classiche schede da palestra ma anche i più bistrattati: i più intrepidi ne fanno un uso smoderato, i rassegnati che non vedendo risultati li trascurano, e chi li fa per “senso del dovere” ma senza realmente renderli allenanti. Partendo dall’anatomia del gastrocnemio per capirne la sua funzione andremo a comprendere le differenze fra i vari esercizi, che tipologia di stretching utilizzare e in che caso può tornare utile, e come allenarlo per ottenere il massimo dai tuoi allenamenti.

Muscolo gastrocnemio

Gastrocnemio anatomia

L’inconsueto accostamento di sillabe che va a comporre il nome del suddetto muscolo ha origine dal greco gastroknḗmion, parola composta da gastḗr che significa ventre e da knḗmē ovvero gamba; a differenza di quello che potrebbe lasciare intendere l’origine del nome il gastrocnemio è in realtà composto da ben due ventri muscolari:
il gastrocnemio laterale e quello mediale che originano dalla parte posteriore dei rispettivi epicondili femorali e dalla parte adiacente della capsula articolare.

Entrambi i ventri confluiscono assieme al solèo in un unico tendine (comunemente chiamato tendine d’Achille) che va ad inserirsi nella faccia posteriore del calcagno. I 3 ventri muscolari che vanno a confluire nel tendine d’Achille, nel loro insieme, vengono chiamati tricipite della sura.

Funzione ed azione

Dalla conoscenza dell’origine e dell’inserzione si può intuire la funzione del muscolo gastrocnemio: i due ventri, accorciandosi, determineranno un’estensione del piede (flessione plantare) ovvero il movimento che la caviglia effettua posizionandosi in punta di piedi.

Riflettendo sull’origine del gastrocnemio si può notare come esso coinvolge oltre all’articolazione della caviglia, anche quella del ginocchio ed è dunque considerato un muscolo bi-articolare.

Il suo coinvolgimento durante la flessione del ginocchio è minimo, tuttavia la sua efficienza è fortemente influenzata dal grado di flessione del ginocchio, infatti, a ginocchio completamente flesso lo spostamento dell’inserzione superiore lo disporrà in una posizione sfavorevole con conseguente perdita d’efficacia. Viceversa a ginocchio completamente esteso i gemelli saranno in grado di sfruttare appieno il proprio potenziale e inoltre questa posizione permetterà di trasferire alla caviglia parte della potenza del quadricipite.

Dunque, tutti i movimenti che comprendono sia una planti-flessione che un’estensione del ginocchio, come ad esempio la corsa, favoriscono l’espressione di forza del gastrocnemio.

Differenze tra gastrocnemio e soleo

Soleo gastrocnemio

Abbiamo appena visto come l’efficienza del gastrocnemio raggiunge l’apice a ginocchio esteso mentre, a ginocchio flesso risulta praticamente nulla. A chi è deputato allora il compito di estendere il piede quando il ginocchio è flesso? I più attenti di voi ricorderanno che oltre ai gemelli anche il solèo confluisce nel tendine d’Achille e per questo svolge anch’esso un ruolo di planti-flessore, ma a differenza del vicino gastrocnemio non è un muscolo bi-articolare, infatti, originando da tibia e perone non coinvolge l’articolazione del ginocchio ed il suo ruolo è fondamentale a ginocchio flesso. Diversi studi hanno valutato l’attivazione elettromiografica dei ventri muscolari del tricipite della sura in relazione al grado di flessione del ginocchio, e si evince che:

  • i gemelli sono più efficienti a ginocchio esteso (180°), con il gastrocnemio laterale che risulta meno influenzato (rispetto al mediale) dalla posizione del ginocchio;
  • il soleo è più attivo a ginocchio flesso a 90°;
  • l’attività del gastrocnemio mediale decresce dai 110° in poi di flessione del ginocchio;
  • il solèo risulta più attivo in contrazioni isometriche a ginocchio flesso a 90° e 130°, agendo in modo più selettivo rispetto ai gemelli in posizione isometrica a ginocchio flesso di 130° e caviglia in posizione neutra.

Da questi studi si deduce che il coinvolgimento dei vari componenti del tricipite della sura varia in base alla posizione di partenza del ginocchio con protagonista principale il gastrocnemio, il quale, man mano che perde di efficienza al crescere del grado di flessione del ginocchio, delega il lavoro al solèo che sobbarcandosi il carico con il minimo coinvolgimento dei gemelli dovrà esprimere il suo massimo potenziale.

Allenamento gastrocnemio 

ipertrofia Gastrocnemio

Il gastrocnemio è inquadrato come un muscolo il cui sviluppo è quasi del tutto impossibile e strettamente collegato e dipendente dalla genetica. Seppur in parte questa affermazione è vera, poiché capita di vedere gente che non ha mai allenato i polpacci averli enormi e viceversa vedere chi nonostante li alleni li abbia carenti e sproporzionati rispetto al resto del corpo, non si può affermare che essi non siano ipertrofizzabili.

