Ogni volta che compiamo un passo, il tallone colpisce il suolo prima di qualsiasi altra parte del piede. Dietro questo gesto quasi automatico si nasconde una precisa dinamica biomeccanica che ha guidato l’evoluzione della locomozione umana.
Uno studio coordinato dall’antropologo Nicholas Holowka della Penn State University, pubblicato su PNAS, ha quantificato i vantaggi e i costi fisici di questo schema motorio. I risultati spiegano perché la nostra specie si sposti preferibilmente toccando prima la parte posteriore del piede.
Il risparmio metabolico e il prezzo dell’impatto
Negli esperimenti condotti dal team di ricerca, appoggiare prima il tallone ha richiesto dal 26 al 41 per cento di energia metabolica in meno rispetto a un passo modificato con atterraggio sull’avampiede. La riduzione del consumo calorico per chilometro percorso risulta particolarmente rilevante sul piano evolutivo.
Questa efficienza impone tuttavia una sollecitazione meccanica immediata alle strutture inferiori. Negli esseri umani analizzati, il tasso di caricamento della forza d’impatto sul terreno è risultato fino al 162 per cento più elevato rispetto all’appoggio avanzato.
I ricercatori precisano che una sollecitazione più brusca non coincide automaticamente con l’insorgenza di lesioni. Si tratta piuttosto di un compromesso anatomico: l’organismo riduce lo sforzo energetico necessario per avanzare, delegando alle articolazioni il compito di ammortizzare forze rapide.
Il confronto biomeccanico con gli scimpanzé
Per risalire alle radici di questa caratteristica rispetto agli altri primati, gli studiosi hanno monitorato tre maschi di scimpanzé attraverso riprese ad alta velocità su piattaforme di forza, muovendoli sia su due che su quattro arti.
A differenza degli esseri umani, gli scimpanzé mostrano una variabilità molto maggiore e atterrano frequentemente sul margine laterale o anteriore del piede quando camminano su due zampe. Quando atterrano sul tallone, anche per loro il tasso di caricamento della forza subisce un incremento sensibile, salendo fino al 138 per cento.
Il protocollo sperimentale sui volontari
La sperimentazione ha arruolato 12 persone. Nove partecipanti hanno camminato a piedi nudi su una passerella sensorizzata, alternando l’andatura naturale a un’imitazione dell’appoggio comune negli scimpanzé, con contatto iniziale sulla porzione antero-laterale.
Un sistema di respirometria montato su tapis roulant ha misurato costantemente l’ossigeno consumato e l’anidride carbonica espulsa dai soggetti. L’analisi ha così collegato ogni specifica variazione di appoggio al suo esatto costo in termini di carburante biologico.
Le tracce nello scheletro umano
Il minor consumo garantito dall’urto sul tallone ha permesso agli antenati ominini di percorrere lunghe distanze giornaliere per la raccolta e la caccia riducendo la spesa calorica. Questa dinamica si riflette chiaramente nell’anatomia moderna: un calcagno massiccio e articolazioni del ginocchio e della caviglia proporzionalmente grandi sono strutture adatte ad assorbire regolarmente le forze d’impatto.
Gli autori sottolineano che l’indagine ha confrontato l’andatura naturale con schemi forzati in un campione limitato, senza misurare rischi effettivi di artrosi o patologie articolari. Resta da approfondire come la camminata sul tallone risponda nel lungo periodo a superfici moderne artificiali come cemento e asfalto, profondamente diverse dai terreni naturali su cui si è sviluppata l’evoluzione umana.
Rappresentazione concettuale dell’appoggio del piede umano sul terreno durante il passo
Holowka NB, et al. “Heel-strike mechanics reveal evolutionary trade-offs in hominin bipedalism”. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), 8 settembre 2026; 123(37): e2533918123. DOI: 10.1073/pnas.2533918123.
