La posizione delle tacchette nel ciclista: quali fattori considerare?

La posizione delle tacchette gioca un ruolo cruciale nella pedalata, in quanto incide sull'efficienza meccanica, sul costo energetico e sul corretto bilanciamento delle forze che agiscono sull’articolazione della caviglia e del piede.
Quando si deve posizionare la tacchetta le principali variabili da considerare includono l'arretramento e l'avanzamento, la rotazione sul piano trasverso, l'ampiezza del Q-factor e il grado di rotazione consentito dal sistema di aggancio.

Molte volte piccole modifiche di questi parametri possono influenzare significativamente il movimento delle articolazioni coinvolte nella pedalata, il reclutamento muscolare, con effetti misurabili sulla potenza sostenibile, sull’economia del movimento e sul rischio di sovraccarico articolare.

In questo articolo dopo aver presentato le principali caratteristiche dell’articolazione della caviglia e del piede andremo ad analizzare alcuni dei principali studi presenti in letteratura a supporto del corretto posizionamento delle tacchette

Anatomia dell'articolazione della caviglia e del piede

La caviglia è un'articolazione complessa, situata tra la tibia, il perone e l'astragalo. Essa consente movimenti di flessione plantare (quando il piede si abbassa verso il basso) e flessione dorsale (quando il piede si solleva verso l'alto), che sono fondamentali durante il ciclo di pedalata.

La flessione plantare permette la spinta del pedale, trasferendo la forza dal piede al pedale e, quindi, alla bicicletta. La flessione dorsale, invece, è coinvolta durante la fase di recupero del movimento, consentendo al piede di sollevarsi e prepararsi alla successiva spinta.

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Il range di movimento dell’articolazione della caviglia durante la pedalata varia, ma generalmente la flessione plantare arriva a circa 30°-40° in fase di spinta rispetto alla posizione neutra di 90°, mentre la flessione dorsale può raggiungere i 10°-15°.

Questi movimenti vengono effettuati mediante l’attivazione di determinati muscoli: 

• La flessione plantare è principalmente governata dal tricipite surale, che comprende i muscoli del gastrocnemio e il soleo, situati nel polpaccio.

• Al contrario, la flessione dorsale è principalmente facilitata dai muscoli tibiale anteriore e estensore lungo delle dita, che permettono al piede di sollevarsi dalla posizione di flessione plantare. 

I muscoli appena elencati sono i principali generatori del movimento per comprendere la dinamica della pedalata, anche se è importante sottolineare come l’integrazione di più muscoli determina l’effettivo movimento.  

Il piede a differenza dell’articolazione della caviglia presenta una struttura più complessa sia dal punto di vista delle ossa, legamenti e muscoli sia dal punto di vista dei movimenti. Ai fini di questo articolo possiamo individuare due aree anatomiche importanti per il posizionamento delle tacchette:

• Ossa Metatarsali: Le cinque ossa metatarsali sono situate tra il tallone (calcagno) e le falangi delle dita. Esse rappresentano l'area ossea di principale supporto del piede durante la pedalata. La loro posizione e la distribuzione del peso sulle teste metatarsali influenzano il modo in cui la forza viene trasmessa al pedale. Un posizionamento corretto delle tacchette aiuta a distribuire uniformemente il carico sui metatarsi, riducendo il rischio di dolori o infortuni.

• Fascia Plantare: La fascia plantare è un robusto fascio di tessuto connettivo che connette il calcagno alle dita del piede. Essa svolge un ruolo fondamentale nel supporto dell’arco plantare, aiutando a distribuire il peso durante il ciclo di pedalata.  Ho inserito questo tessuto nella descrizione perché ritengo che giochi un ruolo fondamentale nella prevenzione dei principali problemi a livello del piede.

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Il piede essendo composto da molte articolazioni permette molti movimenti anche se limitati rispetto alla caviglia. Importante ricordare che il piede può avere due conformazioni: piede varo (condizione in cui il piede si inclina verso l'interno) e piede valgo (condizione in cui si ha un'inclinazione verso l'interno del piede con l'arco plantare appiattito). In particolare, queste due condizioni devono essere valutate in una prima fase di valutazione posturale in quanto possono influire sulla dinamica di pedalata. 

L'interazione piede-pedale: la tacchetta più avanti o indietro?

Ora che abbiamo elencato le principali strutture anatomiche della caviglia analizziamo ora come il rapporto piede-pedale può incidere nella pedalata.
Partendo dal presupposto assodato che l’asse pedale deve passare sotto l’area creata dalle teste metatarsali, cerchiamo di capire le motivazioni e cosa comporta uno spostamento antero-posteriore o medio-laterale.

