Gli Studi e le Ricerche

Introduzione

La F.1 rappresenta una situazione atipica rispetto ad altre discipline sportive perché i preparatori atletici e mentali che lavorano in questo settore non sono stati in passato dei piloti professionisti. È come se uno sciatore di alto livello fosse allenato da un preparatore che non ha mai messo gli sci ai piedi.
A differenza degli altri professionisti coinvolti nel Motorsport, il Dott. Ceccarelli fin da subito si è reso conto che questo aspetto rappresentava un limite importante nell’attività con i piloti e quindi per compensare questa lacuna ha immediatamente avviato un programma di ricerca scientifica finalizzato ad indagare in profondità ogni singolo aspetto dello sforzo psico-fisico a cui è sottoposto un pilota, per poi sviluppare una metodologia di allenamento che fosse peculiare e specifica per questa disciplina.

Principali studi e ricerche effettuate in oltre 25 anni di assistenza in pista

Il 1989 rappresenta il primo anno in cui il Dott. Riccardo Ceccarelli ricopre il ruolo di medico in pista per un team di F.1, la March Leyton House. Proprio in quell’anno, grazie all’impegno “pionieristico” del Dott. Ceccarelli, ha inizio la prima vera ricerca medico-scientifica in F.1 finalizzata a porre il pilota al centro dell’attenzione. Come succede in tutte le altre discipline sportive, anche nell’automobilismo finalmente vengono studiate nel dettaglio le performance psico-fisiche del pilota per poi sviluppare sistemi di allenamento specifici. Questo studio continua, ininterrottamente, fino ai giorni nostri. La prima esperienza si concretizzò grazie alla collaborazione di Ivan Capelli a cui venne applicato un cardiofrequenzimetro in occasione della gara di Hockenheim: viste le sue dimensioni ingombranti e la ristrettezza dell’abitacolo, lo strumento venne fissato direttamente sulle cinture di sicurezza, unico posto utile.
Questo esperimento suscitò le rimostranze del Team, preoccupato soltanto del fatto che lo strumento potesse arrecare disturbo al pilota. Si tratta di un episodio paradigmatico dello scarso interesse dei team verso la possibilità di studiare le prestazioni dei piloti. Tale situazione sarà una costante che renderà ulteriormente difficile e complicato il programma di ricerca anche negli anni successivi.

Nel 1990 continua la ricerca con i cardiofrequenzimetri: questa volta vengono utilizzati strumenti di dimensioni più ridotte, talvolta nascosti sotto le maglie per evitare polemiche con i vari Team Managers che, come già accennato, non si dimostrano molto comprensivi e collaboranti. Le registrazioni vengono effettuate direttamente in gara cercando di coinvolgere un numero sempre maggiore di piloti per ottenere un quantitativo di dati che renda il lavoro statisticamente attendibile. Oltre a Ivan Capelli e Mauricio Gugelmin, piloti del Team Leyton House, viene coinvolto anche il finlandese J.J. Lehto poichè in quell’anno il Dr. Ceccarelli inizia anche una collaborazione in F.1 con la Scuderia Italia.

Oltre alle registrazioni delle frequenze cardiache dei piloti in gara, nel 1991 il Dott. Ceccarelli avvia una nuova ricerca, anche questa del tutto innovativa per il mondo della F.1: confrontare le variazioni di circa 30 parametri ematici indotte dallo stress psico-fisico di una gara di F.1. Si tratta quindi di eseguire due prelievi allo stesso pilota, il primo pochi minuti prima di entrare in macchina ed il secondo appena sceso, alla fine della gara. Tra i vari obiettivi, lo studio è finalizzato anche a mettere a punto un’alimentazione corretta, comprensiva di idratazione e sali minerali, che abbia finalmente delle basi scientifiche e non sia semplicemente lasciata ai gusti del pilota o, peggio ancora, alla fantasia di personaggi poco qualificati che popolano il paddock.
Il controllo della variazione di alcuni ormoni permette inoltre di valutare per la prima volta l’entità dello stress mentale e fisico di una gara. Diversi piloti si sottopongono di buon grado a questo esperimento, incuriositi dai risultati che possono emergere. Tra questi si sono resi disponibili anche campioni che hanno fatto la storia dell’automobilismo nonostante non avessero con il Dott. Ceccarelli un rapporto lavorativo ufficiale. Le difficoltà per la conduzione dello studio sono numerose: occorre attrezzare in circuito un piccolo laboratorio di analisi “clandestino” per non suscitare le immancabili rimostranze da parte dei Team Managers. A tutto ciò si aggiunge il problema pratico di viaggiare per aeroporti con un gocciolante frigorifero portatile sotto braccio, pieno di campioni di sangue, e di superare i controlli degli increduli doganieri!

