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La '''leg extension''' (letteralmente "estensione della gamba") è un [[Resistance training|esercizio con sovraccarichi]] praticato all'omonima macchina specifica, mirato alla stimolazione dei [[Muscolo quadricipite femorale|muscoli quadricipiti]].
==Esecuzione==
La ''leg extension'' è un esercizio con sovraccarichi praticato all'apposita macchina specifica che impone il movimento ''monoarticolare'' di ''estensione'' della gamba sulla coscia o ''estensione'' del [[ginocchio]]. Il movimento è finalizzato alla stimolazione specifica dei muscoli quadricipiti femorali, e risulta come l'unico esercizio che favorisce il massimo isolamento di questo gruppo muscolare escludendo gli altri muscoli della coscia. L'esercizio viene praticato da seduti, posizionando il ginocchio adiacente al bordo della panca, possibilmente in linea col fulcro del macchinario, e l'imbottitura cilindrica leggermente al di sopra dell'articolazione della caviglia<ref name="Stecchi">Alfredo Stecchi. ''[http://books.google.it/books?id=wvFjAAAACAAJ&dq=biomeccanica+degli+esercizi+fisici&hl=it&sa=X&ei=FWyyUI_eLejd4QSPpoCQDA&ved=0CDYQ6AEwAA Biomeccanica degli esercizi fisici. Dalla preparazione atletica sportiva al fitness]''. Elika, 2004. p. 234-236. ISBN 8887162506</ref><ref name="fitness">Antonio Paoli, Marco Neri. ''[http://books.google.it/books?id=VcGgQQAACAAJ&dq=principi+di+metodologia+del+fitness&hl=it&sa=X&ei=ktHYT6TiD4ao4gSgrs2MAw&ved=0CDoQ6AEwAA Principi di metodologia del fitness]''. Elika, 2010. pp. 399. ISBN 8895197356</ref><ref name="Bordoni">Bruno Davide Bordoni. ''[http://books.google.it/books/about/Il_libro_completo_del_body_building.html?id=TXRQ93iXqh8C&redir_esc=y Il libro completo del body building]''. Giunti Editore, 2011. pp. 203. ISBN 8841240253</ref>. Durante l'esecuzione si afferrano saldamente le apposite maniglie per mantenere immobile e stabile il busto<ref name="Stecchi" /><ref name="Bordoni" /><ref name="Delavier">Frédéric Delavier. ''[http://books.google.it/books?id=cq4aAAAACAAJ&dq=frederic+delavier+-+guida+agli+esercizi+di+muscolazione&hl=it&sa=X&ei=FCZbUeL0G4S47Ab9x4DoBg&ved=0CDQQ6AEwAQ Guida agli esercizi di muscolazione. Approccio anatomico]''. Arcadia, 2000. pp. 85. ISBN 8885841198</ref> ed è necessario un controllo del movimento evitando sbalzi di inerzia<ref name="Cianti">Giovanni Cianti. ''[http://books.google.it/books?id=JDCXPAAACAAJ&dq=Giovanni+Cianti.+Body+building&hl=it&sa=X&ei=tntTUYa-MO2h7Aaxv4G4CQ&ved=0CDUQ6AEwAA Body building]''. Fabbri, 1999. pp. 68. ISBN 8845173356</ref>. Si suggerisce di eseguire il movimento di ritorno in maniera controllata<ref name="Stecchi" />, mentre l'escursione articolare dovrebbe essere più ampia possibile (oltre i 90° di ''flessione''), tranne in caso di patologie articolari o di altre problematiche<ref name="Stecchi" /><ref name="fitness" />. Viene segnalata da molti la possibilità di modificare il grado di flessione del busto per enfatizzare il lavoro sui vasti e ridurlo sul retto femorale o viceversa<ref name="Delavier" />. Essendo l'unico capo biarticolare del quadricipite, è stato proposto da diversi autori che il retto femorale possa effettivamente subire un maggiore reclutamento se il busto - tramite la mobilizzazione dell'articolazione dell'anca - viene portato in maggiore ''estensione'' (prestiramento), così come possa subire un'inferiore attivazione in proporzione al grado di flessione<ref name="Stecchi" />. I risultati delle analisi scientifiche mediante elettromiografia (EMG) sono controverse sotto questo aspetto, anche se alcune di esse danno ragione a questa ipotesi<ref name="Kong">Kong PW, van Haselen J. ''[http://www.ismj.com/pages/311417173/ISMJ/journals/articles/Vol-11-No2-2010/hip-knee-angles-quadriceps.asp Revisiting the influence of hip and knee angles on quadriceps excitation measured by surface electromyography]''. Int Sport Med J. 2010 11(2):313-323.</ref>. Bisogna considerare che questo principio è valido solo se la ''flessione'' o l' ''estensione'' del busto avvengono mediante la mobilizzazione dell'articolazione dell'anca, e non tramite la mobilizzazione della cerniera lombare (bassa schiena). Per tanto non basta che il busto venga portato in ''flessione'' o in ''estensione'', ma deve essere verificato che questi movimenti avvengano mediante la modifica dell'angolo dell'anca.
La ''leg extension'' è uno degli esercizi più comunemente citati come esempio per la definizione di esercizio a "catena cinetica aperta"<ref>Rivera JE. ''Open versus closed kinetic chain rehabilitation of the lower extremity: a functional and biomechanical analysis''. J Sport Rehabil 3:154-167, 1994.</ref><ref name="Karandikar">Karandikar N, Vargas OO. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21871418 Kinetic chains: a review of the concept and its clinical applications]''. PM R. 2011 Aug;3(8):739-45.</ref>. Durante questo esercizio, il segmento distale (la gamba) è libero di muoversi nello spazio, mentre i segmenti prossimali (la coscia e il tronco) rimangono fissi. In questa tipologia di esercizi, solitamente il movimento è focalizzato sulla moblizzazione di una sola articolazione, come il movimento del ginocchio nel caso della ''leg extension''<ref name="Karandikar" />. Tipicamente, gli esercizi a catena cinetica aperta sono caratterizzati da un modello di stress rotatorio sull'articolazione. Usando il classico esempio dell'estensione del ginocchio da seduto, il modello di stress rotatorio a livello del ginocchio coinvolge principalmente la rotazione della tibia prossimale assieme al femore distale. Anche se si verificano altri movimenti accessori come la rotazione della tibia per permettere la rotazione<ref>Kapandji A. ''[http://books.google.it/books?id=zUbrmG34I1gC&dq=kapandji+1987++The+physiology+of+the+joints.+Annotated+diagrams+of+the+mechanics+of+the+human+joints&hl=it&sa=X&ei=uAQaUpHUCKKp4ATunoG4BA&ved=0CDsQ6AEwAQ The Physiology of the Joints: Annotated Diagrams of the Mechanics of the Human Joints]''. Churchill Livingstone, 1974. ISBN 0443012091</ref>, lo stress principale creato sull'articolazione è dovuto alla rotazione.
