F1 | Il porpoising visto dalla parte del neurochirurgo

2022-06-18 21:37:45 By : Mr. Arvin Chen

La sicurezza delle auto e delle piste di F1 è stata negli ultimi venti anni sicuramente uno dei punti su cui la FIA ha concentrato le proprie attenzioni.

Ricordo in tempi in cui le F1 erano molto diverse, e meno sicure, ed i piloti, probabilmente anche meno allenati e preparati di quelli attuali, affrontavano le corse con minore sicurezza anche negli accessori.

Il collare HANS, per esempio, è stato un grande passo avanti nel determinare dal 2003 una maggiore sicurezza per i piloti, evitando, in caso di urto violento dell’auto, gravi alterazioni cranio-cervicali legate all’inerzia da urto verso l’avanti, in alto e di lato.

Credo che da allora tali lesioni post traumatiche nei piloti siano diminuite del 90% almeno. Le lesioni cerebrali, purtroppo, dipendono sempre dalla forza di impatto di un incidente, e comunemente lesioni gravi e potenzialmente mortali si evidenziano quando in un urto dell’auto la forza inerziale esercitata sul collo e capo del pilota supera i 50 g.

Mick Schumacher, Haas VF-22 dopo l'incidente al GP di Monaco

Photo by: Steven Tee / Motorsport Images

Ma tutto dipende anche dall’angolazione di tali forze, e dal tempo da esse imposte sul capo: in via teorica, la teca cranica potrebbe avere una resistenza fino a 90 g, se si considera una direzione di forza e per pochi centesimi di secondo.

Nella realtà, le cose stanno diversamente, perché le forze dei traumi sono multidirezionali, il cervello e le strutture vascolari all’interno del cranio non hanno la densità dell’osso, e poi occorre considerare anche il peso del casco stesso del pilota nella genesi della forza inerziale.

In passato, alcuni Colleghi anestesisti (Dott. Domenico Salcito e Collaboratori) hanno studiato gli effetti del trauma da incidente sul collo e sulla testa dei piloti di F1 dell’era 80 e non avevano trovato alterazioni vascolari post traumatiche.

Di sicuro però le alterazioni vertebrali sul collo erano importanti: a lungo termine generavano fastidi dolorosi nel collo dei piloti. Ricordo che nel 1987, a Imola, Nelson Piquet ebbe uno spaventoso incidente in prova. Ricoverato al Bellaria, non furono riscontrate alterazioni cerebrali sulla TC, ma la radiografia cervicale del pilota (che all’epoca aveva 35 anni) faceva vedere segni di alterazioni di origine traumatica vertebro-discali precoci per l’età e molto pronunciati.

L’introduzione dell’Halo sulle monoposto moderne ha portato la sicurezza per i piloti ad un altissimo livello. Tuttavia, anche nelle F1 moderne le sollecitazioni sul collo e la testa dei piloti, sottoposti a sempre maggiori velocità, rappresenta un fenomeno costante.

Ma per capire bene le conseguenze fisiche di vibrazioni e forze inerziali sul pilota durante la guida occorre ricordare brevemente la posizione attuale dei piloti di F1 nel posto di guida: il collo rimane flesso in avanti, verso il petto, che risulta fortemente rialzato perché il rachide dorso-lombare dei piloti è praticamente disteso, con appoggio finale sulla parte lombo-sacrale, che fa da fulcro per gli arti inferiori, sollevati rispetto al bacino ed estesi in avanti con una lieve flessione delle ginocchia. I piedi, che fanno forza su acceleratore a destra e freno a sinistra, rimangono all’altezza del torace.

Preparazione del sedile di Lewis Hamilton: si noti la posizione di guida del pilota

Una posizione costretta da cinture di sicurezza che immobilizzano il pilota al sediolo, con arti superiori flessi di circa 45 gradi e braccia lungo il torace, per avere le mani sul volante che rimane all’altezza del mento del pilota.

Con questa posizione, si capisce bene perché le tensioni muscolari dei piloti durante la guida si concentrino soprattutto nel tratto cervico-dorsale.

La F1 quest'anno per le monoposto a effetto suolo ha adottato le gomme a spalla ribassata di 18 pollici

Photo by: Steven Tee / Motorsport Images

Con l’avvento del nuovo regolamento FIA sulle F1 2022, le auto e le gomme sono drasticamente cambiate in alcuni aspetti che riguardano l’aerodinamica, e l’ammortizzazione da contatto delle gomme da 18” sulla pista. L’effetto aerodinamico più importante è, come sappiamo, quello di un’auto che tende ad abbassarsi per il risucchio forzato che l’aria convogliata sotto la F1 genera.

Fin dai primi test pre-stagionali, i piloti hanno accusato il fenomeno di “saltellamento” delle auto in piena velocità a causa della temporanea perdita di downforce, una volta che la spinta in basso legata al risucchio dell’aria sotto l’auto aveva esaurito lo spazio permesso dalle sospensioni e dal fondo, generando un temporaneo innalzamento dell’auto, che subito riprendeva l’effetto risucchio.

Valtteri Bottas, Alfa Romeo C42

Questa sorta di pompaggio aerodinamico è stato definito “porpoising”, per la somiglianza di movimento ondulatorio, su e giù, che hanno i delfini in acqua.

Vedere in TV i caschi dei piloti che facevano su e giù nei rettilinei in modo molto più pronunciato che negli anni passati è stata una delle prime cose notate dagli addetti ai lavori e dagli appassionati di F1 più attenti.

