Procedure sperimentali per l'analisi degli effetti del rinculo del fucile sul tiratore sportivo

Essendo di fondamentale importanza lo stato fisico e la capacità prestativa in guerra, sono stati effettuati numerosi studi sugli effetti del rinculo in ambito militare. In questi studi sono state utilizzate soprattutto armi da combattimento, con energie di rinculo e caratteristiche differenti rispetto alle classiche armi da tiro sportivo.
Però, grazie alle procedure ed ai test utilizzati, è stato possibile realizzare una panoramica degli effetti del rinculo sulla performance e la comparsa di lesioni sul corpo del tiratore.
Sebbene vi sia una mancanza di prove per gli standard di tollerabilità del rinculo, gli effetti che il rinculo può avere sulle prestazioni dei tiratori sono stati documentati già negli anni '40. Nel 1949, Gay [25] riportò gli effetti di rinculo del fucile M1 che sparava due tipologie di munizioni, le M2 e le A.P. M2. riferì che nelle stesse condizioni, sparando sia le munizioni M2 che le A.P. M2, le variazioni di forza e velocità del rinculo da uomo a uomo erano relativamente grandi [25]. Nel 1955, Saul e Jaffe [26] riportarono gli effetti che i calcioli di riduzione del rinculo avevano sulle prestazioni a breve termine nel tiro. Questo studio è stato limitato a nove soggetti che hanno sparato nove round utilizzando tre calcioli differenti. Gli autori non hanno riportato differenze significative (non è stato segnalato il potere statistico dello studio) nelle prestazioni a causa dell’utilizzo dei differenti calcioli.

In un altro studio condotto da Saul e Jaffe [26] in cui l’ER variava cambiando il tipo di munizioni sparate, è stata studiata la prestazione del tiro. Durante il periodo di studio, l'energia di rinculo variava da 11.0 ft-lb a 25.5 ft-lb. Saul e Jaffe [26] hanno riferito che le prestazioni del tiro erano costanti nelle ER tra 11.0 ft-lb e 19.3 ft-lb, ma quando l’ER è aumentata da 19.3 ft-lb a 25.5 ft-lb, sono stati osservati dei decrementi significativi nelle misure delle prestazioni del tiro. Le prestazioni del tiro sono state misurate come punti complessivi realizzati, precisione nel colpire il bersaglio, conteggi dei bersagli mancati. Gli autori hanno anche riferito che i soggetti erano più propensi a interrompere volontariamente le sessioni di tiro durante un compito che richiedeva di sparare 160 colpi ogni giorno per tre giorni consecutivi, quando esposti a un'energia di rinculo di 25.5 ft-lb.
In uno studio condotto nel 1965 da Ganem e colleghi [27], gli autori hanno riferito che le valutazioni soggettive del rinculo di varie armi erano direttamente correlate all’IR e alla forza di picco. Inoltre, il dispositivo di riduzione del rinculo che hanno testato ha ridotto la quantità del "calcio" segnalato, ma non ha aumentato la probabilità di colpire il bersaglio, né ha ridotto la riluttanza a sparare con un'arma.
Evans [28] ha riferito che le prestazioni di tiro, utilizzando un fucile M16A1 smilitarizzato, non differivano sul Multipurpose Arcade Combat Simulator (MACS) in tiratori esposti a condizioni con e senza la presenza del rinculo; tuttavia, la specifica ER sperimentata dai soggetti non è stata inclusa nel rapporto.

Più recentemente l'ARL ha pubblicato diverse relazioni riguardanti il rinculo e le prestazioni di tiro. In uno studio pubblicato nel 2001, Ortega, Hickey e Harper hanno determinato le prestazioni e la precisione del tiro in soldati che hanno sparato utilizzando i fucili M16A2 e M4, prima e dopo aver effettuato cinque sessioni di tiro ogni giorno per un periodo di tre giorni consecutivi utilizzando munizioni non letali XM95 [29]. Gli autori non hanno riportato differenze significative nei punteggi pre e post mira ai bersagli, facendo sparare ad una distanza media di 25 mt., né hanno segnalato differenze significative nelle prestazioni misurate sul numero totale di bersagli colpiti durante l'esercizio di qualifica di 40 obiettivi. Nonostante l'alto rinculo dei fucili M16A2 e M4, equipaggiati con munizioni non letali XM95, gli autori hanno attribuito questa mancanza dell’effetto del rinculo sulla mira alla precisione nell’utilizzo del giubbotto antiproiettile protettivo per truppe di terra (PASGT), che ha fornito protezione alla zona di contatto tra il calcio del fucile ed il petto del tiratore.

