Hamstring: anatomia, funzioni ed esercizi efficaci

Con il termine “hamstring”, anche detti “ischiocrurali”, ci riferiamo ad un insieme di muscoli che occupano interamente la parte posteriore della coscia. Tale insieme è composto dai muscoli bicipite femorale, semitendinoso e semimembranoso. Tutti e tre questi muscoli della coscia sono fondamentali nel garantire la normale funzionalità degli arti inferiori del corpo ed in particolare di movimenti complessi come la camminata, la corsa e il salto.

Affrontiamo nel dettaglio questi muscoli approfondendo le caratteristiche anatomiche per essere poi in grado di analizzare gli esercizi più efficaci in termini di rinforzo, ipertrofia, allungamento e riabilitazione dagli infortuni.

Muscoli hamstring: anatomia, origine e inserzione

Gli hamstring o ischiocrurali vengono denominati in tale modo poiché originano tutti dall’ischio del bacino e si inseriscono in punti differenti sulla gamba (crurali). Più specificatamente, i muscoli semitendinoso e semimembranoso originano dalla tuberosità ischiatica del bacino e, occupando la parte postero-mediale della coscia, si inseriscono a livello della tibia medialmente.

Il muscolo bicipite femorale è invece composto da due capi aventi origine in punti differenti: il capo lungo origina anch’esso sulla tuberosità ischiatica, mentre il capo breve origina dalla linea aspra del femore. Entrambi i capi poi si riuniscono per andarsi ad inserire con un tendine comune a livello della testa del perone lateralmente.

A cosa servono gli hamstring?

Grazie ai propri punti di origine e inserzione anatomica, i muscoli hamstring governano e regolano i movimenti di due articolazioni distinte: l’anca e il ginocchio (eccezion fatta per il capo breve del bicipite femorale che invece ha influenza solo a livello del ginocchio). In particolare, questi muscoli sono in grado di:

• estendere l’anca, portando la coscia in direzione posteriore,
• flettere il ginocchio, avvicinando la tibia al femore. 

Inoltre concorrono anche a retrovertere il bacino appiattendo la zona lombare e a ruotare il ginocchio quando è flesso (il bicipite femorale ruota all’esterno portando il piede verso l’esterno, semitendinoso e semimembranoso all’interno portando il piede verso l’interno). Queste caratteristiche permettono a questi muscoli di avere un ruolo determinante in gesti motori come la camminata, la corsa, il salto e il calcio, durante i quali viene richiesto un grande controllo muscolare eccentrico agli hamstring.

Considerata la loro importanza in ottica funzionale, un mix ottimale tra forza e lunghezza di questi muscoli è fondamentale in moltissime attività sportive. Non di rado, infatti, gli ischiocrurali (in particolar modo il bicipite femorale) vanno spesso incontro ad infortuni e lesioni anche per via di una loro scarsa performance muscolare. Partendo dall’anatomia appena descritta analizziamo gli esercizi di rinforzo e allungamento di questi muscoli, passando poi ai relativi infortuni e percorsi riabilitativi.

Esercizi per gli hamstring: quali sono i più efficaci?

Gli hamstring sono un gruppo muscolare molto considerato sia in palestra che in ambito riabilitativo. Se nel primo caso l’obbiettivo primario è spesso quello di ottenere uno stimolo ipertrofico o di incremento della forza in ottica più estetica (per dare forma alla parte posteriore della coscia) e/o di performance, nel secondo i medesimi obbiettivi possono essere ricercati, per esempio, dopo un intervento di ricostruzione del legamento crociato anteriore, in caso di lesione muscolare agli hamstring, o anche solamente nel tentativo di migliorare la funzionalità di questo distretto muscolare nel caso di un suo coinvolgimento in una particolare condizione.

Gli infortuni agli hamstring sono molto comuni in molti sport, in particolare in quelli che prevedono sprint ripetuti ad alta velocità, mentre sono molto più rari in palestra. In generale, i muscoli sono a rischio di infortunio nel momento in cui la forza a cui sono sottoposti supera le loro capacità di carico. Durante attività come lo sprint gli hamstring sono sottoposti a stress elevati, in quanto chiamati ad esercitare un controllo eccentrico molto importante.