Lewis Hamilton, Mercedes-AMG, dolorante mentre esce dall'abitacolo della W13

Photo by: Simon Galloway / Motorsport Images

Ma questa condizione di “saltellamento” può essere tollerata per molto tempo dai piloti, durante un evento sportivo? La risposta è no. Seppure i piloti di oggi siano atleti allenati alla fatica della guida di una F1, e siano supportati da devices efficienti nella sicurezza, come il Collare Hans, e le protezioni intorno al casco, sicuramente le vibrazioni continue in alto e in basso generate dal “porpoising” tendono a stancare prima e di più l’apparato muscolare del collo e delle spalle dei piloti, rispetto a quanto succedeva fino al 2021.

Inoltre, al “porpoising” si è associato più recentemente al fenomeno di “bottoming”, ovvero lo strisciamento dello splitter e del fondo, sempre causata dal risucchio aerodinamico, ma con la conseguenza di aumentare sul pilota l’impatto sul collo e sul rachide dorso-lombare, generato dall’anomalo movimento “su e giù” dell’auto.

È facile avvertire in TV, dalle immagini onboard, il rumore di raschiamento che le F1 subiscono, mentre dalle immagini esterne è palese a tutti che siano aumentate molto le scintille generate dall’attrito della auto in piena velocità e con massimo effetto downforce.

In queste condizioni il pilota viene continuamente sollecitato da forze che si contrastano tra loro, causando un abbassamento violento, un urto dell’auto, ed una reazione temporanea di risalita di essa. A livello del rachide cervicale, i muscoli entrano in maggiore tensione, generando alla lunga delle irritazioni nei nervi che scorrono in essi, e che hanno origine dal rachide cervicale. In particolare: da C1 a C4 sono presenti nervi che escono dalle vertebre e che si portano ai muscoli del collo, e anche alla parte posteriore del capo, e dietro le orecchie. L’irritazione nervosa genera di per sé già un aumento del tono dei muscoli, che a loro volta incrementano l’irritazione nervosa. Il tutto si traduce in una nevralgia che rimane al pilota dopo l’evento sportivo, e rappresentato da nucalgia, dolore retroauricolare e a volte estensione anche verso la parte laterale della faccia.

A queste alterazioni sintomatiche sul collo, si aggiungono anche le pressioni che i saltellamenti impongono alle cinture di sicurezza sulle spalle. In particolare, le cinture, molto strette, forzano con i saltellamenti la regione dei muscoli trapezi, generando dolore locale, ma spesso anche esteso alla regione del petto e verso le scapole. Infatti, nei muscoli trapezi scorre il nervo accessorio, che può risultare infiammato e volte potrebbe anche generare temporanee paralisi del muscolo stesso.

Ricordo che ai tempi in cui i piloti non usavano ancora il collare Hans, nel 1993 ebbi modo di incontrare in Ospedale al Bellaria il grande Alessandro Zanardi, che aveva subito un tremendo incidente in prova nel GP di SPA, riportando per fortuna solo contusioni, ed una temporanea paralisi dei nervi accessori (e quindi dei muscoli trapezi) a causa del violento contraccolpo causato dalle cinture di sicurezza sulle spalle del pilota.

Sui piloti di oggi, però, il fenomeno di compressione da cinture di sicurezza dopo un urto frontale è stato grandemente ridimensionato dall’introduzione del collare HANS; oggigiorno, i piloti, dopo un incidente in cui sull’auto il segnale dei 15 g di decelerazione viene superato, devono sostenere una visita medica.

Ricordo nel GP di Imola del 2021 di avere parlato con Latifi, Russell e Bottas, e tutti lamentavano dolori sopportabili alle spalle ed al petto, ma nessuna conseguenza neurologica.

Nel 2022, purtroppo, le sollecitazioni da porpoising e bottoming cominciano ad essere fastidiose per i piloti, in quanto se ne lamentano costantemente, anche senza incidenti, quasi come quando avevano avuto un urto con l’auto nel 2021.

Ho parlato quest’anno con Russell, durante il GP dell'Emilia Romagna, e mi ha confermato con preoccupazione questi fastidi costanti. Sul piano medico, inoltre, vanno aggiunti anche altri possibili effetti secondari da compressione da cinture causato dal porpoising e bottoming: il pilota potrebbe sviluppare una irritazione delle radici del plesso brachiale, in quanto una costante pressione alternata a schiacciamenti sulla regione sopraclaveare potrebbe irritare questa struttura nervosa.

Il Plesso brachiale è un insieme di tronchi nervosi che escono dalle vertebre cervicali da C5 a C7 e che danno origine ai nervi dell’arto superiore. Non è quindi raro sentire alcuni piloti lamentarsi anche di fastidi lungo l’arto superiore, in particolare nei territori dei nervi radiale e ascellare (parte posteriore del braccio e spalla), o muscolocutaneo (parte anteriore del braccio ), assieme a irritazione dei rami nervosi diretti verso la parte supero-laterale del petto o la parte soprascapolare della spalla.

Ferrari F1-75, dettaglio del fondo

Inoltre, il bottoming esalta i fastidi del saltellamento dell’auto, espandendo i fastidi muscolari verso la parte medio-inferiore della schiena. I piloti potrebbero lamentarsi quindi anche di dolori in tali regioni.

Per questo motivo, credo che i piloti abbiano quest’anno ancor più bisogno di un supporto Fisioterapeutico, prima e soprattutto dopo le loro sessioni di guida. Ma il saltellamento dell’auto può generare anche alterazioni visive. L’imprecisione di vista, associata al fastidio dei muscoli del collo, potrebbe portare a maggiore stancabilità del pilota durante una corsa; maggiore affaticamento vuol dire minore performance e, soprattutto, minore attenzione, con rischio maggiore di incidenti.

Credo quindi che se le auto attuali non avranno una soluzione al porpoising ed al bottoming attraverso qualche modifica del regolamento, o qualche magia degli ingegneri dei team, il rischio fisico diretto per i piloti e il rischio di incidenti possano aumentare.

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