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Lunghezza delle pedivelle: come scegliere?

Uno dei quesiti legati alla biomeccanica che più attanaglia il ciclista medio è quello relativo alla lunghezza delle pedivelle.
Le pedivelle sono infatti una delle componenti più importanti della bicicletta: hanno il ruolo di convertire la forza impressa dalle gambe nel movimento rotatorio, e la loro lunghezza può influenzare sia l’efficienza biomeccanica della pedalata che il rischio di infortuni.

LUNGHEZZA DELLE PEDIVELLE

La lunghezza delle pedivelle rappresenta la distanza tra il centro del movimento centrale e il centro dell’asse del pedale.

Le tre lunghezze più comuni per le biciclette sono 170 mm, 172,5 mm e 175 mm, e il parametro con il quale vengono montate su una bicicletta è solitamente la dimensione del telaio. Telai piccoli tendono ad avere pedivelle da 170 mm, medi da 172,5 mm e grandi da 175 mm. E’ comunque possibile trovare sul mercato anche altre misure, comunque comprese principalmente tra i 165 e i 180 mm.

Ma da dove originano questi parametri oggi considerati standard?

La teoria più probabile sembra essere quella che la lunghezza della pedivella sia stata banalmente “tramandata” di continuo fin dalla nascita delle prime biciclette, e che sia sempre stata intorno ai 170 mm per due motivi piuttosto semplici: è una misura sia sufficientemente lunga per fornire una leva efficace, sia sufficientemente corta per permettere un movimento comodo della gamba.

lunghezza delle pedivelle

COME SCEGLIERE LA LUNGHEZZA DELLE PEDIVELLE?

Negli anni sono state proposte diverse formule basate su vari parametri.

L’approccio più semplice è sicuramente quello di basarsi sull’altezza della persona. Una banale formula prevede di moltiplicare questo valore per 0.95 riportando l’unità di misura in mm. Si tratta di un calcolo rapido che non ha però una grossa attendibilità.

Sebbene sia infatti generalmente riconosciuto che la lunghezza della pedivella dovrebbe aumentare con l’altezza dell’individuo, l’associazione esatta rimane comunque molto vaga.

Secondo Martin e Spirduso (2001) la lunghezza ottimale delle pedivelle dovrebbe corrispondere al 20% della lunghezza dell’arto inferiore, o al 41% della lunghezza della tibia.

Un altro metodo molto utilizzato è quello del dr Haushalter, secondo cui bisognerebbe considerare la lunghezza del femore. Adattando i risultati degli studi di Haushalter alle misure disponibili oggi sul mercato, si ottiene questa tabella di conversione:

lunghezza pedivelle
Tabella di calcolo della lunghezza di pedivella ideale in base alla lunghezza del femore secondo la teoria del dr Haushalter.

Ma è davvero tutto qui?

Ogni formula è un tentativo di descrivere un’associazione tra parametri misurabili (ad es. lunghezza della gamba) fornendo un risultato funzionale ma estremamente limitato.

La lunghezza della pedivella fa parte di un sistema di cerniere e leve che devono operare in un contesto più ampio della semplice lunghezza di un arto

La maggior parte di queste formule non tiene affatto conto di tutti gli altri aspetti biomeccanici che ne possono influenzare la scelta.

 

NON SOLO UNA QUESTIONE DI LEVA

Qualsiasi dibattito riguardante la lunghezza delle pedivelle inizia sempre considerando il problema in termini di fisica.

La pedivella è infatti fondamentalmente una leva vantaggiosa (di II grado) e una modifica della sua lunghezza ha due conseguenze:

  • Variazione del braccio di leva
  • Variazione della circonferenza che il pedale deve percorrere

Ciò comporta che:

  • Utilizzando pedivelle più lunghe aumenta il braccio di leva e quindi si possono vincere resistenze maggiori (rapporti più lunghi) ma con un calo della cadenza di pedalata.
  • Utilizzando pedivelle più corte si può aumentare la cadenza di pedalata, ma diventa più difficile spingere lunghi rapporti.

Sebbene queste considerazioni siano assolutamente vere, affrontare il problema della lunghezza delle pedivelle solo sotto questo punto di vista sarebbe decisamente riduttivo.

E’ fondamentale considerare anche l’aspetto biomeccanico. Non dimentichiamo infatti che ci sono tre articolazioni a propulsione umana coinvolte in ciascun lato della guarnitura che richiedono energia per il movimento, e la cui efficienza dipende anche dai loro angoli di estensione e flessione.

lunghezza delle pedivelle

ESPRESSIONE DI POTENZA

Già nel 1982 Inbar et al condussero uno studio valutando la potenza espressa in un Wingate test con pedivelle di diversa lunghezza. Non furono rilevate variazioni significative tra lunghezze che andavano dai 150 ai 200 mm. Un leggero calo della potenza (2-5%) si notava passando a pedivelle da 125 o da 225 mm.