In uno studio precedente condotto dall’ARL nel 1996, Harper e colleghi [3] hanno studiato l'effetto del rinculo di un'arma a spalla sull'accuratezza della mira e sulla disponibilità dei soldati a continuare o meno le sessioni di tiro. Durante questo studio i soggetti hanno sparato con armi aventi la presenza o l’assenza di sistemi di ammortizzazione e diverse energie e velocità di rinculo. Per le armi prive di ammortizzazione del rinculo, le energie specifiche (e velocità) del rinculo testate sono state rispettivamente di 25 ft-lb (11 ft/s); 25 ft-lb (15 ft/s); 34 ft-lb (15 ft/s); 34 ft-lb (20 ft/s) e 43 ft-lb (20 ft/s). Invece, per le armi aventi un dispositivo di riduzione del rinculo, sono state effettuate due condizioni di prova di energie (e velocità) del rinculo, rispettivamente di: 34 ft-lb (15 ft/s) e 43 ft-lb (20 ft/s). Gli autori, in merito ad i risultati ricavati, hanno fatto diverse osservazioni.

In primo luogo, i soggetti che hanno utilizzato armi senza dispositivi di riduzione del rinculo hanno sparato un numero significativamente inferiore di colpi rispetto ai soggetti che hanno sparato a livelli di energia e velocità di rinculo identici, ma con dispositivi di riduzione del rinculo. Nello specifico, il numero medio di colpi sparati con l'energia di rinculo (e velocità) di 34 ft-lb (20 ft/s) nelle condizioni con e senza un dispositivo di riduzione del rinculo erano rispettivamente di 47.7 e 7.4 colpi. Differenze significative simili sono state osservate per i due gruppi che hanno sparato alla velocità-energia di rinculo di 43 ft-lb (20 ft/s); i colpi medi sparati dai soggetti nella condizione di test senza un dispositivo di riduzione del rinculo sono stati di 6.73 colpi; mentre il numero medio di colpi sparati dai soggetti nella condizione con un dispositivo di riduzione del rinculo era di 38.80 colpi. All’aumentare dell'energia e della velocità del rinculo, è stata osservata una diminuzione dei colpi sparati. I soggetti hanno riferito che il dolore, identificato nella zona di contatto del calcio del fucile è stato la ragione per cui hanno smesso di sparare con l'arma.
In secondo luogo gli autori hanno osservato che i soggetti che hanno utilizzato le armi senza il dispositivo di riduzione del rinculo avevano la comparsa di lividi, sia per le alte che per le basse ER. Per quei soggetti che hanno riportato lividi, i lividi sono comparsi poco dopo aver sparato con l'arma; in effetti, alcuni soggetti hanno riportato lividi entro un'ora dopo aver completato la prova sparo.

I lividi segnalati durante i test di prova sparo non erano limitati allo studio di Harper e colleghi. Infatti, Saul e Jaffe [26] nel loro studio riportarono anche la presenza di lividi sulle spalle dei soggetti e riferirono che utilizzando elevate ER (19.3 ft-lb e 25.5 ft-lb) esisteva un tasso più elevato di comparsa dei lividi rispetto ai gruppi che utilizzavano basse ER (11.0 ft-lb e 14.9 ft-lb). Ritornando allo studio condotto da Ortega e Hickey, nonostante i soggetti esaminati indossavano il gilet PASGT, quattro su venti hanno avuto la comparsa di lividi [29].
Oltre ai lividi, nello studio di Saul e Jaffe [26] sette soggetti hanno manifestato "alcuni" arrossamenti e gonfiori durante il tiro. Questi autori hanno anche effettuato altri test valutativi sulla spalla a seguito del tiro (movimento spalla-braccio, forza spalla-braccio e differenze del tessuto cutaneo), utilizzando diversi livelli di ER. Essendo uno studio molto vecchio, la tecnologia dell’epoca non ha permesso di rilevare alcun caso di movimento o forza ridotta sul braccio e sulla spalla, né differenze di temperatura del tessuto cutaneo confrontando la spalla a contatto con il calcio del fucile con la spalla opposta.