Il 1992 vede comparire sul palcoscenico della F.1 un’altra innovazione sviluppata dal Dr. Ceccarelli: si tratta del primo esperimento in cui un pilota indossa uno strumento in grado di rilevare il battito cardiaco direttamente collegato con il sistema di acquisizione dati della vettura.
Lo studio nasce dell’esigenza di sincronizzare l’attività cardiaca del pilota con la dinamica della gara secondo una perfetta correlazione spazio-temporale. Questo esperimento ha una importanza strategica: si tratta infatti del primo importante passo verso una analisi approfondita ed attendibile sull’entità dello stress psico-fisico associato alle varie situazioni di gara.
Con questo strumento diventa finalmente possibile indagare nei dettagli e con maggiore precisione il lavoro effettuato dal pilota metro per metro, mettendo in relazione la frequenza cardiaca con le varie dinamiche che di volta in volta il pilota affronta, quali curve, rettilinei, frenate, accelerazioni laterali, sorpassi ed anche, talvolta, incidenti.

Dal 1993, con il passaggio del Dr. Ceccarelli nelle file del team Minardi, la ricerca medica subisce un netto sviluppo grazie alla disponibilità del Team Principal, Giancarlo Minardi, il primo ad intuire l’importanza dello studio medico sulle performance dei piloti. Con la piena collaborazione di ingegneri e piloti diventa più facile poter raccogliere una grande mole di dati da studiare. Pierluigi Martini, in particolare, si mostrerà pienamente disponibile ed interessato a raccogliere l’eredità di Ivan Capelli come pilota di riferimento per la ricerca scientifica.

Nel 1994 nasce ufficialmente Formula Medicine, una struttura creata appositamente per superare la figura del “tuttologo” che impera nei paddock, fornendo ai piloti un’equipe completa in cui ogni professionista svolge solo le funzioni attinenti alla sua qualifica, come succede in tutte le altre discipline sportive di alto livello. Nello stesso anno il Dott. Riccardo Ceccarelli entra in contatto con l’Istituto di Fisiologia Clinica del CNR di Pisa, con il quale nasce una collaborazione che porterà alla realizzazione di sistemi avveniristici, che avranno l’unico difetto di essere troppo avanzati per la mentalità e la cultura della F.1 di quei tempi. Con l’ingegnere Remo Bedini viene infatti avviato un progetto che porta alla realizzazione del primo elettrocardiografo utilizzabile in una vettura di F.1: questo strumento permette di acquisire non solo la frequenza cardiaca ma anche il tracciato elettrocardiografico del pilota durante la guida. Anche questo strumento è stato sviluppato per essere collegato direttamente al sistema di acquisizione dati della vettura. Si tratta di un passo avanti enorme nello studio del pilota inteso come un vero e proprio atleta. Il primo prototipo è particolarmente ingombrante, pesa 500 gr, e viene sperimentato da Michele Alboreto in occasione del Gran Premio del Giappone: è la prima volta nella storia della F.1 che viene registrato in gara l’elettrocardiogramma del pilota insieme ai dati della vettura.