==Varianti==
===Leg extension inclinata===
La ''leg extension'' inclinata<ref name="Kong" /> prevede, se la macchina lo permette, che lo schienale venga inclinato per poter portare l'anca in maggiore ''estensione''. Questa modifica impone una variazione dell'angolo dell'anca, influendo su un prestiramento del retto femorale mentre la lunghezza dei capi monoarticolari (i vasti) rimane inalterata<ref name="Stecchi" />. Alcune analisi hanno mostrato che tale variante consenta di aumentare il reclutamento del retto femorale e ridurre il reclutamento dei vasti<ref name="Kong" />. La ''leg extension'' tradizionale ha mostrato di provocare una maggiore attività del retto femorale rispetto ad altri esercizi comuni come lo ''squat'' e la ''leg press''<ref name="Escamilla" /><ref name="Stensdotter">Stensdotter et al. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14652500 Quadriceps activation in closed and in open kinetic chain exercise]''. Med Sci Sports Exerc. 2003 Dec;35(12):2043-7.</ref>, e altre evidenze hanno dimostrato un maggiore intervento del retto femorale<ref name="Kong" />, una maggiore attività generale<ref name="Salzman" /> e una maggiore forza generale<ref name="Hasler" /> del quadricipite sulla ''leg extension'' inclinata rispetto alla posizione seduta o supina. Molte analisi sulla ''leg extension'' inclinata hanno mostrato dei benefici nella modifica dell'angolo dell'anca, anche se il maggiore reclutamento relativo del retto femorale a scapito dei vasti in questa posizione non è stato unanimamente confermato<ref name="Hasler" />. Dai vari risultati scientifici, sembra che la ''leg extension'' inclinata si presenti come la variante più vantaggiosa per molti dei motivi sopra elencati. Alcuni autori infine reputano la ''leg extension'' inclinata più idonea per i soggetti con scarsa mobilità dei [[muscoli ischio-crurali]], che potrebbero trovare una limitazione nella massima estensione della gamba da seduti a causa di un eccessivo accorciamento e rigidità di questi muscoli<ref name="Stecchi" />.
===Leg extension supina===
La ''leg extension'' supina<ref name="Kong" /> è un'altra variante della macchina tradizionale senza lo schienale, oppure con uno schienale molto inclinato. Questa versione, poco comune e quasi estinta, in teoria permettebbe di esaltare ancora più il reclutamento del retto femorale grazie alla posizione dell'anca ulteriormente estesa, la quale porta al maggior grado di prestiramento il fascio in questione. Sebbene queste ipotesi possano rivelarsi interessanti, molte analisi elettromiografiche hanno osservato una minore forza e una minore attività generale del quadricipite nella posizione supina<ref name="Salzman" /><ref name="Hasler" /><ref name="Maffiuletti" />, e solo una tra le diverse ricerche ha dimostrato che in questa posizione il retto femorale prevalga sui vasti in maniera maggiore rispetto alla ''leg extension'' da seduti e inclinata (Kong e van Haselen, 2010)<ref name="Kong" />. In sintesi, i risultati scientifici controversi spesso non hanno confermato l'utilità della ''leg extension'' supina per enfatizzare l'attività del retto femorale e ridurre l'attività dei vasti come spesso teorizzato, per tanto non vi è la certezza che il suo utilizzo apporti dei benefici complementari a quelli di altre varianti. Considerata la difficile reperibilità della ''leg extension'' supina e l'incertezza riguardo la sua funzionalità, è possibile suggerire la scelta della ''leg extension'' inclinata per ottenere degli stimoli differenti dalla variante classica dell'esercizio, visti anche i notevoli vantaggi rilevati.
===Power leg extension===
La ''Power leg extension''<ref name="Thibaudeau">Thibaudeau C. ''[http://www.t-nation.com/free_online_article/sports_body_training_performance/bulk_up_cut_up_quads_and_tris Bulk Up, Cut Up: Quads and Tri's. Building an Aesthetic Body One Answer at a Time!]''. t-nation.com, 08-09-06</ref> o ''Power Thingh Extension'' è una variante della ''leg extension'' non molto popolare ideata negli [[anni 1950|anni cinquanta]] dal noto ex-culturista [[Vince Gironda]]. Come nella precedente variante descritta, anche questa deve essere praticata su una macchina priva di schienale, o con uno schienale molto inclinato, per poterne consentire l'esecuzione. La ''power leg extension'' prevede un movimento più complesso e multiarticolare, imponendo anche la ''flessione'' e l' ''estensione'' del tronco. In partenza il soggetto si trova in posizione seduta con le ginocchia flesse, mentre nella fase concentrica avviene sia l' ''estensione'' del ginocchio che l' ''estensione'' del tronco fino a posizionarsi distesi supini. Viceversa nella fase eccentrica si torna a flettere il ginocchio e flettere il busto tornando nella posizione da seduti<ref name="Thibaudeau" />. Questa variante sembra essere stata ideata con l'intenzione di enfatizzare il lavoro del retto femorale<ref name="Thibaudeau" />, che nella ''leg extension'' tradizionale è effettivamente meno attivo rispetto alla variante con busto inclinato o supino<ref name="Kong" />. Essendo il retto femorale un flessore dell'anca, durante la fase eccentrica - in cui il ginocchio viene portato in flessione allungando i vasti - esso interviene nel ruolo di flessore del busto sulla coscia. Tuttavia, possono essere sollevati alcuni aspetti controversi che mettono fortemente in discussione la funzionalità e l'utilità della ''power leg extension''. In primo luogo, nella fase eccentrica viene imposto un movimento del busto riconoscibile come un classico ''[[sit-up]]'', un popolare esercizio per gli addominali che la letteratura scientifica ha ampiamente riconosciuto come pericoloso e potenzialmente lesivo per la bassa schiena<ref>Plowman SA. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1385572 Physical activity, physical fitness, and low back pain]''. Exerc Sport Sci Rev. 1992;20:221-42. (pp. 221-242). Baltimore: Williams & Wilkins.</ref><ref>McGill S. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1769299/ Ultimate Back Fitness and Performance]''. J Can Chiropr Assoc. 2004 December; 48(4): 314.</ref><ref>Axler CT, McGill SM. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9219209 Low back loads over a variety of abdominal exercises: searching for the safest abdominal challenge]''. Med Sci Sports Exerc. 1997 Jun;29(6):804-11.</ref> proprio a causa dell'iperstimolazione dei flessori dell'anca. Inoltre, la funzione del retto femorale è di estendere il ginocchio e di flettere l'anca, ma in questa variante di Gironda la fase concentrica non impone questi due movimenti contemporaneamente, piuttosto porta a contrarre questo fascio da un'estremità e ad allungarlo dall'altra estremità in entrambe le fasi del movimento, senza consentirne la massima contrazione o il massimo allungamento in alcuna delle due fasi. La ''power leg extension'' enfatizza l'attività del retto femorale perchè esso si contrae sia nella fase concentrica (estendendo la gamba) sia in quella eccentrica (flettendo l'anca), svolgendo un doppio lavoro. Tuttavia, considerata la gravosità potenziale del ''sit-up'' previsto nel movimento, e il fatto che sia stato riconosciuto come il retto femorale intervenga in maniera più rilevante nella ''leg extension'' tradizionale rispetto ad esercizi a catena cinetica chiusa (come ''squat'' e ''leg press'')<ref name="Escamilla" /><ref name="Stensdotter" />, l'utilità del ''power leg extension'' non sembra essere riscontrabile. Se si ricerca un'attivazione relativamente maggiore del retto femorale durante l'esecuzione della ''leg extension'' può essere sufficiente portare l'anca in estensione inclinando lo schienale, evitando il sovraccarico sulla bassa schiena imposto dal ''sit-up'', e probabilmente reclutando il retto femorale in misura analoga o maggiore.
