Dati preliminari dal MAIMAC un sistema di misurazione di impatto ed accelerazione di tecniche di Karate
E’ stato presentato a Igea Marina nel Novembre del 2004, nell’ambito dello stage Federale, un lavoro scientifico, raro per l’ambiente delle Arti Marziali, che valuta i risultati ottenuti da tecniche di pugno eseguite da cinture nere di Karate contro un colpitore denominato MAIMAC dalla sintesi delle parole makiwara, impatto, accelerazione. I Dirigenti ed i Consiglieri della FEDIKA, sensibili alla promozione della ricerca scientifica, hanno voluto sostenere e premiare il gruppo di lavoro che si è dedicato alla sperimentazione.
Appositamente progettato, il MAIMAC è munito di sensore piezoelettrico in grado di misurare l’intensità dell’impatto e, mediante un altro sensore posto sul polso, di rilevare le accelerazioni prodotte sui tre assi dello spazio durante l’esecuzione della tecnica. Questo lavoro ha suscitato grande interesse in ambito Federale e tutti si sono sottoposti alle prove con entusiasmo.
Per poter suddividere i partecipanti in gruppi omogenei sono stati presi in considerazione il sesso, il grado tecnico, l’età, la statura, il peso, la massa grassa e la massa magra misurate con bilancia a impedenza della Rowenta.
I soggetti sono stati filmati a torso nudo durante l’esecuzione delle tecniche per confrontarle con i dati ricavati dalla macchina, paragonando lo stile di esecuzione con la forza espressa e valutando la corretta esecuzione della prova.
Il colpitore è costruito in acciaio e su due guide parallele scorre, regolabile in altezza, un disco imbottito di gomma dura al cui centro sul retro viene applicato, avvitato in apposita sede, il sensore di impatto piezoelettrico ad alta sensibilità PCB Piezotronic. Al polso della mano che tira il pugno viene applicato con bende elastiche un sensore di accelerazione tridimensionale in grado di percepire minime variazioni di accelerazione sui tre assi cartesiani.
Cavi coassiali collegano i sensori a 4 alimentatori che tramite la scheda denominata DAQCard-6062E conducono lo stimolo al computer dotato di programma denominato VI Logger. Al fine di constatare la ripetitività dei dati sono state eseguite numerose prove e curve di taratura.
Il lavoro prende in considerazione 70 persone tutte di sesso maschile e cinture nere senza distinzione di stile; di queste 14 hanno da 5 a 7 Dan e 51 da 1 a 4 Dan.
Le medie sono: età 37 anni, altezza 174,79 cm, peso 80,05 kg, massa grassa 16,08 kg, massa magra 64 kg. La forza media espressa all’impatto è di 155 kg pari a quasi il doppio del peso corporeo con limiti da 45 kg pari a meno del proprio peso corporeo a 310 kg pari a più di quattro volte il proprio peso corporeo.
L’accelerazione media è di 7,5 g (gi). La decelerazione media all’impatto è di 332 g (gi). La velocità media di un pugno è di 4,64 m/s pari a 16,7 km/h. La distanza media percorsa è di 80 cm. Il tempo medio di esecuzione è di 183 millisecondi.
Dallo studio emerge che la statura e la massa grassa non interagiscono significativamente con la forza, invece in relazione all’età vi è un incremento fino ai 40 anni. La forza viene poco influenzata dal livello tecnico espresso in Dan; è però da considerare che l’età media dei 5°-7° Dan è 50,7 anni e che la strategia e l’abilità assumono un ruolo fondamentale in un combattimento reale. L’accelerazione e la decelerazione rispettano le leggi della fisica nei riguardi della forza dimostrando una diretta correlazione. Un dato inaspettato che ha coinvolto 69 soggetti su 70 è stata la rivelazione da parte dei grafici di una più o meno marcata perdita negativa di accelerazione, ovvero di una “frenata” negli ultimi millisecondi immediatamente precedenti l’impatto.
Dal confronto delle curve di accelerazione emerge che tutte le tecniche rivelatesi deboli erano caratterizzate da queste decelerazioni in maniera determinante nonché da marcati movimenti parassiti durante il percorso.
Per chiarire vi sono stati casi con frenate del 10 % del tempo totale (18 millis.) con valori di 11 g pari a perdita di forza del 20 %. I pugni più forti mostrano decelerazioni modeste dell’ordine di 3-4 millisecondi con traiettorie pulite senza oscillazioni. Nei primi grafici si vede un picco di impatto molto forte con valori di 7,5 volt pari a 330, e vicino le curve di accelerazione perfettamente sovrapposte prima dell’impatto a significare la corretta traiettoria del pugno. Negli altri grafici è rappresentata la curva di un debole impatto di quasi 1,2 volt pari a 50 kg e si notano le curve di accelerazione mal allineate prima dell’impatto a dimostrazione di una scadente tecnica.
Molto interessante è stato studiare i filmati ottenuti dalle telecamere che hanno ripreso i soggetti a torso nudo da dietro e di lato; non risulta che sia mai stata fatta una verifica del genere. Ciò che emerge è la diretta correlazione tra l’efficacia della tecnica registrata con il MAIMAC ed il corretto stile di esecuzione della tecnica, visibile dal filmato. Persone esperte guardando il video sono state in grado di valutare con buona approssimazione la forza registrata dalla macchina. Peraltro non si possono trarre per il momento ulteriori deduzioni da questo aspetto della ricerca perché non sono facili da identificare i criteri di valutazione dello stile, che risulta essere ancora troppo soggetto a opinioni personali.
Emerge dalla ricerca che la sola esecuzione corretta della tecnica, poco influenzata da altri fattori, sta alla base di un impatto efficiente. Risulta altresì importante l’allenamento all’impatto nella esecuzione delle tecniche, in quanto emerge spesso nelle persone più legate ad uno stile formale e abituate a tirare a vuoto, la difficoltà a trasferire massa o a sviluppare velocità senza perdere in accelerazione quando si tratta di colpire veramente.
Il MAIMAC si è rivelato un formidabile sistema di allenamento perché è in grado di analizzare in tempo reale gli errori e di riprovare subito una tecnica più efficace. La ricerca continua per giungere a dati definitivi ma anche per studiare tecniche diverse e paragonare la popolazione che pratica Arti Marziali con quella che non le pratica.