Per gli infortuni agli hamstring la prevenzione più importante è fatta con l’allenamento con sovraccarichi, che è dimostrato riduca la probabilità di infortunio. Senza dubbio, infatti, l’esercizio contro resistenze è una delle cose più importanti che possiamo fare per ridurre il rischio di infortunio: esistono diversi esercizi per il rinforzo degli hamstring, e tutti attivano questo muscolo richiedendo un’estensione di anca e/o una flessione di ginocchio.

Nello specifico, Squat,Stacco,Affondi,Step-up, Hip thrust e Stacchi rumeni attivano gli ischiocrurali all’interno di un movimento complesso nel quale agiscono come estensori dell’anca e come stabilizzatori del ginocchio. Hyperextension, Stacchi gambe tese e Goodmornings invece attivano gli ischiocrurali insieme al grande gluteo come estensori d’anca senza muovere il ginocchio.

Infine, esercizi come il leg curl attivano gli ischiocrurali come flessori del ginocchio, mantenendo ferma l’anca. Ne esistono di tre tipi, con una versione in piedi, una seduta e una sdraiata. Lo stesso esercizio può essere poi riprodotto sempre in posizione prona con un elastico a casa.

Una variante di questo esercizio a corpo libero è l’Hamstring curl, che può essere eseguito al pavimento con l’aiuto di un asciugamano che scivola sul pavimento stesso.

Se l’esercizio contro resistenze è in generale protettivo, ci sono però alcuni esercizi in particolare che hanno mostrato una maggiore efficacia rispetto ad altri in questo senso. Per esempio il Nordic hamstring, uno degli esercizi più famosi in ambito di prevenzione infortuni, che ha dimostrato un’ottima efficacia nella prevenzione delle lesioni agli hamstring.

Questo esercizio è in grado di modificare e rimodellare l’architettura muscolare e aumentare la quantità di forza muscolare prodotta. Esistono poi alcune varianti di questo esercizio come il Glute Ham raise e il Razor curl.

Ma quali esercizi puoi prediligere fra quelli menzionati? Analizziamo cosa ci suggerisce la letteratura scientifica a riguardo.

Esercizi di flessione di ginocchio ed esercizi di estensione d’anca: quali preferire?

Gli hamstring hanno due funzioni principali: flessione del ginocchio ed estensione d’anca. Una prima domanda che sorge spontanea in questo caso quindi è: per allenare gli hamstring in modo ottimale è meglio concentrarsi di più sulla flessione del ginocchio (come nel caso di un Leg curl) o sull’estensione d’anca (come nel caso di uno Stacco da terra)?

In uno studio che ha investigato questa tematica è stato riscontrato come gli esercizi che prevedono una flessione di ginocchio hanno portato ad attivazioni muscolari degli hamstring molto maggiori rispetto agli esercizi di estensione di anca.

Questo riscontro trova una sua logica nel fatto che nel movimento di flessione di ginocchio gli hamstring rappresentano il gruppo muscolare principe di questo movimento (anche altri muscoli come il gastrocnemio intervengono, ma in modo molto ridotto), mentre nel movimento di estensione d’anca abbiamo altri muscoli molto forti che assistono a questo movimento, grande gluteo in primis.

Va inoltre considerato il fatto che nella flessione di ginocchio vengono chiamati in causa tutti i fasci muscolari del distretto degli hamstring, mentre nell’estensione d’anca il capo breve del bicipite femorale non interviene.

Un altro fattore riportato dallo studio è che in entrambe le categorie di esercizi, lavorare in range di movimento nei quali tali muscoli sono posti in maggiore allungamento porta ad un’attivazione maggiore di questi ultimi: gli esercizi di estensione di anca a ginocchio completamente esteso hanno portato infatti ad attivazioni maggiori rispetto all’estensione d’anca a ginocchio flesso a 90°, così come la flessione di ginocchio a 90°di flessione di anca li attivava maggiormente rispetto alla flessione di ginocchio ad anca estesa (in entrambi i casi l’attivazione maggiore è quindi avvenuta quando i muscoli erano posizionati a lunghezze maggiori).