==Modalità di esecuzione==
===Rotazione dei piedi===
Diversi autori hanno proposto la modifica della rotazione della gamba durante il movimento di estensione sulla ''leg extension'' con il fine di enfatizzare maggiormente il lavoro sul vasto laterale o sul vasto mediale del quadricipite<ref name="Stecchi" /><ref name="Cianti" /><ref name="Signorile1" />. Per la precisione è stato teorizzato che la ''leg extension'' con rotazione interna della gamba (punte dei piedi orientate verso l'interno) porti ad enfatizzare il reclutamento del vasto laterale, mentre con la rotazione esterna (punte dei piedi orientate l'esterno) porti ad enfatizzare il lavoro del vasto mediale. Queste ipotesi sono presumibilmente basate sul fatto che la rotazione della gamba porterebbe rispettivamente in prestiramento o in precontrazione i vasti laterale e mediale, ma ciò in origine non sembra verosimile perchè i vasti non partecipano in alcun modo alla rotazione della gamba<ref name="Tortora">Gerard J. Tortora, Mark Nielsen. ''[http://books.google.it/books?id=ae1FAAAAYAAJ&q=tortora+principles+of+human+anatomy&dq=tortora+principles+of+human+anatomy&hl=it&sa=X&ei=uoGeUe_9E9CN4gTI74CQBA&ved=0CDIQ6AEwAA Principles of Human Anatomy]''. Wiley, 2009. ISBN 0471789313</ref>. Ad ogni modo tali supposizioni non sono state propriamente confermate dalle varie analisi scientifiche<ref name="Signorile">Signorile et al. ''[http://journals.lww.com/nsca-jscr/Abstract/1995/08000/Effect_of_Foot_Position_on_the_Electromyographical.11.aspx Effect of foot position on the electromyographical activity of the superficial quadriceps muscles during the parallel squat and knee extension]''. J Strength Cond Res. 1995. 9:182-187</ref><ref name="Signorile1">Signorile et al. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7550299 The effect of knee and foot position on the electromyographical activity of the superficial quadriceps]''. J Orthop Sports Phys Ther. 1995 Jul;22(1):2-9.</ref><ref name="Chan">Chan et al. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11394251 Effects of knee joint angles and fatigue on the neuromuscular control of vastus medialis oblique and vastus lateralis muscle in humans]''. Eur J Appl Physiol. 2001 Jan-Feb;84(1-2):36-41.</ref><ref name="Stoutenberg">Stoutenberg et al. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16437818 The impact of foot position on electromyographical activity of the superficial quadriceps muscles during leg extension]''. J Strength Cond Res. 2005 Nov;19(4):931-938.</ref>. Inoltre, sono stati espressi dei dubbi riguardo alla fisiologicità dei movimenti della gamba in rotazione<ref name="Stecchi" />.
Signorile et al. (1995a)<ref name="Signorile" /> analizzarono le differenze nell'attività elettromiografica (EMG) dei diversi fasci del quadricipite (vasto mediale e laterale, e retto femorale) somministrando ai soggetti testati l'esecuzione di ''leg extension'' e ''squat'' con le punte dei piedi ruotate internamente, esternamente o in posizione neutra. I risultati indicarono che la ''leg extension'' con punte extrarotate produceva una generale maggiore attività del quadricipite rispetto alle altre due modalità. La stessa equipé di Signorile (1995b)<ref name="Signorile1" /> eseguì un'altra analisi simile esaminando l'attività degli stessi 3 fasci sulla ''leg extension'' isocinetica (dinamometro isocinetico) durante delle contrazioni isometriche con diversi angoli del ginocchio e con le stesse 3 modalità di rotazione dei piedi. Venne osservato che quando le gambe venivano tenute quasi completamente estese (175°) - una posizione spesso usata per stabilizzare l'articolazione del ginocchio durante le prime fasi di riabilitazione - ruotare internamente le gambe produceva la maggiore attività del quadricipite. Tuttavia, i ricercatori suggerirono che nelle fasi successive di riabilitazione, una posizione neutra del piede ad un angolo di 90° avrebbe potuto fornire la condizione più efficace per la riabilitazione a seguito di un infortunio al ginocchio, dal momento che questo angolo e questa posizione del piede producono la maggior attivazione del muscolo quadricipite. Chan et al. (2001)<ref name="Chan" /> condussero uno studio simile a quello di Signorile misurando l'attività EMG dei vasti laterale e mediale in risposta a contrazioni isometriche e dinamiche sulla ''leg extension''. Questi confermarono come non ci fossero differenze significative tra le 3 posizioni del piede durante l'esecuzione dell'esercizio in termini di reclutamento dei vasti mediale e laterale. Stoutenberg et al. (2005)<ref name="Stoutenberg" /> rilevarono che la rotazione interna della gamba reclutasse i muscoli vasti laterale e mediale, mentre ruotarla esternamente aumentava l'attività del retto femorale.
'''Conclusioni:'''<br>
Le rilevazioni elettromiografiche sull'analisi della rotazione della gamba e del conseguente stimolo dei diversi capi del quadricipite non sono univoche quanto piuttosto controverse. Alcuni autori hanno segnalato una maggiore attività generale del quadricipite con gamba extrarotata<ref name="Signorile" />, mentre gli stessi durante altre analisi hanno suggerito che durante la contrazione isometrica in massima estensione (contrazione) la rotazione interna della gamba produceva la maggiore attività muscolare<ref name="Signorile1" />. Altri autori non hanno rilevato differenze tra la rotazione della gamba (esterna, interna e neutra) sull'attività di vasti mediale e laterale<ref name="Chan" />. Infine, altre analisi su vasto laterale e mediale, e retto femorale, hanno trovato che, durante le contrazioni dinamiche, la rotazione interna produceva la maggiore attività dei vasti, mentre quella esterna produceva la maggiore attività del retto femorale<ref name="Stoutenberg" />. Sulla base di questi risultati controversi non sembra essere possibile riconoscere il grado di rotazione della gamba più indicato per massimizzare il reclutamento generale del quadricipite o il maggiore isolamento di un capo rispetto ai restanti. Si può semplicemente concludere che le comuni ipotesi dei vari autori non siano state confermate da queste analisi scientifiche. Inoltre, poichè il movimento di ''estensione'' della gamba in intrarotazione o extrarotazione pare non essere fisiologico<ref name="Stecchi" />, non sembra esistano motivazioni concrete per giustificare i movimenti di rotazione durante l'esecuzione della ''leg extension''.