Perché posizionare le tacchette sotto l’area delimitata dalle teste metatarsali?  Molto semplicemente in posizione prossimale rispetto alle teste metatarsali (più vicino al tallone) è presente la fascia plantare, che per la sua struttura non permette di fornire un punto di appoggio solido, mentre nella posizione distale non si ha supporto in quanto sono presenti le dita dei piedi.
La posizione più prossimale può comportare un sovraccarico della fascia plantare con un conseguente carico a livello delle strutture vascolari e nervose, mentre una posizione più distale comporta maggior range di movimento dell’articolazione della caviglia con conseguente sovraccarico funzionale a livello di caviglia. 

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Uno studio condotto da Chartogne e colleghi (2) ha evidenziato come posizionando l’asse del pedale 15mm più avanzata rispetto la prima testa metatarsale determina una riduzione degli angoli a livello della caviglia, ginocchio e anca senza però influenzare parametri relativi la performance o lo sforzo percepito. Inoltre, uno studio condotto da Van Sickle e Hull (8) ha evidenziato come lo spostamento dell’asse del pedale in posizione avanzata, intermedia o arretrata rispetto alla prima testa metatarsale non determini variazioni significative nel consumo di ossigeno e quindi nell’economia del gesto, mostrando valori pressoché identici tra le diverse condizioni. 

I risultati di questi due studi non si evidenzia una differenza in termini di prestazione ma una variazione negli angoli di lavoro delle principali articolazioni coinvolte nel movimento.

Partendo dall’assunto che il bike fitting ha l’obiettivo di far lavorare le articolazioni al corretto range di movimento e i muscoli all’ottimale lunghezza di accorciamento (Vedi teoria di Hill), nasce spontaneo il dubbio su come diversi gradi di flessione/ estensione di caviglia possono influenzare il grado di attivazione dei principali muscoli. 

Uno studio di Millour e colleghi (5) ha indagato come la posizione delle tacchette influisce sui principali muscoli della pedalata durante la fase di pedalata e la successiva di corsa. Interessante vedere come nella fase in bici una posizione più arretrata rispetto alla prima testa metatarsale determina una riduzione del reclutamento del muscolo soleo (insieme a gastrocnemio flessori plantari della caviglia) durante esercizio. Questo trend è stato confermato anche nello studio di Chartogne e colleghi (3), nel quale una posizione più arretrata delle tacchete ha determinato una minor attivazione di soleo e gastrocnemio.

Quindi, una posizione più arretrata della tacchetta permette una minor attivazione di uno dei principali muscolo implicato nella trasmissione di forza al pedale. Per mia conoscenza ad oggi non sono presenti studi nel quale è stata verificata una posizione ancora più arretrata (in prossimità della 5° testa metatarsale) e la conseguente attivazione muscolare. 

Tuttavia, vedendo i risultati degli studi e basandomi sull’esperienza sul campo mi viene da ipotizzare che una posizione più arretrata delle tacchette rispetto alla prima testa metatarsale permetta una maggiore efficienza dei muscoli deputati al movimento di caviglia e un ridotto range articolare.
Un ridotto range articolare, dovuto tra l’altro alla riduzione del braccio di leva tra calcagno e asse pedale, determina minor escursione di movimento durante la pedalata, con minor attivazione muscolare. 

Quindi, la ricerca della posizione della tacchetta in termine di avanzamento/ arretramento deve tenere conto dei range di flessione ed estensione della caviglia cercando di limitare i gradi di movimento per ottimizzare l’attivazione muscolare.  Presupposto fondamentale di questo concetto è considerare la pedalata come un’unione del movimento di più articolazioni, per questo motivo bisogna 

L'interazione piede-pedale: la posizione medio-laterale e rotazione delle tacchette

La posizione medio-laterale delle tacchette determina la distanza tra i piedi e la relazione tra asse anca–ginocchio–caviglia e perno del pedale, influenzando il movimento del ginocchio nel piano frontale e comfort. Il corretto grado di rotazione unito alla corretta distanza medio-laterale rispetto all’asse centrale della scarpa rivesto un ruolo fondamentale nell’applicazione delle forze sul pedale.
Regolazioni pratiche includono lo spostamento laterale della tacchetta sulla suola, l’uso di assi pedale più lunghi/corti o distanziali, e la scelta del Q-factor del pedale.
Obiettivo primario è mantenere il ginocchio in proiezione stabile sopra il pedale lungo la fase di spinta, evitando deviazioni mediali/laterali e rotazioni forzate.

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Una corretta valutazione motoria prima del bike fitting permette di valutare la capacità dei vari distretti muscolari di far lavorare in asse il ginocchio, limitando valgismo o varismo o movimento rotatori di ginocchio. In quest’ottica è importante definire con precisione la distanza medio-laterale della tacchetta e di rotazione della tacchetta in modo tale che in situazione dinamica non si verifica una deviazione sul piano frontale del ginocchio.