Le caratteristiche del tipo di fibra dei polpacci che, genericamente presentano un’alta percentuale di fibre a contrazione lenta, portano molti ad affermare che l’allenamento di questo gruppo muscolare deve avvenire con serie lunghe e pause brevi. Ma siamo sicuri che questo sia l’approccio giusto e l’unico da seguire? Ha senso allenare un muscolo in base al tipo di fibra che maggiormente lo compone? La resistenza a sforzi poco intensi e prolungati è l’unica capacità di questo muscolo?

Spesso queste affermazioni vengono consolidate prendendo come esempio i polpacci dei ciclisti o dei ballerini che nei loro allenamenti li utilizzano per gran parte del tempo con sforzi poco intensi rispetto alle loro capacità. Chi però afferma ciò non tiene in considerazione che questi atleti oltre ad allenare il muscolo in maniere aerobica, lo allenano anche con sforzi più intensi, come un ciclista durante una salita, o i ballerini durante i salti.

Vengono invece spesso omessi i maratoneti i quali pur svolgendo un lavoro prettamente aerobico sono solitamente esili.

Prendiamo invece ad esempio i polpacci di atleti di sport di potenza: centometristi e weightlifter hanno, solitamente, polpacci ben sviluppati. Anche calciatori, cestisti, rugbisti e atleti di sport che prevedono la ripetizione di scatti e salti (gesti di potenza), presentano generalmente polpacci grossi.

Escludendo il fatto che si parla di atleti d’elite e non del tutto paragonabili ai comuni frequentatori di palestra, e evidenziando il fatto che esistono anche i casi di atleti di questi sport che hanno polpacci carenti; possiamo notare che:

  • la genetica è un parametro importante ma non un ostacolo insuperabile,
  • tutti questi atleti (maratoneti e eccezioni di campioni con polpacci carenti) hanno in comune dei polpacci tonici (poiché comunque allenati)
  • tutti si allenano con costanza e con alte frequenze puntando a migliorare la prestazione nel loro sport e non l’ipertrofia senza tener conto del tipo di fibre che compone i loro muscoli
  • il gastrocnemio ed il tricipite della sura non hanno l’unica capacità di essere resistenti a sforzi poco intensi e prolungati ma sono anche un muscolo forte e capace di sviluppare gran potenza.

Paolo evangelista nel suo libro DCSS Power mechanics for power lifters dedica un capitolo per comprendere se quello che si sente dire comunemente in palestra sugli allenamenti per colpire un determinato tipo di fibra sia sensato, e se sia possibile modificare la percentuale di fibre in favore di quelle a contrazioni rapida per ottenere risultati più evidenti dato che esse sono più atte ad ipertrofizzarsi.

Eviterò di spiegare tutti i concetti da lui intrapresi nel libro per non diventare prolisso e per non distaccarmi dal fine ultimo dell’articolo; arriviamo dunque alle conclusioni:

  1. Negli esercizi svolti in palestra la legge di Henneman fa da padrone se si ricerca di colpire determinati tipi di fibre: ovvero utilizzando un carico intorno all’80% del proprio massimale (dalle 6 alle 12 ripetizioni circa) verranno utilizzate tutte le tipologie di fibra
  2. Il muscolo cambia la sua composizione di fibre in base agli stimoli che gli vengono imposti
  3. Le fibre a contrazione veloce possono anch’esse adattarsi e diventare a contrazione lenta
  4. Per sollecitare tutte le tipologie di fibre è necessario utilizzare carichi medio-elevati con serie medio-lunghe. Nel caso in cui alcune fibre non venissero sollecitate l’organismo si adopererà per trasformarle in fibre sollecitabili.

Uno studio ha trattato l’allenamento dei muscoli del tricipite della sura in relazione al carico utilizzato, facendo eseguire a soggetti diversi allenamenti con stimoli diversi: il primo gruppo si allenava con serie di poche ripetizioni (6-10), ed il secondo gruppo con serie a ripetizioni lunghe (20-30). I risultati hanno mostrato che i guadagni a livello ipertrofico erano simili per entrambi i gruppi sia per i gemelli che per il soleo, con il gastrocnemio laterale che mostrava maggiori guadagni rispetti agli altri.

Bisogna comunque considerare che i soggetti dello studio non erano persone allenate e ciò non vuol dire che accada lo stesso con gente che si allena da tempo.

Concludendo questo paragrafo, allenare il gastrocnemio non deve risultare differente dall’allenamento di altri gruppi muscolari, delle programmazioni sensate e delle buone progressioni sui volumi e sulle intensità daranno i loro frutti. Utilizzare serie lunghissime può essere produttivo nel breve termine e in alcune fasi della programmazione, ma non deve essere l’unica via da percorrere.