===Inclinazione dello schienale (angolo dell'anca)===
La modifica dell'angolo dell'anca, e quindi del grado di inclinazione del bacino rispetto alla coscia, è un metodo proposto da alcuni autori per modificare il reclutamento del retto femorale e dei vasti. Come espresso precedentemente, è stato suggerito che più il busto viene portato in estensione (mediante un'inclinazione dello schienale), e più aumenta l'attività del retto femorale<ref name="Stecchi" />. Diversi sono stati i lavori che hanno analizzato tramite elettromiografia (EMG) il differente angolo dell'anca per stabilire le differenze nell'attivazione del quadricipite. L'angolo dell'anca in altri termini indica la variazione del grado di flessione o estensione del busto - mobilizzando l'articolazione dell'anca e non la cerniera lombare - modificando, ad esempio, l'inclinazione dello schienale nella ''leg extension''. Anche se è ipotizzabile che l'angolo dell'anca influenzi solo l'attività dell'unico capo biarticolare, cioè il retto femorale, in realtà le analisi EMG hanno rilevato che questa modifica influenzi anche l'attività dei vasti. Salzman et al. (1993) osservarono una maggiore eccitazione del quadricipite nella posizione inclinata rispetto a quella seduta o supina. Per la precisione, l'attività del quadricipite era maggiore del 17% con un angolo dell'anca intermedio rispetto alla posizione supina. Inoltre non fu trovata una relazione diretta tra l'eccitazione dei capi monoarticolari e l'angolo dell'anca<ref name="Salzman">Salzman et al. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8472454 Contribution of rectus femoris and vasti to knee extension. An electromyographic study]''. Clin Orthop Relat Res. 1993 May;(290):236-43.</ref>. Hasler et al. (1994) dimostrarono inaspettatamente che, durante le contrazioni isometriche (MVIC), l'attività dei vasti laterale e mediale venisse condizionata dall'angolo dell'anca al contrario del retto femorale. Secondo questi risultati, la forza del quadricipite aumentava dalla posizione seduta a quella inclinata, ma si riduceva nella posizione supina<ref name="Hasler">Hasler et al. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8001477 Influence of hip and knee joint angles on excitation of knee extensor muscles]''. Electromyogr Clin Neurophysiol 1994; 34(6): 355-361.</ref>. Altri (Maffiuletti e Lepers, 2003) trovarono che la modifica dell'angolo dell'anca influenzasse tutti i capi analizzati, ovvero vasto laterale, vasto mediale e retto femorale. Questi notarono che l'attivazione dei fasci analizzati e la forza isometrica erano maggiori nella posizione seduta piuttosto che sdraiata supina<ref name="Maffiuletti">Maffiuletti NA, Lepers R. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12972870 Quadriceps femoris torque and EMG activity in seated versus supine position]''. Med Sci Sports Exerc. 2003 Sep;35(9):1511-6.</ref>. Kong e van Haselen (2010) osservarono che con l'aumento dell'angolo dell'anca l'attività dei vasti si riduceva e aumentava l'attività del retto femorale. L'attività dei vasti era maggiore nella posizione da seduti, seguita dalla posizione inclinata e infine da quella supina. Diversamente da altri risultati, in questo studio l'angolo dell'anca (e quindi il livello di inclinazione del busto) non condizionava solo l'attività del retto femorale ma anche dei vasti. Più il busto era inclinato e più aumentava l'attività del retto femorale e più si riduceva quella dei vasti<ref name="Kong" />.
'''Conclusioni:'''<br>
Come per l'aspetto della rotazione dei piedi, anche in questo caso non sembra esserci unanimità sulla questione della differente attivazione dei capi del quadricipite in base all'angolo dell'anca. Se da un lato poteva essere dato per scontato che maggiore sia il grado di ''estensione'' dell'anca e maggiore sia in proporzione il reclutamento del retto femorale (unico capo biarticolare la cui lunghezza è appunto dipendente anche dall'angolo dell'anca) secondo i principii del prestiramento e dell'insufficienza attiva, molte delle analisi sulla questione mostrano inaspettatamente che la posizione supina possa risultare la più svantaggiosa in termini di attivazione muscolare generale e di forza generale<ref name="Salzman" /><ref name="Hasler" /><ref name="Maffiuletti" /> del quadricipite. Alcune evidenze hanno suggerito che la posizione intermedia (inclinata) potesse essere la migliore tra le 3 modalità<ref name="Salzman" /><ref name="Hasler" />, ma in assenza di risultati allineati, si potrebbe quantomeno ipotizzare che questa rappresenti un valido compromesso per un'ideale stimolazione generale del quadricipite. In alcuni casi l'angolo dell'anca ha dimostrato di non influire sull'attività dei vasti<ref name="Salzman" />, in altri ha dimostrato di non influire sul retto femorale<ref name="Hasler" />, ma le evidenze più recenti sembrano al contrario stabilire che maggiore è l' ''estensione'' dell'anca, inferiore sarà l'attività dei vasti e maggiore sarà quella del retto femorale<ref name="Kong" />. Data l'eventuale presenza di alcune limitazioni e di differenti disegni di studio utilizzati, sono necessarie ulteriori analisi per poter trarre delle conclusioni definitive.
===Speed of movement===
Il controllo e la variazione della velocità di movimento delle ripetizioni (''speed of movement'' o ''tempo'') è una strategia spesso suggerita per massimizzare i guadagni muscolari nell'arco della ''[[Periodizzazione (esercizio coi pesi)|periodizzazione]]'' in un programma di allenamento con i pesi<ref>King I. ''[http://www.t-nation.com/free_online_article/sports_body_training_performance/what_speed_of_movement_should_i_use What Speed of Movement Should I Use?]''. www.t-nation.com, 03-01-02</ref><ref>Poliquin C. ''[http://www.charlespoliquin.com/ArticlesMultimedia/Articles/Article/285/Tempo_Training_Revisited.aspx Tempo Training Revisted]''. www.charlespoliquin.com, 3/30/2010</ref>. Durante l'esecuzione della ''leg extension'' potrebbe essere ulteriormente giustificata la modulazione della velocità di movimento (''speed of movement'') per variare la distribuzione del carico sui diversi capi del quadricipite e/o garantire una maggiore sicurezza in termini di sovraccarico articolare e di prevenzione dagli infortuni.
Chow (1999) esaminò lo stress sul legamento rotuleo, sul tendine del quadricipite, e le forze di taglio femoro-rotulea e femoro-tibiale paragonando diverse velocità di esecuzione sulla ''leg extension'' isocinetica. Le forze di taglio sulla zona tibio-femorale dimostrarono che il legamento crociato anteriore (ACL) venisse sovraccaricato lungo tutto il ROM. Il dato interessante fu che con l'aumento della velocità durante le contrazioni isocinetiche si riducevano le forze di taglio sul ginocchio. Gli sforzi submassimali a velocità inferiori (come nei primi mesi di riabilitazione) riducevano il momento torcente del ginocchio. Ciò significa che la velocità moderata spesso usata nel culturismo sarebbe la più pericolosa per l'articolazione del ginocchio. I ricercatori conclusero che per ridurre le forze di taglio sull'articolazione del ginocchio, gli sforzi submassimali dovrebbero essere eseguiti a velocità inferiori, mentre gli sforzi massimali a velocità più elevate<ref name="Chow">Chow JW. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10521610 Knee joint forces during isokinetic knee extensions: a case study]''. Clin Biomech (Bristol, Avon). 1999 Jun;14(5):329-38.</ref>. Le limitazioni dello studio potrebbero tuttavia essere riconosciute nel fatto che venisse utilizzata una ''leg extension'' isocinetica, una variante da laboratorio che impone una velocità di movimento e una tensione sempre costante lungo tutto il ROM percorso. Questa condizione non è ritrovabile con le normali macchine isotoniche in palestra.
Pincivero et al. (2006)<ref name="Pincivero">Pincivero et al. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16321626 Quadriceps femoris electromyogram during concentric, isometric and eccentric phases of fatiguing dynamic knee extensions]''. J Biomech. 2006;39(2):246-54.</ref> analizzarono differente attivazione dei 3 capi del quadricipite analizzati. I soggetti testati eseguirono la ''leg extension'' con un carico relativo al 50% 1-RM a cedimento. L'esecuzione prevedeva una fase isometrica di 2 secondi in massima contrazione e la fase eccentrica controllata. Venne osservato un aumento dell'attività EMG durante la fase concentrica. L'attività del vasto laterale era maggiore rispetto a quella del vasto mediale e del retto femorale durante la fase isometrica, mentre non vennero rilevati significativi cambiamenti nei muscoli nel corso della durata dell'esercizio. Una significativa riduzione generale dell'attività EMG venne osservata nella fase eccentrica, con una maggiore attività del vasto laterale rispetto agli altri 2 fasci. In sintesi, l'attività del vasto laterale prevaleva su quella del vasto mediale e del retto femorale nella fase isometrica in massima contrazione e durante la fase eccentrica.