Nel 2001 Martin e Spirduso ottennero praticamente gli stessi risultati in uno studio analogo comparando lunghezze di pedivella dai 120 ai 220 mm. Anche qui si notò un calo utilizzando le misure più estreme, mentre non c’era differenza tra quelle di 145, 170 e 195 mm.

 

CONSUMO DI ENERGIA

Se la lunghezza delle pedivelle non ha effetti rilevanti sulla potenza erogata, può però influenzare il consumo energetico?

Qui il risultato sembra dipenda dalla variazione della velocità della pedalata che attenzione, non corrisponde alla cadenza di pedalata, ma è intesa come la velocità di spostamento del pedale lungo la sua traiettoria!

In uno studio del 1997, Morris e Londeree notarono infatti un aumento del consumo di ossigeno anche dell’11% aumentando la lunghezza delle pedivelle mantenendo però la stessa cadenza di pedalata.

Un risultato simile fu ottenuto anche da McDaniel et al nel 2002. In questo studio, a 9 ciclisti vennero fatte utilizzare pedivelle da 145, 170 e 195 mm, pedalando a 40, 60, 80 e 100 RPM a un’intensità del 30, 60 e 90% della soglia lattacida. I risultati hanno mostrato che il consumo di O2 aumentava, a parità di intensità e di RPM, con l’aumentare della lunghezza delle pedivelle.

 

AERODINAMICA, COMFORT E RISCHIO DI INFORTUNI

Da un punto di vista strettamente biomeccanico infine, sono diversi i fattori di cui tenere conto.

AERODINAMICA

Modificando la lunghezza delle pedivelle si modifica anche l’angolo di flessione dell’anca. Pedivelle più corte aprono questo angolo, favorendo quindi la flessione del busto e il mantenimento di una posizione più aerodinamica.

Un angolo più aperto tra anca e femore inoltre migliora la respirazione e riduce la pressione sulle arterie femorali.

COMFORT

Pedivelle più lunghe comportano movimenti più ampi delle articolazioni e dei segmenti corporei. Pedivelle più corte riducono invece questi movimenti, favorendo una maggiore stabilità.

RISCHIO DI INFORTUNI

Nel 2017 Ferrer-Roca et al avendo notato che una differenza della lunghezza delle pedivelle di ±5mm non ha influenza significativa sui fattori fisiologici o di potenza, ma determina invece come già detto una variazione negli angoli di movimento delle articolazioni soprattutto di anca e ginocchio, hanno concluso che, in caso di dubbio tra due misure vicine di lunghezza delle pedivelle (ad esempio tra 170 e 172.5 mm) è consigliato optare per la misura più corta per ridurre il rischio di infortuni.

 

CONCLUSIONI

La scelta della lunghezza delle pedivelle ideale non può dipendere esclusivamente da misure antropometriche.

È importante considerare anche gli obiettivi del ciclista, la disciplina che svolge, le sue abilità tecniche e le capacità fisiche (flessibilità, estensione articolare, infortuni, ecc.)

La tendenza oggi è quella di orientarsi a un utilizzo di pedivelle più corte, le quali possono avere benefici soprattutto a livello biomeccanico.

Non sembrano invece esserci particolari vantaggi dati dall’utilizzo di pedivelle più lunghe.

Le ricerche disponibili indicano che la lunghezza delle pedivelle non influenza la velocità, la potenza o l’efficienza di un ciclista su strada. Ciò che è più importante è come vengono utilizzate le pedivelle, e qui la formazione, l’esperienza e le capacità intrinseche del ciclista fanno la differenza.

 

BIBLIOGRAFIA

  • “The effect of bicycle crank-length variation upon power performance” – Inbar et al. (1982)
  • “Determinants of maximal cycling power: crank length, pedaling rate and pedal speed” – J C Martin, W W Spirduso (2001)
  • “The Effects of Bicycle Crank Arm Length on Oxygen Consumption” – David M. Morris, Ben R. Londeree (1997)
  • “Determinants of metabolic cost during submaximal cycling” – McDaniel et al. (2002)
  • “Acute effects of small changes in crank length on gross efficiency and pedalling technique during submaximal cycling” – Ferrer-Roca et al. (2017)

 

Daniele Bazzana – BC Training

Preparatore Atletico e Biomeccanico

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