Per chi rivede nel gastrocnemio un suo punto debole può aumentare la frequenza e variare gli stimoli durante il microciclo stesso (nelle varie sedute nell’arco della settimana), tenendo in considerazione che viene stimolato anche durante esercizi come squat, stacchi e affondi, ove agisce da stabilizzatore e anche come estensore del piede, nei giorni in cui allenate le gambe può quindi essere sensato inserire qualche serie medio-lunga a fine seduta dedicata al gastrocnemio; ed optare per serie più intense nei giorni in cui non si allenano le gambe.

Esercizi per il gastrocnemio

Analizzate le differenze fra gastrocnemio e soleo, dovremo sicuramente escludere tutti quegli esercizi eseguiti a ginocchio flesso che allenano principalmente il soleo. I seguenti esercizi saranno quindi tutti eseguiti a ginocchio esteso.

Tutti gli esercizi sono varianti del calf raise, in altre parole quel movimento che si fa con la caviglia quando ci si dispone in punta di piedi.

Standing calf raise

Gastrocnemio calf raises

Su di una pedana, la posizione di partenza prevede i piedi poggiati solo sulle punte con caviglia in posizione neutra, scendi in allungamento col tallone che andrà man mano a scendere più giù rispetto al livello della punta dei piedi, da qui, la sensazione deve essere quella di tirar su il tallone e di conseguenza spostarti sulla punta dei piedi.

Un errore comune è, infatti, quello di deputare gran parte del movimento alle dita dei piedi e ciò determinerà un coinvolgimento minore del gastrocnemio.

Può essere eseguito a corpo libero, su multipower, o sull’apposita macchina (standing calf raise machine). Un’altra variante può essere quella in cui l’esercizio è eseguito con un piede alla volta, in modo da scaricare tutto il peso corporeo su di un solo arto ed aumentare il carico, ed eventualmente se ciò non bastasse basterà impugnare un manubrio.

Lo svantaggio di eseguire il calf raise con un solo piede è che sarà richiesto un maggiore equilibrio e utilizzo del core, e, in caso di utilizzo di carichi elevati, potrebbero essere inconsciamente eseguiti movimenti compensatori, portando l’attenzione anche altrove piuttosto che alla sola attivazione del gastrocnemio.

Calf raise alla leg press

 

Il movimento resterà il medesimo, con la differenza di dover poggiare i piedi sulla pedana della leg press e da una posizione seduta. Il vantaggio sta nel poter utilizzare carichi molto elevati senza stancare eccessivamente altri distretti muscolari e focalizzarsi principalmente sul gastrocnemio.

Donkey calf raise

Donkey calf raise

Si differenzia dagli altri esercizi e può dare stimoli differenti poiché la posizione iniziale che prevede l’inclinazione del busto in avanti a 90° allunga tutta la catena cinetica posteriore che garantirà il massimo allungamento del polpaccio. Può essere eseguita all’apposito macchinario se siete fortunati e ne trovate uno nella vostra palestra (donkey calf machine), oppure semplicemente a corpo libero e, se necessitate un sovraccarico potrete utilizzare dei dischi poggiati sulla zona lombare, il multipower, o una cintura per sovraccarichi.

Uno dei luoghi comuni più discussi riguardo all’esecuzione degli esercizi per i gemelli riguarda la posizione della punta dei piedi,secondo la quale rivolgendo le punte dei piedi all’interno sarà

attivato maggiormente il gemello laterale, e viceversa, rivolgendo le punte dei piedi all’esterno sarà più attivato il gemello mediale; sostanzialmente troviamo due fazioni:

  • chi sostiene che la rotazione delle punte dei piedi a ginocchio esteso è solo una conseguenza di una rotazione d’anca esterna o interna, e di conseguenza, non è coinvolto nessun capo d’origine o d’inserzione del muscolo gastrocnemio, e la sua attivazione resta quindi invariata.
  • chi invece sostiene che l’effettuare una rotazione delle punte dei piedi comporterà anche movimenti di pronazione o supinazione, e ciò determina gradi di allungamento diversi per i due ventri muscolari con conseguenti variazioni in termini di attivazione.

Nel 2010 uno studio monitorò l’attivazione elettromiagrafica del gastrocnemio laterale e mediale durante movimenti oscillatori in avanti dalla posizione eretta. I risultati mostrarono come non sempre i gastrocnemi (mediale e laterale) si attivassero simultaneamente. È quindi forse possibile ricercare un’attivazione maggiore di uno dei due ventri muscolari durante l’allenamento?