Uno studio condotto da Millour e colleghi (7) ha valutato gli effetti della distanza medio-laterale dei piedi (larghezza tra i pedali) su 22 ciclisti con bacino stretto o largo. Sono state testate pedivelle standard in condizioni neutre e con spacer progressivi fino a +60 mm. Dallo studio non sono emerse differenze significative nel movimento e nell’elettromiografia, ma con spacer ridotti si osservavano miglioramenti di efficienza, economia di pedalata, insieme a un minore sforzo percepito.

Sicuramente la morfologia dell’atleta incide sulla scelta della posizione delle tacchette in termine medio-laterale e del grado di rotazione; tuttavia, un’attenta analisi giù dalla bici e una valutazione del movimento del ginocchio durante la pedalata possono ottimizzare questi due parametri. 

CONCLUSIONE

Il corretto posizionamento delle tacchette rappresenta un aspetto fondamentale del bike fitting avanzato, poiché influisce non solo sull’efficienza meccanica e sul consumo energetico, ma anche sulla prevenzione dei sovraccarichi articolari. Le evidenze scientifiche più recenti indicano che piccoli spostamenti antero-posteriori modificano gli angoli articolari e il reclutamento muscolare senza alterare significativamente la performance, mentre variazioni medio-laterali e di rotazione incidono sul comfort e sulla stabilità del ginocchio nel piano frontale. Ne deriva che l’ottimizzazione della posizione delle tacchette deve essere sempre personalizzata, considerando morfologia, caratteristiche funzionali e obiettivi dell’atleta. Un approccio integrato tra analisi biomeccanica e valutazione motoria permette di definire un setting capace di migliorare la prestazione e, al tempo stesso, ridurre il rischio di infortuni.

BIBLIOGRAFIA

Lee J, Park K. Modeling cycling performance: Effects of saddle position and cadence on cycle pedaling efficiency. Sci Prog. 2021 Oct;104(4):368504211041495. doi: 10.1177/00368504211041495. PMID: 34612733; PMCID: PMC10450785.

1. Chartogne M, Millour G, García-López J, Duc S, Rodríguez-Marroyo JA, Pernía R, Bertucci W. Acute effects of small changes in antero-posterior shoe-cleat position on physiological and biomechanical variables in road cycling. Sports Biomech. 2023 Apr;22(4):510-521. doi: 10.1080/14763141.2022.2034927. Epub 2022 Feb 7. PMID: 35129429.

2. Chartogne, M., Duc, S., Bertucci, W., Rodríguez-Marroyo, J., Pernía, R., & García-López, J. (2016). Effect of shoes cleat position on physiological and biomechanical variables of cycling performance. Journal of Science and Cycling, 5(2). Retrieved from https://jsc-journal.com/index.php/JSC/article/view/255

3. FitzGibbon S, Vicenzino B, Sisto SA. INTERVENTION AT THE FOOT-SHOE-PEDAL INTERFACE IN COMPETITIVE CYCLISTS. Int J Sports Phys Ther. 2016 Aug;11(4):637-50. PMID: 27525187; PMCID: PMC4970853.

4. Geoffrey Millour, Loic Janson, Sebastien Duc, Frédéric Puel, William Bertucci. Effect of cycling shoe cleat position on biomechanical and physiological responses during cycling and subsequent running parts of a simulated Sprint triathlon: a pilot study. Journal of Science and Cycling, 2020, 9 (1),pp.57-70. 10.28985/0620.jsc.02. hal-03016041

5. Husband SP, Wainwright B, Wilson F, Crump D, Mockler D, Carragher P, Nugent F, Simms CK. Cycling position optimisation - a systematic review of the impact of positional changes on biomechanical and physiological factors in cycling. J Sports Sci. 2024 Aug;42(15):1477-1490. doi: 10.1080/02640414.2024.2394752. Epub 2024 Sep 16. PMID: 39285616.ù

6. Millour G, Duc S, Puel F, Bertucci W. Physiological, biomechanical, and subjective effects of medio-lateral distance between the feet during pedalling for cyclists of different morphologies. J Sports Sci. 2021 Apr;39(7):768-776. doi: 10.1080/02640414.2020.1845440. Epub 2020 Nov 9. PMID: 33167791.

7. Van Sickle JR Jr, Hull ML. Is economy of competitive cyclists affected by the anterior-posterior foot position on the pedal? J Biomech. 2007;40(6):1262-7. doi: 10.1016/j.jbiomech.2006.05.026. Epub 2006 Aug 9. PMID: 16901493.