Il ruolo del ginocchio nella biomeccanica delle macchine cardio

The objective of this research is to analyze the role of the knee in the biomechanics of cardio machines by assessing differences in movement patterns during the use of different cardiovascular equipment. The lack of comparative studies on biomechanical transfers between machines is a gap in the scientific literature, making it necessary to investigate the impact each device has on joints and motor coordination. The study was conducted through a semi-qualitative video analysis using Kinovea software, with markers applied to specific anatomical points to track ankle, knee and hip movements. Six cardio machines - treadmill, spin bike, horizontal and vertical exercise bike, stepper and elliptical - were examined, evaluating key kinematic parameters such as range of motion, duration, angular velocity and acceleration. The results show significant differences between the devices: the treadmill and exercise bikes are less biomechanically demanding, while the stepper and elliptical require more motor control and put more strain on the knee joint. The analysis allowed a hierarchy of movement complexity to be defined, which is useful for tailoring cardiovascular training to individual needs. This research makes a contribution to the understanding of the biomechanics of cardio machines, offering practical guidance for optimizing equipment selection in fitness and rehabilitation settings. However, the limited sample and the use of amateur equipment represent limitations of the study, suggesting the need for future investigations with more advanced technologies and a larger number of participants.

L’obiettivo di questa ricerca è analizzare il ruolo del ginocchio nella biomeccanica delle macchine cardio, valutando le differenze nei pattern di movimento durante l’utilizzo di diverse attrezzature cardiovascolari. La mancanza di studi comparativi sui trasferimenti biomeccanici tra macchinari rappresenta una lacuna nella letteratura scientifica, rendendo necessario un approfondimento sull’impatto che ciascun dispositivo ha sulle articolazioni e sulla coordinazione motoria. Lo studio è stato condotto attraverso un’analisi video semi-qualitativa utilizzando il software Kinovea, con marker applicati a specifici punti anatomici per tracciare i movimenti di caviglia, ginocchio e anca. Sono stati esaminati sei macchinari cardio – tapis roulant, spin bike, cyclette orizzontale e verticale, stepper ed ellittica – valutando parametri cinematici chiave come range di movimento, durata, velocità angolare e accelerazione. I risultati evidenziano differenze significative tra i dispositivi: il tapis roulant e le cyclette risultano meno impegnativi dal punto di vista biomeccanico, mentre lo stepper e l’ellittica richiedono un maggiore controllo motorio e sollecitano maggiormente l’articolazione del ginocchio. L’analisi ha permesso di definire una gerarchia di complessità del movimento, utile per personalizzare l’allenamento cardiovascolare in funzione delle esigenze individuali. Questa ricerca fornisce un contributo alla comprensione della biomeccanica delle macchine cardio, offrendo indicazioni pratiche per ottimizzare la scelta delle attrezzature in ambito fitness e riabilitativo. Tuttavia, il campione limitato e l’uso di strumentazioni amatoriali rappresentano limiti dello studio, suggerendo la necessità di future indagini con tecnologie più avanzate e un numero maggiore di partecipanti.