'''Conclusioni:'''<br>
Alcune delle limitate analisi sullo ''speed of movement'' durante l'esecuzione della ''leg extension'' sollevano alcune questioni degne di nota. Una ricerca segnala che con carichi massimali un andamento più rapido riduce le forze di taglio sul ginocchio rispetto ad un andamento più controllato. Al contrario, con carichi submassimali verrebbe suggerito un andamento più controllato. Come segnalato in precedenza le limitazioni dello studio sono molteplici. In primo luogo l'analisi utilizzava una ''leg extension'' isocinetica, mentre nelle palestre viene utilizzata la ''leg extension'' dinamica. La natura della contrazione isocinetica è nettamente distinta da quella del movimento dinamico, in quanto nel primo caso la tensione e la velocità rimangono costanti lungo tutto il ROM, cosa non permessa dalle contrazioni dinamiche. In secondo luogo è improbabile che un atleta utilizzi carichi massimali sulla ''leg extension'' (100% 1-RM), poiché il movimento monoarticolare e vincolato causerebbe un eccessivo stress articolare e non è adeguato ad un allenamento coi pesi finalizzato allo sviluppo della forza massimale. Tuttavia questi risultati sembrerebbero intendere che più viene aumentato il carico sulla ''leg extension'' e più dovrebbe essere aumentata in proporzione la velocità del movimento per ridurre le forze di taglio sul ginocchio. A causa delle limitate analisi e del disegno di studio poco vicino alle condizioni di allenamento reali, può essere prematuro trarre delle conclusioni definitive da queste evidenze.
Altri risultati scientifici indicano che l'attività EMG del vasto laterale sia maggiore rispetto a quella del retto femorale e del vasto mediale durante la fase isometrica in massima contrazione e durante la fase eccentrica. Considerando che durante la ''leg extension'' l'attività dei vasti è risultata, secondo diverse analisi, inferiore a quella del retto femorale se paragonata agli esercizi a catena cinetica chiusa<ref name="Escamilla" /><ref name="Brindle" /><ref name="Stensdotter" />, sarebbe possibile suggerire in base a questi dati che enfatizzare la sosta isometrica in contrazione e la fase eccentrica rallentando il movimento risulti generalmente in un maggiore reclutamento del vasto laterale sugli altri due capi. Viste anche in questo caso le limitate analisi sul caso, queste rimangono conclusioni indicative.
===Time Under Tensione e ripetizioni===
Una teoria piuttosto comune sostiene che un muscolo sia meglio stimolato applicando delle strategie di allenamento specifiche in base alla sua composizione: se prevalgono le fibre lente o di tipo 1, esso sarà meglio stimolato con basse intensità (bassi carichi) e alte ripetizioni, mentre se prevalgono le fibre rapide o di tipo 2, questo sarà meglio stimolato con alte intensità (alti carichi) e basse ripetizioni<ref>Poliquin C. ''[http://www.charlespoliquin.com/ArticlesMultimedia/Articles/Article/599/Hamstrings_Training_Go_Strong_or_Go_Home.aspx Hamstrings Training: Go Strong or Go Home]''. charlespoliquin.com, 3/2/2011</ref>. E' necessario considerare che le serie eseguite con bassi carichi, se portate al cedimento, implicheranno una durata della serie (''Time Under Tension'', TUT) più protratta tendendo alla prestazione di ''endurance muscolare''; viceversa se eseguite con alti carichi porteranno ad un TUT breve, più vicino alla prestazione di forza. Un muscolo composto per la maggior parte da fibre di tipo 2 è più dotato di forza e meno di resistenza, mentre al contrario una maggiore prevalenza di fibre di tipo 1 conferisce al muscolo maggiori prestazioni di resistenza e meno di forza. Per quanto riguarda la composizione delle fibre muscolari del quadricipite femorale, i dati non sono propriamente allineati. Alcuni testi di anatomia parlano di una composizione 50:50 (50% tipo 1: 50% tipo 2) con maggiori unità motorie e elementi contrattili, e quindi con un maggiore potenziale per la prestazione sportiva<ref>Wynsberghe D, Noback C, Carola R. ''[http://books.google.it/books?id=wrw8PgAACAAJ&dq=Wynsberghe+Human+Anatomy+and+Physiology&hl=it&sa=X&ei=JKJhUpOQEYnctAa59oBI&ved=0CDIQ6AEwAA Human Anatomy and Physiology]''. McGraw-Hill Education, 1995. ISBN 0071135405</ref>. Alcune ricerche scientifiche hanno stabilito risultati simili, facendo però una leggera distinzine tra i capi che lo compongono: per il vasto mediale e il vasto intermedio 50% IIb, 15% IIa, 35% I; per il vasto laterale 45% IIb, 20% IIa, 35% I; Per il retto femorale 45% IIb, 15% IIa, 40 I (Pierrynowski e Morrison, 1985)<ref>Pierrynowski MR, Morrison JB. ''[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0025556485900677 A physiological model for the evaluation of muscular forces in human locomotion: theoretical aspects]''. 1985, vol. 75, no1, pp. 69-101 (142 ref.)</ref>.
Altri dati in letteratura hanno riconosciuto che nei soggetti non allenati il vasto laterale è caratterizzato da una grande percentuale di fibre di tipo I (45-59%), un percentuale moderato di tipo IIa (30-39%), e una piccola percentuale di tipo IIb (11-15%)<ref>Esbjörnsson-Liljedahl et al. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10517759 Metabolic response in type I and type II muscle fibers during a 30-s cycle sprint in men and women]''. J Appl Physiol (1985). 1999 Oct;87(4):1326-32.</ref><ref name="Simoneau">Simoneau JA, Bouchard C. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2529775 Human variation in skeletal muscle fibre-type proportion and enzyme activities]''. Am J Physiol 257:E567–572.</ref>. Tuttavia, vi è una grande variabilità tra gli individui nelle proporzioni tra fibre di tipo I, di tipo IIa e tipo IIb, e queste sono state osservate in un ''range'' compreso rispettivamente tra il 15-79%, il 13-77%, e il 0,44%<ref name="Simoneau" />. Altri hanno osservato che i vasti mediale e laterale contengono percentuali simili di fibre di tipo I, il 52,1%<ref>Gollnick et al. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/4403464 Enzyme activity and fiber composition in skeletal muscle of untrained and trained men]''. J Appl Physiol. 1972 Sep;33(3):312-9.</ref> e il 51,4%<ref>Kuzon et al. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2338382 Skeletal muscle fiber type, fiber size, and capillary supply in elite soccer players]''. Int J Sports Med. 1990 Apr;11(2):99-102.</ref>, rispettivamente.
