Q-Factor: guida definitiva per ciclisti e biomeccanici

Q-Factor: uno dei fattori che modifica la biomeccanica del ciclismo, il movimento del corpo e la prestazione in bici eppure così spesso non viene preso adeguatamente in considerazione quando si parla di pedali, pedivelle o durante una visita biomeccanica. In questo articolo voglio andare a delineare una guida completa per capire cos’è il Q-Factor, come influenza la pedalata e come impostarlo sulla bici.

Q-Factor e movimento del ginocchio

Mi occupo di visite biomeccaniche dal 2015 e più di 900 ciclisti sono passati nel nostro Bikeitalia LAB di Monza, eppure pochi erano a conoscenza di cosa fosse il Q-Factor e della sua importanza. Per comprendere bene il Q-Factor dobbiamo prima capire come si muove il ginocchio in bici. Moltissimi si limitano a guardare il ciclista sul piano sagittale, dove possiamo notare il movimento di flesso estensione dell’arto e a considerare il ginocchio come “un fuso”, cioè una specie di pistone che si muove su e giù. Questo non è assolutamente vero: sul piano frontale il ginocchio si muove con uno spostamento laterale di abduzione e adduzione:

• In fase di spinta il ginocchio adduce, cioè si avvicina alla linea mediana del corpo e quindi si avvicina al telaio;
• In fase di risalita abduce, cioè si allontana dal telaio;

Esiste un range fisiologico di movimento che va dai 2 agli 8 centimetri di movimento per entrambi i momenti. Ciò che è importante per il biomeccanico è analizzare il movimento delle ginocchia e vedere se:

• Entrambe le ginocchia si muovono in modo simmetrico e sono nel range fisiologico;
• I momenti di adduzione e abduzione di ogni ginocchio sono simmetrici o meno;

Ho spiegato nel dettaglio il movimento del ginocchio in questo video:

Un’alterazione della simmetria dei momenti di adduzione e abduzione, come citato nello studio “The effect of intersegmental knee moments on patellofemoral contact mechanics in cycling” (Journal of Biomechanics, 1998) provoca un sovraccarico a livello del ginocchio, con comparsa di dolori. Ed è qui che il Q-factor delle pedivelle e del pedale entra in gioco.

Cos’è il Q-Factor

Il Q-Factor è la distanza orizzontale tra i due pedali. In sostanza indica quando spazio intercorre tra il punto di appoggio del piede sul pedale e il telaio. Può essere influenzato dalla lunghezza del perno del pedale oppure dalla fattura delle pedivelle (o da entrambi). Il Q-Factor per una bici da corsa è di 15 cm e di 18 cm per le mtb. In alcune spinbike è stato applicato un Q-Factor da 13.5cm.

Perché il Q-Factor è importante? Per capirlo dobbiamo tornare all’anatomia (capite perché un biomeccanico deve essere laureato?):

Il nostro femore si innestra nel bacino a livello dell’acetabolo, formando così l’articolazione dell’anca. Il femore però non è verticale, bensì è leggermente “inclinato” verso l’interno. La distanza tra i due acetaboli è maggiore di quella tra le due ginocchia, andando a creare un angolo che viene chiamato appunto “Q”.

In media una donna ha un Q-Angle maggiore rispetto a un uomo, poiché presenta una pelvi più larga per accomodare il parto. Nello studio ” “Q-angle: an invaluable parameter for evaluation of anterior knee pain” (2007) si indicano come standard valori di Q-Angle di 12 cm per gli uomini e di 17 cm per le donne.

In base al valore del Q-angle, noi possiamo avere 3 atteggiamenti delle ginocchia:

• Normotipo: il valore del Q-Angle rientra negli standard;
• Varismo: il valore del Q-Angle è ridotto o addirittura invertito. In sostanza le ginocchia puntano verso l’esterno. È come se le ginocchia disegnassero una O;
• Valgismo: il valore del Q-Angle è maggiore e le ginocchia sono più vicine. E come se le ginocchia disegnassero una X;

L’alterazione del Q-Angle dipende da numerosi fattori fisiologici che non andremo ad approfondire. Il Q-Factor della bicicletta va ad alterare il Q-Angle naturale delle ginocchia poiché il piede è fisso al pedale e questo può provocare un’alterazione del movimento sul piano frontale del ginocchio.

L’influenza sul ginocchio

Lo studio “Increased Q-Factor Increases Frontal-Plane Knee Joint Loading in Stationary Cycling” (Journal of Sport Science and Health, 2020), ha preso 16 ciclisti maschi adulti senza infortuni alle ginocchia. Questi soggetti sono stati sottoposti ad analisi video 3D del movimento delle ginocchia con 4 diversi Q-Factor:

• Q1: 15 cm;
• Q2: 19.2 cm;
• Q3: 23.4 cm;
• Q4: 27,6 cm;

I soggetti, dopo 2 minuti di riscaldamento, dovevano pedalare per 2 minuti a 80watt, per altri 2 minuti a 120w e infine per 2 minuti a 160w, con tutte e quattro le diverse impostazioni di Q-Factor.

È stato visto che all’aumentare del Q-Factor aumentava anche il momento di adduzione in fase di spinta, rispettivamente del 47%-56%-56% nel Q2-Q3-Q4. Inoltre all’aumentare dell’intensità aumentava il movimento del ginocchio sul piano frontale, incrementando così le forze alle quali l’articolazione era sottoposta. Non vi era invece una modifica dell’angolo di estensione del ginocchio.

Devo però dire che questo studio è stato realizzato con pedali con puntapiedi e cinghiette e i soggetti indossavano scarpe da ginnastica e non scarpe da bici con tacchette, il che può aver alterato i risultati.

Da questo studio si comprende come modificare il Q-Factor del pedale, sia acquistando pedali più larghi oppure andando a inserire degli spessori, può essere deleterio per le ginocchia anche se a livello di estensione (quindi di altezza sella) non cambia nulla. Solitamente un incremento nei momenti di adduzione e abduzione del ginocchio è la causa di problemi e dolori a ginocchia, soprattutto a livello della zampa d’oca e della bandelletta ileotibiale.

Concludendo

È importante quindi che il Q-Factor rimanga nei limiti tecnici sopra elencati. Voglio chiudere raccontando una storia:

Si presenta da noi un ciclista con una gravel con copertoni plus. Per evitare di toccare con il tallone nei foderi posteriore, si era allargato i pedali di 1,5 cm per parte. Secondo voi, stava bene?

La risposta è no, anzi si era provocato un’infiammazione bilaterale della bandelletta.

Per cui il messaggio è: conoscere il Q-Factor è importante ma andare a modificarlo solo a fini estetici o “prestazionali” può provocare un peggioramento della salute e la comparizione dei dolori. Ricordiamoci sempre che il biomeccanico, quando modifica la bici, modifica il carico che le articolazioni dovranno sopportare, modifica il modo in cui si attivano i muscoli, modifica la maniera in cui i tessuti molli andranno a contatto con la sella, modifica il carico sulle vertebre, la curva che la colonna lombare dovrà sostenere, la tensione dei trapezi, le forze di taglio sui menischi.

Prima di accettare una modifica, pensiamoci e facciamo spiegare bene il perché.