Nel 1995, sulla scia dell’entusiasmo derivato dal successo ottenuto l’anno prima, continua la collaborazione con il CNR di Pisa nella ricerca in campo cardiologico applicata alla F.1: il nuovo elettrocardiografo viene ridotto sia negli ingombri che nel peso, passando da 500 a 20 grammi, per rispettare le esigenze del team di ridurre al minimo il peso di ogni accessorio che deve essere applicato in vettura e non suscitare le proteste dei tecnici. I dati che emergono dal nuovo sistema di acquisizione portano a clamorose e del tutto inaspettate scoperte: le violente accelerazioni e decelerazioni gravitazionali, infatti, possono causare ripercussioni fisiche assolutamente non prevedibili.
Un esempio è rappresentato dal riscontro di una istantanea e clamorosa “caduta” della frequenza cardiaca, che nell’arco di un secondo passa da 160 a 60 battiti e si mantiene su questo ritmo per 2-3 secondi per poi tornare immediatamente intorno ai 160. Questo fenomeno inaspettato e sorprendente si ripropone puntualmente nello stesso identico tratto di pista per tutti i 70 giri della gara. Una reazione simile non solo non è mai stata riscontrata in nessuna disciplina sportiva, ma nemmeno in medicina aerospaziale si trovano tracce di una reazione così eclatante e ripetuta. Lo si capisce anche dallo stupore dei cardiologici nei vari congressi internazionali ai quali viene presentata la scoperta.
Grazie anche allo sviluppo fatto in stretta collaborazione con tutto il team Minardi e con i tecnici della Magneti Marelli, lo strumento è in grado di trasmettere in tempo reale l’attività cardiaca del pilota: questa tecnologia avanzata ha permesso di visualizzare in diretta TV l’elettrocardiogramma e la frequenza cardiaca in più di un evento sportivo, come ad esempio il Gran Premio di F.1 a Monza, una gara del Campionato Turismo a Vallelunga e la maratona di Venezia. Il Dr. Ceccarelli e tutti i collaboratori che si sono prodigati in questa avventura, sono pertanto riusciti nell’intento di realizzare quello che altri avevano già provato a fare ma avevano fallito pur disponendo di ingenti risorse tecniche ed economiche. Ad oggi ancora nessuno è riuscito a replicare in F.1 ed in altri eventi sportivi di rilevanza internazionale la trasmissione dell’elettrocardiogramma in tempo reale con uno strumento talmente miniaturizzato da non compromettere la performance dell’atleta.

Il 1995 rappresenta un anno prodigo di novità, visto che Formula Medicine, dopo un lungo e duro lavoro, seguendo la necessità di elaborare allenamenti sempre più specifici, porta a termine il primo simulatore di guida in grado di riprodurre le sollecitazioni fisiche a cui è sottoposto un pilota durante un gran premio. Fondamentale in questa fase di sviluppo e collaudo risulta l’apporto del pilota di F.1 Nicola Larini. L’idea nasce dalla necessità di elaborare allenamenti sempre più specifici ed avanzati. A distanza di 20 anni i simulatori hanno invaso il panorama dell’automobilismo sportivo diventando un punto di riferimento nell’allenamento dei piloti. Anche in questo campo, come sempre, la prima pole position l’ha siglata Formula Medicine. Per realizzare il simulatore Giancarlo Minardi ha fornito una vettura di F.1; Giancarlo Luigetti, responsabile per le attività sportive della Magneti Marelli, ha messo a disposizione i dati telemetrici registrati alle gare; Alberto Ciardelli, direttore della Eta Beta informatica, si è preso l’incarico di sviluppare un complesso hardware. Sotto la supervisione di Formula Medicine tutto questo materiale sarà integrato per azionare quattro motori elettrici capaci di riprodurre con la massima fedeltà le sollecitazioni di cui risente un pilota, esercitando sullo sterzo e sul casco forze del tutto analoghe a quelle che si verificano in una gara di F.1. Vista la potenza che i motori elettrici sono in grado di esercitare sul collo ed il blasone dei piloti che utilizzeranno il simulatore, il problema principale è quello di trovare chi si prende la responsabilità di assicurare un prototipo così complesso. A questo scopo tre diversi livelli di sicurezza vengono implementati nel simulatore, tra i quali uno appositamente disegnato da Aldo Costa, giovane direttore tecnico della Minardi che negli anni a venire diventerà uno dei maggiori artefici dei successi di Ferrari e Mercedes in F.1. Il simulatore viene presentato ufficialmente alla stampa ed ai piloti in occasione del Motorshow di Bologna, nello stand della Magneti Marelli, riscuotendo un ampio successo sia tra il pubblico che gli addetti ai lavori. Sempre nel 1995 il Dr. Ceccarelli, tra le varie attività, viene incaricato di ricoprire anche il ruolo di responsabile medico per il Team Ford ufficiale nel Mondiale Rally.