==Rischio infortuni==
Dopo la bassa schiena<ref>Brady et al. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6459035 Weight training-related injuries in the high school athlete]''. Am J Sports Med. 1982 Jan-Feb;10(1):1-5.</ref><ref>Webb DR. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2216562 Strength training in children and adolescents]''. Pediatr Clin North Am. 1990 Oct;37(5):1187-210.</ref>, il ginocchio è, assieme alla spalla, la zona più frequentemente esposta ad infortuni durante un programma di allenamento coi pesi<ref>Brown EW, Kimball RG. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6634267 Medical history associated with adolescent powerlifting]''. Pediatrics. 1983 Nov;72(5):636-44.</ref><ref>Risser WL. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2193768 Musculoskeletal injuries caused by weight training. Guidelines for prevention]''. Clin Pediatr (Phila). 1990 Jun;29(6):305-10.</ref>. Il dolore al ginocchio causato dall'esercizio coi pesi è spesso il risultato di lesioni da usura che coinvolgono l'articolazione patello-femorale o il tendine patellare<ref name="Mootz">Robert D. Mootz, Kevin A. McCarthy. ''[http://books.google.it/books?id=ePSWxap0_3EC&pg=PA23&lpg=PA17&dq=knee+extension&source=bl&ots=wq9n_VTSM_&sig=Fr0N-QmFfs76KlA1MmUngRxbL0Q&hl=it&sa=X&ei=_UYaUMe4KYak4ASVnYHYBQ&ved=0CEYQ6AEwAw#v=onepage&q=knee%20extension&f=false Sports Chiropractic]''. Jones & Bartlett Learning, 1999. pp. 23. ISBN 0834213753</ref>. La sicurezza della ''leg extension'' nelle fasi precoci del recupero funzionale è una questione dibattuta<ref name="fitness" />, ed alcuni autori suggeriscono che anche questa possa essere causa di infortuni al ginocchio, sebbene il suo potenziale lesivo sia inferiore a quello di altri esercizi come ad esempio l' ''hack squat''<ref name="Mootz" />. Ciò nonostante, la ''leg extension'' è stata spesso proposta dai ricercatori per l'utilizzo durante la fase di riabilitazione da infortuni al ginocchio<ref name="Marks">Marks et al. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8162635 Comparison between the surface electromyogram of the quadriceps surrounding the knees of healthy women and the knees of women with osteoarthrosis]''. Clin Exp Rheumatol. 1994 Jan-Feb;12(1):11-5.</ref><ref name="Brindle">Brindle et al. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11834118 Electromyographic comparison of standard and modified closed-chain isometric knee extension exercises]''. J Strength Cond Res. 2002 Feb;16(1):129-34.</ref><ref name="Chow" />.
Alcune ricerche (Steinkamp et al., 1993) dimostrarono che i soggetti con [[artrite]] patello-femorale possono tollerare la riabilitazione meglio con la ''leg press'' rispetto alla ''leg extension'' lungo il ''range'' di movimento funzionale per via di un inferiore stress all'articolazione patello-femorale. Si evidenziò che tutti i parametri di stress articolare risultassero maggiori tra 0 e 30° di ''estensione'' della gamba<ref name="Steinkamp">Steinkamp et al. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8346760 Biomechanical considerations in patellofemoral joint rehabilitation]''. Am J Sports Med. 1993 May-Jun;21(3):438-44.</ref>, che nelle fasi riabilitative risulta il range più indicato. Hirokawa et al. (1992)<ref name="Hirokawa">Hirokawa et al. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1636861 Anterior-posterior and rotational displacement of the tibia elicited by quadriceps contraction]''. Am J Sports Med. 1992 May-Jun;20(3):299-306.</ref> conclusero che la contrazione del quadricipite durante la ''leg extension'' avesse un impatto sul discolamento anteriore, sulla rotazione della tibia e quindi sullo stress del [[legamento crociato anteriore|legamento crociato anteriore (ACL)]], aumentandolo di pari passo con l'aumento della forza durante l'estensione del ginocchio. Le stesse osservazioni furono concluse da Yack et al. (1993), suggerendo lo ''squat'' parallelo come sostituzione alla ''leg extension'' per minimzzare lo stress sul legamento crociato anteriore<ref name="Yack">Yack et al. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8267687 Comparison of closed and open kinetic chain exercise in the anterior cruciate ligament-deficient knee]''. Am J Sports Med. 1993 Jan-Feb;21(1):49-54.</ref>. Grood et al. (1984) notarono un aumento del dislocamento anteriore della tibia nel ''range'' da 30 a 0° di ''estensione'', suggerendo che il legamento crociato anteriore fosse particolarmente sovraccaricato lungo questo arco di movimento. Essi conclusero che usare carichi importanti sulla ''leg extension'' potesse produrre delle grandi forze di contatto patello-femorale e tibio-femorale. Poichè la forza del quadricipite aumentava poco durante l' ''estensione'' compresa nel ''range'' tra i 50 e i 15°, i pazienti affetti da condrite patello-femorale, per i quali un arco di movimento ampio non è suggerito, potessero limitare gli esercizi per il quadricipite senza ridurne la forza<ref name="Grood" />. Altre analisi (Escamilla et al., 1998) hanno stabilito che la forza di compressione tibiofemorale durante la ''leg extension'' sia maggiore vicino alla massima ''estensione'', mentre la forza di compressione patellofemorale sia maggiore a metà del range nella fase di ''estensione''. Se paragonata allo ''squat'' e alla ''leg press'', solo la ''leg extension'' ha dimostrato di provocare tensione sul legamento crociato anteriore, la quale avviene in prossimità della massima ''estensione''. Tuttavia, la tensione sul [[legamento crociato posteriore|legamento crociato posteriore (PCL)]] era maggiore del doppio con lo ''squat'' e con la ''leg press''<ref name="Escamilla">Escamilla et al. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9565938 Biomechanics of the knee during closed kinetic chain and open kinetic chain exercises]''. Med Sci Sports Exerc. 1998 Apr;30(4):556-69.</ref>. Le analisi di questa ricerca mostrarono inoltre che il reclutamento dei muscoli ischio-crurali fosse maggiore del doppio con lo ''squat'' rispetto alla ''leg press'' e alla ''leg extension''. Questo può rappresentare un ulteriore svantaggio nelle fasi riabilitative a seguito di lesioni del legamento crociato anteriore, in quanto gli ischio-crurali esercitano un ruolo importante nella stabilità del ginocchio<ref>Holcomb et al. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17313266 Effect of hamstring-emphasized resistance training on hamstring:quadriceps strength ratios]'. J Strength Cond Res. 2007 Feb;21(1):41-7.</ref>, favorendo un maggiore sviluppo della forza e della capacità funzionale con l'estensione dell'anca.
Infine, svariate ricerche hanno osservato che la ''leg extension'' enfatizzi maggiormente l'attività del retto femorale rispetto a quella dei vasti, in particolare il vasto mediale<ref name="Escamilla" /><ref name="Brindle" /><ref name="Stensdotter" />. Bisogna considerare che il vasto mediale ha un'importante funzione nella stabilità della rotula e nella prevenzione della sua sublussazione laterale durante l'estensione del ginocchio<ref name="Escamilla" /><ref name="Powers">Powers et al. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8790273 Timing and intensity of vastus muscle activity during functional activities in subjects with and without patellofemoral pain]''. Phys Ther. 1996; 76(9):946–955.</ref>. Il vasto mediale esercita una trazione mediale sulla rotula contro la forza laterale del vasto laterale. La corretta sincronizzazione della contrazione muscolare coordinata del vasto mediale e del vasto laterale è essenziale per il corretto allineamento dell'articolazione femoro-rotulea. Disfunzioni tra il vasto mediale e vasto laterale nella tempistica, negli squilibri di forza, o in entrambi, a seguito dell'inibizione del vasto laterale, possono portare a sublussazione laterale della rotula, maggiore contatto femoro-rotuleo, dolore retropatellare e degenerazione della cartilagine articolare<ref>Witvrouw et al. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15703965 Clinical classification of patellofemoral pain syndrome: guidelines for non-operative treatment]''. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2005; 13(2):122–130.</ref><ref>Brody DM. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3621852 Running injuries. Prevention and management. Clin Symp. 1987; 39(3):1–36.</ref>. È importante considerare che l'uso della ''leg extension'' deve essere compensato dall'utilizzo di esercizi complementari a catena cinetica chiusa (''squat'', ''leg press'') per garantire un corretto equilibrio nella tonicità dei capi che compongono il quadricipite, in particolare il vasto mediale, meno coinvolto durante l'esecuzione del macchinario.