Questo non vuol dire che vadano eseguiti solo gli esercizi di flessione di ginocchio, o solamente gli esercizi nei quali gli hamstring sono in allungamento, ma ci porta a pensare che se l’obbiettivo è massimizzare l’attivazione degli hamstring, in particolare per l’ipertrofia di questi muscoli, sarebbe opportuno considerare questi fattori.

Leg curl: meglio seduto o prono, o in piedi?

Poiché gli hamstring attraversano due articolazioni (anca e ginocchio), cambiare il posizionamento di una di queste due articolazioni modificherà la lunghezza alla quale poniamo questi muscoli durante l’esecuzione degli esercizi. Fatta questa premessa, quale variante dell’esercizio Leg curl attiva maggiormente gli hamstring?

Nel leg curl da prono o da in piedi  gli hamstring sono attivati in posizione neutra o di pre-accorciamento (poiché l’anca parte da posizione neutra o al massimo lievemente flessa) rispetto al leg curl da seduto, dove invece l’anca parte flessa a 90° e quindi gli hamstring partono in posizione di pre-allungamento. Come abbiamo riferito in precedenza è stato osservato come nella variante seduta, ossia con il muscolo posto in pre-allungamento, vi sia un’attivazione maggiore degli hamstring rispetto allo stesso esercizio eseguito ad anca neutra.

Di conseguenza, l’attivazione maggiore di questo distretto muscolare in questo caso si ha nella variante di Leg curl da seduto. Ma questo porta anche a una maggiore ipertrofia degli hamstring? Uno studio recente ha investigato questo fattore, riscontrando che non vi erano  differenze significative in termini di guadagno di forza tra le diverse varianti due, ma per quanto riguarda i guadagni in termini di ipertrofia, il Leg curl da seduto ha portato ad un incremento maggiore rispetto alla variante da prono, per ognuno dei muscoli appartenenti a questo distretto muscolare. Va considerato che questo studio aveva dei limiti e che andranno fatti ulteriori studi in futuro per maggiori conferme.

Nell’attesa di ulteriori conferme a riguardo, rimane comunque consigliabile, da un punto di vista estetico, allenare questi muscoli in diversi modi, alternando gli esercizi e gli angoli di movimento, fornendo stimoli sempre differenti e migliorando con i carichi e con il volume di allenamento in maniera progressiva.

Stretching e allungamento degli hamstring:

I muscoli posteriori della coscia sono spesso protagonisti di rigidità, specie se non stimolati adeguatamente all’allungamento. La loro scarsa flessibilità è tipica delle persone sedentarie ma può anche essere presente in soggetti sportivi ed allenati.

Inoltre, la lunghezza ottimale degli ischiocrurali è caratteristica fondamentale di sport come le arti marziali, l’atletica e la ginnastica e di attività come lo yoga e la danza. Per tali ragioni e per mantenere la fisiologica mobilità articolare dell’anca, un programma di stretching per gli ischiocrurali può essere consigliato.

Lo stretching per gli ischiocrurali si esegue principalmente portando l’anca in flessione con il ginocchio esteso e mantenendo la posizione raggiunta passivamente assecondando il guadagno dei gradi articolari, senza evocare dolore ma provocando una giusta tensione posteriore al ginocchio. È possibile mantenere in modo passivo la posizione ma anche eseguire in modo attivo delle ripetizioni nelle quali andiamo e torniamo dalla posizione di massimo allungamento in modo ripetuto.

Quando dobbiamo allungare i muscoli posteriori della coscia si è soliti commettere un grave errore, ossia quello di cercare a tutti i costi di raggiungere le punte dei piedi con le ginocchia distese, ma retrovertendo il bacino, e flettendo quindi il rachide lombare. Poiché gli hamstring sono anche retroversori del bacino, se noi eseguiamo questo esercizio con questa modalità, staremo allungando il ventre muscolare a livello del ginocchio, ma lo staremo accorciando a livello del bacino, e in questo modo l’esercizio perderà di efficacia.