Il 1997 è l’anno di esordio di Jarno Trulli in F.1: si tratta di un evento importante per Formula Medicine perché sarà lui a raccogliere il testimone di Ivan Capelli prima e di Pierluigi Martini successivamente, per il ruolo di pilota di riferimento nell’ambito del programma di ricerca medica.
Le metodologie di lavoro raggiungono un livello ancora più avanzato. I risultati che derivano dalle ricerche effettuate in circuito vengono comparati con i dati raccolti dai medici in laboratorio: per la prima volta un pilota, Jarno Trulli, viene sottoposto ad una serie di indagini cliniche estremamente approfondite. La valutazione dei dati raccolti da Formula Medicine con il CNR di Pisa, data la loro mole e complessità, rende necessaria la presenza di un pilota anche nella fase di analisi, e Jarno si dimostra pienamente collaborante in questa attività. I risultati conseguiti rappresentano un’assoluta novità e vengono resi pubblici in occasione dei principali congressi medici internazionali.

Nel 2000 il Team Toyota ufficializza la sua futura partecipazione al Campionato Mondiale di F.1 e contatta il Dr. Ceccarelli per averlo tra le sue fila. Comincia da quello stesso anno una collaborazione che vedrà il team Giapponese debuttare ufficialmente alle gare nel 2002. Con il supporto del team, nel corso degli anni vengono sviluppati nuovi e più moderni strumenti di monitorizzazione dei piloti di F.1.

Nel 2002 nasce il programma giovani piloti Toyota, finalizzato a far crescere dei potenziali campioni. Formula Medicine viene incaricata di prendersi cura della preparazione dei piloti e questo incarico determina un nuovo impulso al programma di ricerca riguardante le performances mentali e gli aspetti psico-fisiologici nell’automobilismo, con la differenza che questa volta non sono coinvolti solo i campioni già affermati ma anche le giovani promesse. Sulla base di questo nuovo incarico Formula Medicine si propone di sviluppare metodi di valutazione innovativi nell’ambito della psicologia dello sport, perché basati soprattutto su valori oggettivi e non solo sulle opinioni di singoli specialisti. Grazie a questo approccio unico nel suo genere è stato creato un moderno e specifico Mental Training, basato esclusivamente sui numeri. I risultati di questo tipo di lavoro innovativo si concretizzano con le perentorie vittorie di Ryan Briscoe nel campionato Italiano di F.Renault ed Europeo di F.3. In quegli anni Formula Medicine inaugura una nuova filosofia di lavoro finalizzata ad integrare anche i membri dei Teams nel programma di preparazione psico-fisica perché anche loro possono condizionare nel bene e nel male una gara. Anche gli ingegneri vengono pertanto sottoposti a dei check-up medici e valutativi simili a quelli dei piloti e vengono registrate le loro frequenze cardiache e quelle dei meccanici durante le gare per verificare anche la loro resistenza allo stress. Mentre continua l’ampia collaborazione con Toyota, Formula Medicine negli anni successivi estende il suo raggio d’azione nell’ambito degli sport motoristici.