In uno studio successivo condotto da Wanamaker [5], è stato pubblicato un rapporto contenente tre casi distinti di lesioni dovute al rinculo del calcio del fucile a carico di tiratori amatoriali e competitivi. Sfortunatamente, le specifiche ER delle armi coinvolte per ciascuno di questi tre casi studio non sono state segnalate. Il primo caso riportato da Wanamaker è stato quello di un uomo di 43 anni che ha sviluppato dolore, intorpidimento e debolezza dopo aver effettuato una gara di skeet, utilizzando un fucile calibro 12. Il soggetto ha riferito di aver sparato più di 400 colpi prima di sviluppare i sintomi. Sintomi simili sono stati segnalati per il secondo caso studio che ha coinvolto un uomo di 76 anni. A differenza del primo caso studio, tuttavia, questo soggetto è riuscito a sparare solo 11 colpi ed ha riportato i sintomi dopo il primo colpo, utilizzando un fucile sportivo. In entrambi i casi i sintomi si sono risolti dopo 1-3 mesi. Infine, il terzo caso clinico era quello di un uomo che presentava dolore progressivo e debolezza nella spalla destra da 3 anni. Ha riferito di essere un tiratore esperto e di sparare normalmente 200-400 colpi alla settimana, prima della comparsa dei sintomi che lo hanno portato ad abbandonare le competizioni sportive. A differenza degli altri due casi clinici, i sintomi di questa persona non sono stati risolti con un esame di follow-up di un anno, come riportato da Wanamaker.

In tutti e tre i casi sono stati riscontrati risultati elettromiografici (EMG) anomali al momento della visita clinica iniziale nella muscolatura dell’emilato del corpo coinvolto dal rinculo del calcio del fucile. Per il primo caso l'EMG era anormale in situazione di riposo nei muscoli deltoide, bicipite brachiale e brachioradiale, mentre i risultati EMG per il secondo caso studio mostravano anormalità a riposo e con il massimo sforzo nei muscoli deltoide, bicipite brachiale e brachioradiale. Invece per il terzo caso l'EMG era anormale nei muscoli deltoide, bicipiti brachiali, brachioradiali, pronatori, tricipiti ed estensore del polso, sia a riposo che con sforzo massimale. L'autore ha ipotizzato che l’accelerazione all’indietro sul corpo del tiratore dovuta al rinculo possa aver causato un movimento di retrazione della clavicola, con conseguente pizzicamento o intrappolamento del plesso brachiale del tronco superiore contro i muscoli scaleni e conseguente neuropatia [5].
Le lesioni più comuni non intenzionali, non fatali dovute da un’arma da fuoco trattate negli ospedali, sono state quelle causate dal rinculo delle armi lunghe e corte [30]. Hootman e colleghi, nel primo rapporto di questo tipo, hanno caratterizzato questi aspetti che sono stati trattati nei dipartimenti di emergenza degli Stati Uniti negli anni dal 1993 al 1996. Le lesioni non intenzionali e non fatali dovute al rinculo del fucile comprendono il 57% (4254 casi), mentre le lesioni dovute al rinculo della pistola comprendono il 43% (3209 casi), i siti maggiormente coinvolti da queste lesioni sono risultati la testa, il viso, il collo e l'occhio. Questi siti anatomici comprendevano il 61% (4205 casi) delle lesioni totali riportate. Sfortunatamente, il numero specifico di ferite da rinculo dell'arma alla testa, al viso, al collo e agli occhi non è stato riportato.

In conclusione, le lesioni riportate dal rinculo dell'arma sono state di diverse tipologie: neurologiche (paralisi del nervo), come riportato da Wanamaker [5] dolori e lesioni dei tessuti molli sotto forma di contusioni e lacerazioni nei casi clinici di soggetti militari e civili [3] [30] [29] [26].
Partendo da questi presupposti, possiamo dedurre che i tiratori che sparano molti colpi consecutivi e utilizzano fucili ad alte ER possono essere maggiormente a rischio di dolore, contusioni a tessuti molli e persino lesioni nervose periferiche a carico della spalla e della muscolatura coinvolta durante il rinculo del calcio del fucile.