In tutte le modalità, sia attive che passive, invece, è fondamentale, una volta portato il muscolo in allungamento flettendo anca ed estendendo il ginocchio, stabilizzare il bacino, mantenendo la lombare in posizione neutra.

Questo può quindi essere fatto sia in esercizi passivi, come per esempio il classico esercizio Long sitting, sia durante esercizi attivi, come esercizi di allungamento da supino con l’elastico nel quale eseguiamo delle flesso-estensioni di ginocchio, oppure tramite l’esercizio Hip-hinge, nel quale attraverso un’inclinazione in avanti del tronco portiamo in allungamento i muscoli ischiocrurali nel versante opposto rispetto ai classici esercizi di stretching.

La cosa però fondamentale che accomuna l’efficacia di questi esercizi è la stabilità del bacino: infatti quando portiamo l’anca in flessione e il ginocchio in estensione la lombare non si deve mai flettere; questo sarà un accorgimento fondamentale per portare in allungamento ottimale gli hamstring.

Dalla letteratura è inoltre emerso che gli esercizi con sovraccarichi eseguiti in range di movimento completi (portando quindi il muscolo fino alla sua massima lunghezza ad ogni ripetizione, come per esempio negli stacchi rumeni) sono un ottimo strumento ai fini dell’allungamento muscolare, poiché permettono ai fasci muscolari di costruire nuovi sarcomeri in serie, incrementandone quindi la lunghezza fascicolare nel tempo.

Infortuni e lesioni degli hamstring: cosa fare?

Come abbiamo riferito in precedenza, gli hamstring sono un distretto estremamente soggetto a lesioni muscolari negli sportivi. Ma cosa intendiamo per “lesione muscolare”? Una lesione muscolare è indicata come una rottura delle singole fibre muscolari, e può essere suddivisa in “parziale” o “totale” in base al loro coinvolgimento. La lesione muscolare degli hamstring è caratterizzata da un dolore improvviso posteriormente alla coscia che determina un’immediata sospensione delle attività.

Le lesioni degli ischiocrurali rappresentano l’infortunio muscolare indiretto più frequente negli sport che coinvolgono la corsa ad alta velocità, ed ha un elevato rischio di recidiva. La corsa ad alta intensità infatti prevede una fase di flessione di anca e di estensione di ginocchio tale da richiedere un grande allungamento degli hamstring essendo muscoli biarticolari, i quali svolgono un importante ruolo eccentrico nel controllo durante la corsa.

In particolare, gli hamstring vanno spesso incontro a lesioni (in gergo comune chiamati spesso “stiramenti” o “strappi”) di vario grado, soprattutto in sport che prevedono scatti ripetuti ad alta velocità. Il bicipite femorale è il più colpito nelle lesioni (80%) nonché il più soggetto a recidiva. Il capo lungo del bicipite femorale, infatti, possiede una minore capacità di esprimere forza a grandi lunghezze rispetto a semitendinoso e capo breve, e ciò può predisporlo ad alti tassi di lesioni da sforzo.

In ordine decrescente, i fasci più colpiti nelle lesioni muscolari sono: capo lungo del bicipite femorale (maggiormente coinvolto durante gli sprint), semimembranoso (maggiormente coinvolto durante allungamenti eccessivi, definiti “overstretch”) e semitendinoso. Generalmente gli eventi lesivi si presentano in zona prossimale.

Il muscolo semimembranoso presenta un ventre muscolare più lungo rispetto al bicipite femorale, ed è progettato per esprimere grandi forze; possiede un voluminoso tendine prossimale che lo rende suscettibile alle lesioni da overstretch. Esistono principalmente due meccanismi lesivi: lo “sprint type”, che coinvolge molto spesso il capo lungo del bicipite femorale, e lo “stretching type”, che coinvolge spesso il semimembranoso.

Come gestire una lesione muscolare degli hamstring?