Nel 2003, infatti, Formula Medicine diventa l’equipe responsabile degli aspetti medici ed atletici per il team Renault F.1. Anche in Renault viene intrapreso lo stesso programma finalizzato a monitorizzare i piloti ed i membri del Team in occasione dei week-end di gara.
La stessa ricerca medico-scientifica promossa e sviluppata da Formula Medicine in F.1 viene adesso estesa ai campionati Turismo e Gran Turismo per verificare le reazioni dell’organismo non solo alle diverse sollecitazioni meccaniche, ma soprattutto a quelle termiche che, a causa degli abitacoli chiusi, arrivano anche a superare i 70°. Il sodalizio con il Team BMS Scuderia Italia porta alla vittoria di 2 campionati del mondo FIA Gt consecutivamente nel 2003 e 2004. In questi anni sempre più piloti si rivolgono a Formula Medicine e questo permette di ampliare le indagini in pista. Alcuni piloti di F. 3000 Internazionale, tra i quali Robert Doornbos, Enrico Toccacelo, Raffaele Gianmaria, Esteban Guerrieri e Ferdinando Monfardini, si sottopongono sistematicamente alla registrazione della frequenza cardiaca in gara con risultati sorprendenti: i valori superano anche quelli dei loro colleghi di F.1 rilevati negli stessi weekend e negli stessi circuiti. Il 2003 vede anche l’inizio di una ulteriore ricerca scientifica che durerà per 5 anni. Si tratta di uno studio estremamente innovativo e complesso, fino ad oggi ancora unico nel suo genere in tutto il panorama mondiale degli sport motoristici, che per i risultati che apporterà, rappresenta ancora oggi il fiore all’occhiello tra tutte le ricerche condotte da Formula Medicine. Tale ricerca, che ha permesso a Formula Medicine di andare ancora più in profondità nello studio delle attività cerebrali dei piloti automobilistici, nasce dalla collaborazione con il dipartimento di Patologia Sperimentale e Biotecnologie Mediche dell’Università di Pisa, diretto dal Prof. Pietro Pietrini, ed il dipartimento di fisiologia clinica del CNR, e si basa sull’utilizzo di una moderna Risonanza Magnetica Funzionale. Con questo esame viene indagata la morfologia e l’attività cerebrale di un gruppo di piloti professionisti sottoposti a diversi compiti ad alto impegno mentale ed i risultati vengono confrontati con quelli ottenuti da un gruppo di non piloti. I due gruppi sono costituiti da 12 piloti con esperienza in F.1 e 12 “non piloti“ della stessa età e con simile costituzione fisica. I valori riscontrati evidenziano un concetto sorprendente e rivoluzionario se paragonato ai luoghi comuni che vedono i piloti dei superuomini dal punto di vista delle performance mentali: infatti, tra lo stupore generale, i 2 gruppi hanno conseguito risultati del tutto sovrapponibili, evidenziando ad esempio che non c’è nessuna differenza nei tempi di reazione tra un campione di Formula 1 ed uno studente in medicina. Dalle analisi però risulta evidente che piloti e “non piloti” utilizzano il cervello con modalità diverse.
Tra le varie differenze analizzate, una delle più importanti riguarda la capacità da parte del pilota di essere molto più economico in termini di energie mentali consumate. I risultati ottenuti permetteranno negli anni a seguire di sviluppare strumenti e metodologie per l’allenamento mentale altamente sofisticate e specifiche. Nasce infatti il “Mental Economy Training”. Ancora una volta, Formula Medicine ha sviluppato un’innovativa ricerca medica finalizzata alla salute ed alle performance dei piloti di F.1.

Il 2006 rappresenta anche l’inizio di un altro incarico prestigioso in F.1. Nel corso del 2005 il Dr. Riccardo Ceccarelli, per sua iniziativa privata, aveva svolto alcuni controlli per verificare il livello di sicurezza offerto dai circuiti durante i test di F.1. Ne era emerso un quadro a volte sconcertante tanto che la GPDA (Grand Prix Driver Association) gli aveva conferito l’incarico di approfondire l’indagine. Di fronte all’evidenza di gravi e diffuse carenze, tutti gli 11 Team di F.1 nel 2006 decidono di conferire ufficialmente a Formula Medicine l’incarico di effettuare i controlli sugli standard di sicurezza dei circuiti durante i test di F.1 e di indicare i miglioramenti da apportare. Nasce un nuovo reparto in Formula Medicine, denominato “Safety”. L’obiettivo è quello di uniformare tutti circuiti ad un livello di efficienza tale che garantisca la massima sicurezza possibile di piloti e team. Alla fine del 2014 il bilancio del lavoro svolto da Formula Medicine sulla sicurezza è il seguente: in 9 stagioni sono stati controllati 15 circuiti durante 88 test grazie a 10 medici e 4 paramedici, tutti altamente specializzati in pronto soccorso e rianimazione.