'''Conclusioni:'''<br>
In presenza di dolore patello-femorale, la ''leg extension'' dovrebbe essere eseguita focalizzando il movimento sugli ultimi 10-15°<ref name="Mootz" />, mentre altri ne sconsigliano l'utilizzo in presenza di questo infortunio<ref name="Scuderi" />. In caso di lesioni al legamento crociato anteriore, viene suggerito di evitare la ''leg extension'' (specie da 70° di ''flessione'' alla piena ''estensione''), e sostituirla con esercizi a catena cinetica aperta come lo ''squat'' a ripetizioni parziali e la ''leg press''<ref name="Mootz" />. Al contrario, in caso di lesioni al legamento crociato posteriore, la successiva riabilitazione dovrebbe prevedere il rafforzamento del quadricipite minimizzando la traslazione postero tibiale, e la ''leg extension'' è suggerita nel ROM tra 0 e 70° di ''flessione'', in quanto adatta a questo scopo<ref name="Scuderi">Giles R. Scuderi. ''[http://books.google.it/books?id=ns96ysW-r5kC&pg=PA44&dq=leg+extension&hl=it&sa=X&ei=XV5QUsHDJ4WjtAa-6oGwCg&ved=0CDkQ6AEwAQ#v=onepage&q=leg%20extension&f=false The Patella]''. Springer, 1995. pp. 43-44. ISBN 0387943714</ref>. In conclusione, sembra che l'utilizzo della ''leg extension'' in un contesto infortunistico e riabilitativo sia suggerita in particolar modo nei casi di lesione del legamento crociato posteriore, mentre al contrario ne venga sconsigliato l'utilizzo in presenza di lesioni di altro genere.
'''Sintesi:'''<br>
*in presenza di lesioni o infortuni nella zona patellare viene suggerito di evitare la ''leg extension'' sostituendola con altri esercizi multiarticolari come la ''leg press'' grazie ad un'inferiore stress sull'articolazione patello-femorale;<ref name="Steinkamp" />
*in presenza di lesioni o infortuni al legamento crociato anteriore (ACL) viene suggerito di evitare la ''leg extension'' in quanto causa di stress e tensione eccessiva, con la possibilità di sostituirla con ''squat'' e ''leg press'';<ref name="Hirokawa" /><ref name="Yack" /><ref name="Escamilla" /><ref name="Grood" /><ref name="Mootz" />
*in presenza di lesioni o infortuni al legamento crociato posteriore (PCL) la ''leg extension'' è l'esercizio più adatto a rafforzare il quadricipite, suggerendo di limitare o evitare l'uso di ''squat'' e ''leg press'', i quali ne impongono un aumento della tensione;<ref name="Escamilla" /><ref name="Scuderi" />
==Utilità e controversie della ''Leg extension''==
La ''leg extension'' è un esercizio molto popolare nel culturismo e nel fitness<ref name="Stecchi" />, nonchè uno dei più popolari macchinari con sovraccarichi utilizzati nei centri benessere, nelle palestre delle scuole e nelle cliniche dedicate alla terapia riabilitativa<ref name="Poliquin">Poliquin C. ''[http://www.poliquingroup.com/Blog/tabid/130/EntryId/97/Why-the-Leg-Extension-Machine-Is-Still-Around.aspx Why the Leg Extension Machine Is Still Around]''. poliquingroup.com, September 23, 2010</ref>. Una delle principali qualità dell'esercizio è probabilmente il massimo isolamento del quadricipite, altrimenti impossibile con altri esercizi dedicati allo sviluppo dei muscoli della coscia. La ''leg extension'' è stata anche proposta da molti ricercatori per una fase riabilitativa da infortuni al ginocchio, anche se questo utilizzo è stato ampiamente discusso, e può dipendere dal tipo di trauma articolare. Le controversie sull'utilità della ''leg extension'' comunque non riguardano solo l'aspetto riabilitativo. Diversi popolari coach e preparatori infatti non hanno espresso pareri positivi riguardo alle potenzialità del macchinario<ref name="Stecchi" /><ref name="Poliquin" />. Uno dei motivi plausibili secondo alcuni di questi, è che, negli allenamenti mirati alla preparazione atletica, essa non migliora il gesto atletico degli sport praticati<ref name="Stecchi" /> (come potrebbero essere lo scatto, la forza di spinta delle cosce, la coordinazione o l'equilibrio).
{{quote|Quando si cammina o si [esegue lo] ''squat'', il femore (l'osso della coscia) si muove attraverso la tibia (un osso della coscia inferiore). Per fare ciò, il corpo deve bilanciare il suo centro di gravità sopra la base di appoggio (o con una fase di recupero della posizione), che richiede azioni di forza concomitante da parte di una varietà di gruppi muscolari. Al contrario, la posizione fissa e stabile imposta dalla ''leg extension'' non richiede il reclutamento dei numerosi muscoli sinergici che vengono coinvolti nella camminata. In altre parole, a causa dell'azione unidimensionale della ''leg extension'', il cervello può reclutare in maniera sproporzionata i muscoli agonisti [quadricipiti] in relazione agli stabilizzatori e neutralizzatori. Così, questi muscoli più piccoli non ricevono l'opportuno allenamento che avrebbero ottenuto con uno ''squat''.<ref name="Poliquin" />|Charles Poliquin}}
<ref>Stiene et al. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8866272 A comparison of closed kinetic chain and isokinetic joint isolation exercise in patients with patellofemoral dysfunction]''. J Orthop Sports Phys Ther. 1996 Sep;24(3):136-41.</ref>
==Biomeccanica della Leg extension==
Il movimento previsto dalla ''leg extension'' è l' ''estensione'' della gamba sulla coscia. Il muscolo quadricipite compone la parte anteriore della coscia, ed è formato da un fascio biarticolare (che attraversa 2 articolazioni) e tre fasci monoarticolari (attraversano un'articolare). L'unico fascio biarticolare, il retto femorale, attraversa le articolazioni dell'anca e del ginocchio e agisce sia come flessore dell'anca che come estensore del ginocchio<ref name="Tortora" />. Un altro muscolo poco citato nell'azione di ''estensione'' del ginocchio è il tensore della fascia lata, la cui azione principale è quella di mantenere la postura eretta stabilizzando la pelvi sulla tesa del femore e i femore sulla tibia. Tuttavia, un'azione secondaria del tensore della fascia lata è quella di estendere la gamba<ref name="Tortora" /><ref>Inderbir Singh. ''[http://books.google.it/books?id=PVnk5UvDDm4C&pg=PA317&dq=tensor+fasciae+latae+anatomy&hl=it&sa=X&ei=491bUr61OcrPtQby74CgAQ&ved=0CHoQ6AEwCQ#v=onepage&q=tensor%20fasciae%20latae%20anatomy&f=false Textbook of Anatomy with Colour Atlas]''. Jaypee Brothers Publishers, 2008. p. 317. ISBN 8180618331</ref>. I tre muscoli monoarticolari del quadricipite, vasto laterale, vasto mediale e vasto intermedio, attraversano solo l'articolazione del ginocchio e agiscono solo per estendere il ginocchio<ref name="Tortora" />. Secondo le analisi di Grood et al. (1984), durante l'esecuzione della ''leg extension'' la forza quadricipite è minima alla partenza a gamba flessa, cresce durante la fase iniziale dell' ''estensione'' del ginocchio e rimane quasi costante tra 50 e 15°. Con l' ''estensione'' oltre i 15° la forza sale rapidamente, raggiungendo una media di circa il doppio della forza a 0° di ''estensione'', continuando ad aumentare con l' ''iperestensione''. L'effettivo momento torcente determinato dal meccanismo di ''estensione'' aumenta con l'estensione del ginocchio, trova un picco a 20°, e si riduce rapidamente con l'ulteriore ''estensione''<ref name="Grood">Grood et al. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6725319 Biomechanics of the knee-extension exercise. Effect of cutting the anterior cruciate ligament]''. J Bone Joint Surg Am. 1984 Jun;66(5):725-34.</ref>. Altre analisi hanno confermato che l'attività del quadricipite sia maggiore vicino alla massima estensione<ref name="Escamilla" />. La differente attività dei muscoli estensori del ginocchio lungo il ''range'' di movimento percorso è dovuta ad una variazione della curva della forza, un modello matematico che determina quanta forza può essere prodotta a specifici angoli articolari. "''La grandezza di peso che un atleta può sollevare in un dato movimento è limitata dalla resistenza ottenibile nel punto più debole del range di movimento articolare completo''" (Vladimir M. Zatsiorsky)<ref>Vladimir Mihajlovič Zaciorskij, William J. Kraemer. ''[http://books.google.it/books?id=QWSn4iKgNo8C&dq=Science+and+Practice+of+Strength+Training&hl=it&sa=X&ei=etZbUtyUM8GltAb37oGAAQ&ved=0CDIQ6AEwAA Science And Practice of Strength Training]''. Human Kinetics, 2006. ISBN 0736056289</ref>. Da quanto rilevato dalle varie analisi, durante il movimento di estensione del ginocchio alla ''leg extension'' la resistenza aumenta in maniera quasi proporzionale all' ''estensione'' stessa, ma la vera differenza della resistenza viene ritrovata superati i 15°, ovvero gli ultimi gradi prima della massima estensione. Come è stato riportato dai risultati di Grood (1984)<ref name="Grood" />, durante una buona parte del ROM articolare, tra 50 e 15°, la tensione rimane quasi costante, e solo superato questo livello di ''estensione'' la forza aumenta.
Poichè il retto femorale durante la ''leg extension'' classica si trova in una posizione precontratta, alcuni autori hanno dato per scontato che l'esercizio provochi una minore sollecitazione di questo fascio rispetto ad altri esercizi per le cosce<ref name="Stecchi" />. In altri termini è stato teorizzato che la posizione ad anca flessa (da seduti) riduca di pari passo l'attivazione del retto femorale a causa della precontrazione e dell'insufficienza attiva. In realtà la ''leg extension'' tradizionale ha mostrato di provocare una maggiore attività del retto femorale rispetto ad altri esercizi comuni catena cinetica chiusa come lo ''squat'' e la ''leg press''<ref name="Escamilla" /><ref name="Stensdotter">Stensdotter et al. ''[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14652500 Quadriceps activation in closed and in open kinetic chain exercise]''. Med Sci Sports Exerc. 2003 Dec;35(12):2043-7.</ref>. Per tanto l'ipotesi che vede la ''leg extension'' come un esercizio inadeguato per stimolare il retto femorale è stata smentita. A maggior ragione, altre analisi hanno notato che la ''leg extension'' inclinata aumenti ulteriormente l'attività del retto femorale rispetto alla variante tradizionale<ref name="Kong" />. In base a queste evidenze si potrebbe avanzare l'ipotesi che la ''leg extension'' inclinata sia uno degli esercizi che più recluta il retto femorale in assoluto.
Per la precisione, alcune ricerche (Escamilla et al., 1998) hanno osservato che la ''leg extension'' produca una maggiore attività del retto femorale rispetto ai vasti, mentre lo ''squat'' e la ''leg press'' sollecitino maggiormente i vasti rispetto al retto femorale<ref name="Escamilla" />. Questi risultati sono stati confermati anche da altri studi (Brindle et al., 2002), in cui è stato visto che l'attività del vasto mediale era maggiore durante l'esecuzione degli esercizi a catena cinetica chiusa (come ''squat'' o ''leg press'') rispetto alla ''leg extension''<ref name="Brindle" />. Infine Stensdotter et al. (2003) confermò questi risultati osservando anche le precise tempistiche del reclutamento nel dettaglio. Durante l'estensione del ginocchio negli esercizi a catena cinetica chiusa, l'inizio dell'attività EMG dei quattro capi del quadricipite era più simultaneo rispetto alla ''leg extension''. In quest'ultimo caso, i tempi di attivazione del retto femorale erano più rapidi, mentre il vasto mediale veniva attivato successivamente e in maniera inferiore rispetto agli esercizi a catena cinetica chiusa<ref name="Stensdotter" />.
Muscoli coinvolti nell' '''''estensione''''' della gamba:<ref name="Tortora" />
*'''[[Muscolo vasto mediale]]'''*
*'''[[Muscolo vasto laterale]]'''*
*'''[[Muscolo vasto intermedio]]'''*
*'''[[Muscolo retto femorale]]'''*
*[[Muscolo tensore della fascia lata]]
<small>*fasci che compongono il muscolo quadricipite femorale.</small>
== Voci correlate ==
{{div col|cols=2}}
*[[Leg curl]]
*[[Pullover (esercizio coi pesi)|Pullover]]
*[[Alzate frontali]]
*[[Alzate laterali]]
*[[Croci inverse]]
*[[Shoulder press]]
*[[Croci]]
*[[Panca piana]]
*[[Trazioni alla sbarra]]
*[[Sit-up]]
*[[Side bend]]
*[[Resistance training]]
*[[Bodybuilding]]
*[[Fitness (sport)|Fitness]]
*[[Bilanciere]]
*[[Manubrio (pesistica)|Manubrio]]
*[[Kettlebell]]
*[[Biomeccanica]]
*[[Chinesiologia]]
*[[Anatomia]]
{{div col end}}
== Note ==
{{references|2}}
== Bibliografia ==
== Collegamenti esterni ==
*[http://www.my-personaltrainer.it/Esercizi/Leg_extension.html my-personaltrainer.it - ''Leg extension'']
*[http://www.nonsolofitness.it/esercizi/quadricipiti/leg-extension.html nonsolofitness.it - ''Leg extension'']
*[http://www.albanesi.it/sport/Palestra/leg_extension.htm albanesi.it - ''Leg extension'']
*[http://www.poliquingroup.com/Blog/tabid/130/EntryId/97/Why-the-Leg-Extension-Machine-Is-Still-Around.aspx poliquingroup.com - ''Why the Leg Extension Machine Is Still Around'' di Charles Poliquin]
*[http://www.exrx.net/WeightExercises/Quadriceps/LVLegExtension.html exrx.net - ''Lever Leg Extension'']
{{portale|sport}}
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