Nella fase acuta la letteratura più recente ci porta verso l’utilizzo del protocollo “PEACE&LOVE”, che ha sostituito i più datati protocolli “PRICE” e “POLICE”. Tale protocollo prevede i seguenti interventi:

P – “Protezione”: proteggere l’arto per i primi 1-3 giorni, facendosi guidare dalla sintomatologia dolorosa

E – “Elevation”: tenere l’arto in elevazione

A – “Avoid”: evitare anti-infiammatori, poiché possono ritardare la guarigione

C – “Compression”: comprimere la zona con bendaggi o tape

E – “Education”: educare ad un approccio attivo

&

L – “Loading”: caricare il tessuto muscolare precocemente, iniziare le attività non appena i sintomi lo permettono

O – “Optimism”: ottimismo, evitare paure inutili e barriere che possono creare catastrofizzazione

V – “Vascularisation”: iniziare con le attività cardiovascolari subito dopo l’infortunio

E – “Exercise”: basare il percorso riabilitativo sull’esercizio attivo

La riabilitazione attiva va dunque Iniziata solitamente già da 1-2 giorni post infortunio se i sintomi lo permettono. Il tessuto muscolare in questi casi  non ha bisogno di eccessivo riposo, e lo stimolo meccanico se non doloroso (o con dolore minimo) promuove il rimodellamento dei tessuti e attiva il processo di guarigione del tessuto.

L’immobilizzazione è la maggior causa di perdita di capacità meccanica del tessuto muscolare, mentre il carico precoce può indurre ipoalgesia e stimolare il tressuto cicatriziale a essere più resistente, oltre che contribuire fin da subito al rimodellamento muscolare. Non sembra quindi avere senso aspettare sempre diversi giorni prima di cominciare la riabilitazione post lesione.

Quali esercizi scegliere nella riabilitazione delle lesioni muscolari?

La riabilitazione dovrà essere mirata e gli esercizi proposti dovranno essere focalizzati a stimolare il muscolo o la porzione di muscolo che ci interessa riabilitare, tramite progressioni graduali negli esercizi con sovraccarichi.

Dagli studi è emerso che il compartimento laterale (bicipite femorale) è più attivo negli esercizi con focus sull’estensione di d’anca (come l’Hamstirng curl o Ponte glutei a ginocchio teso e le Hyperextension) ma anche durante il Nordic hamstring, mentre il compartimento mediale è più attivo durante gli esercizi con focus sulla flessione di ginocchio (come il Leg curl, Glute ham raise e il Nordic hamstring). L’esercizio eccentrico in particolare ha dimostrato un’elevata efficacia nell’aumento della lunghezza e spessore muscolare.

Ma possono gli esercizi replicare l’intensità di contrazione raggiunta dagli hamstring durante lo sprint? È stato osservato che la massima attività muscolare degli hamstring durante lo sprint è significativamente più elevata rispetto a tutti gli altri esercizi per gli hamstring. Solo il Nordic hamstring è in grado di attivarli a livelli simili a quelli raggiunti durante lo sprint. In ogni caso, pare che lo sprint sia l’unico esercizio capace di indurre un’attivazione degli hamstring specifica per lo sprint stesso.

Pertanto, un’adeguata esposizione allo sprint deve essere reinserita nel percorso riabiltiativo dei soggetti sportivi con lesioni muscolari agli hamstring. Lo sprint, inoltre, ha dimostrato di indurre ad adattamenti eccentrici comparabili a quelli del Nordic hamstring.

Il piano riabilitativo dovrà quindi prevedere esercizi di forza con contrazioni concentriche ed eccentriche, enfatizzando la contrazione con il muscolo in posizione di allungamento, e considerano anche l’inserimento graduale di sprint. Si passerà infine ad una fase finale di recupero sport specifica, finalizzata al ritorno in campo e alla performance. Nel percorso sarà inoltre importante considerare ed inserire sempre anche l’allenamento cardiovascolare ed esercizi per il controllo neuromuscolare del tronco e del bacino.