Nel 2009 Formula Medicine contribuisce a completare un progetto iniziato nel 2005 in collaborazione con un Centro di Ricerca Scientifica situato a Pisa. Alcuni giovani piloti assistiti da Formula Medicine si sono resi disponibili durante la stagione per collaudare una speciale maglietta capace di registrare l’Elettrocardiogramma, la Frequenza Cardiaca, l’Attività Respiratoria e le Accelerazioni sui 3 assi. La peculiarità di questa maglietta è la sua totale assenza dei comuni elettrodi e cavi: tutto è infatti interamente costituito da solo tessuto. L’ultimo test, effettuato nel settembre del 2009 a Monza durante una sessione di prove di F.3, ha fornito dei risultati di ottima qualità. Questo strumento rappresenta uno step importante per la ricerca condotta da Formula Medicine finalizzata ad indagare le performances dei piloti durante la guida.

Nel biennio 2010-2011 Formula Medicine avvia il “Mental Economy Project”: i dati raccolti in 5 anni di studio con la Risonanza Magnetica funzionale  nell’ambito della ricerca intrapresa con l’Università ed il C.N.R. di Pisa, vengono utilizzati per sviluppare strumenti e metodologie altamente specifiche alle esigenze del pilota. L’intento è quello di insegnare al pilota ad ottenere performance cerebrali sempre più elevate con un consumo di energie nervose sempre più basso (“massima resa con la minima spesa”). Per raggiungere questo fine è necessario realizzare una serie di strumenti in grado di oggettivare contemporaneamente le performance cerebrali ed il dispendio energetico durante le stesse.
Il primo della serie è una speciale consolle dotata di 4 schermi e due pc, denominata “MentalBio”, che viene inaugurata nel Febbraio 2010. Presto altre due consolle gemelle andranno ad unirsi alla prima per completare una strumentazione unica nel panorama mondiale dell’allenamento dei piloti.

Nel 2012 Formula Medicine intraprende un’altra prestigiosa collaborazione diventando la struttura di riferimento della BMW Motorsport che si accinge a rientrare nel campionato DTM. Formula Medicine dovrà curare l’assistenza medica, la preparazione atletica ed il Mental Training di tutti i piloti BMW che periodicamente si recheranno in sede per i check-ups e per i training camp e successivamente saranno seguiti in pista da una equipe composta dal Dr. Riccardo Ceccarelli e 3 Fisioterapisti. La stagione del debutto non poteva andare meglio perchè BMW realizza uno storico ein-plain aggiudicandosi tutti i trofei in palio: campionato piloti con Bruno Spengler, campionato costruttori, miglior team e miglior rookie con Augusto Farfus.

Nel 2013 le prestigiose collaborazioni si estendono ulteriormente: Formula Medicine diventa infatti la struttura di riferimento di 7 teams di F.1 ai Gran Premi. Force India, Lotus, Marussia, Mercedes, Red Bull, Toro Rosso e Williams, si affidano infatti a due medici di Formula Medicine per controllare costantemente lo stato di salute di tutti i membri dei suddetti Teams, vale a dire più di 500 persone. Alla fine di ogni gara ogni singolo Team riceve un dettagliato report degli interventi ed una analisi statistica dell’incidenza delle varie patologie analizzate tra tutti i team con la finalità di studiare le pratiche da mettere in atto a titolo preventivo. Le cifre raggiunte a fine anno sono impressionanti: 1.354 le persone curate nell’arco delle 19 gare, per un totale di 2.259 interventi.

Anche il 2014 ha visto Formula Medicine confermata sia in DTM che in F.1 con gli stessi team.

Per il 2015 il programma di ricerca medico-scientifica, portato avanti con successo da Formula Medicine in tutti questi anni, prevede ulteriori nuove ed ambiziose frontiere.
La sperimentazione nella sede di Formula Medicine è attualmente indirizzata a studiare l’utilizzo dell’Elettroencefalogramma come metodologia di indagine degli aspetti caratteriali e del variare degli stati d’animo e delle emozioni per poi integrarlo nel “Mental Economy Training®”. Per quanto riguarda invece la monitorizzazione del pilota in pista, nel corso del 2015 è previsto il collaudo di nuovi strumenti di tecnologia avanzata in grado di aumentare sensibilmente i parametri corporei registrati.