In seguito, nel 2011, fu esaminata l’attivazione dei gemelli durante l’esercizio calf raise eseguendolo in tre varianti diverse: piedi in posizione neutra, ruotati esternamente e internamente. I risultati mostrarono come ruotando il piede esternamente il gastrocnemio mediale risultasse più attivo rispetto al laterale; e viceversa il gastrocnemio laterale risultava più attivo rispetto a quello mediale durante l’esecuzione con punte dei piedi ruotate internamente.

Nonostante questi risultati siano interessanti, una maggiore attivazione non è traducibile in ogni caso in adattamenti ipertrofici migliori di un capo rispetto all’altro. La conoscenza di queste tecniche può essere applicata da chi è alla costante ricerca della cura dei dettagli. Avrebbe però poco senso per un comune frequentatore di palestra o per un semplice appassionato soffermarsi su queste minuziosità.

Stretching gastrocnemio

Stretching gastrocnemio

Per portare in allungamento il gastrocnemio occorrerà eseguire il movimento opposto alla planti-flessione, in altre parole la dorsi-flessione, in pratica quel movimento in cui la punta del piede tende ad avvicinarsi alla tibia. Anche in questo caso per enfatizzare il lavoro sui gemelli piuttosto che sul soleo, tutti gli esercizi dovranno essere eseguiti a ginocchio esteso.

  • In posizione eretta, rivolti verso il muro, poggiare le mani su di esso con le braccia tese e, gradualmente, inclinandoti avanti, piega i gomiti fino a poggiare gli avambracci sul muro. I talloni dovranno restare fissi a terra, non ci dovranno essere movimenti compensatori di schiena/ginocchio/anca. L’unica articolazione coinvolta è la caviglia.
  • In posizione eretta, rivolti verso un muro, porta un piede avanti e scendi in posizione di affondo. Da qui, senza mai staccare da terra il tallone del piede che sta dietro, inclinati col busto in direzione del muro poggiandoti su di esso e aumentando gradualmente l’inclinazione fin quando non si avverte la sensazione di allungamento.
  • In piedi, su uno step/gradino, poggia un piede sul bordo e scendi giù col tallone mantenendo il ginocchio esteso. Puoi eseguirlo anche con entrambi i piedi, in tal caso un supporto dove tenerti sarà indispensabile.

Capita spesso di vedere squat o affondi eseguiti male con compensi a livello della caviglia, (come in chi alza i talloni); a volte, questi compensi sono frutto di una scarsa mobilità di caviglia.

Un polpaccio corto non vi permetterà di avere molti gradi di movimento in dorsi flessione. In questi casi degli esercizi di stretching mantenuti per 30-60 secondi circa per 3-4 serie aiutano a migliorare l’ampiezza di questo movimento. Non è consigliato percepire un allungamento intenso, ma piuttosto abituarsi gradualmente ad allungamenti lievi che non stressano eccessivamente il muscolo e i tessuti coinvolti. Sarà comunque necessario allungare anche il soleo e non esclusivamente il gastrocnemio.

Conclusioni

Se vi date per sconfitti in partenza, e non impiegate del tempo e delle energie per allenare il gastrocnemio, forse dovreste chiedervi se è veramente colpa della genetica.

Non affliggetevi se i risultati non si noteranno in poco tempo e cercate sempre di allenare il gastrocnemio con costanza, cercando di modulare i parametri allenanti (frequenza,volume,intensità) e trovando ciò che fa per voi. Se un muscolo è resistente alla crescita siate testardi e più resistenti di lui continuando ad allenarlo senza demordere. Dei minimi guadagni saranno comunque superiori ai risultati che avrete se continuate ad allenarlo senza impegno.

Bibliografia

– A comparison of electrical activity in the triceps surae at maximum isometric contraction with the knee and ankle at various angles. Miaki et al. (European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology 1999)
-Selective Recruitment of the Triceps Surae Muscles With Changes in Knee Angle. Signorile et al. (J Strength Cond Res 2002)
-Fisiologia articolare. Kapandji, 2002.
– Effect of Different Ankle- And Knee-Joint Positions on Gastrocnemius Medialis Fascicle Length and EMG Activity During Isometric Plantar Flexion. Arampatzis et al. (J Biomech. 2006)
-Is the Stabilization of Quiet Upright Stance in Humans Driven by Synchronized Modulations of the Activity of Medial and Lateral Gastrocnemius Muscles? Vieira et al. (J appl physiol. 2010)
-Medial and Lateral Gastrocnemius Activation Differences During Heel-Raise Exercise With Three Different Foot Positions. Riemann et al. (J Strenght Cond Res. 2011)
-DCSS. Power mechanics for power lifters. Paolo Evangelista,2011.
-Do the anatomical and physiological properties of a muscle determine its adaptive response to different loading protocols? Schoenfeld et al. (The Physiological Society,2020)

Note sull’autore

Davide Ventura.

Studente di Scienze motorie. Da sempre appassionato di resistance training e all’approccio scientifico inerente all’allenamento e tutto ciò che lo riguarda.

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