INGEGNERI
BERGAMO
TRIMESTRALE DI INFORMAZIONE DELL’ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI BERGAMO
Anno XX - N° 203 - Spedizione in abbonamento postale 70% - Filiale di Bergamo
“Il GIORNALE dell’INGEGNERE” ha
riportato, tempo addietro, un’intervista al
professor Giacomo Elias vertente su un
suo lavoro, “Elogio dell’incompetenza”,
scritto a quattro mani con il professor
don Bruno Bordignon dell’Università
Pontiﬁcia Salesiana. L’ho scovato in libreria
per leggermelo, in quanto il titolo dato
all’intervista, che dovrebbe riassumere il
pensiero di questi due studiosi: “Metodi
di approccio ai problemi, piuttosto che
soluzioni speciﬁche, per il futuro ingegnere”,
mi aveva lasciato qualche perplessità.
Perplessità generata da quel “piuttosto”, che,
se suona affascinante da un lato - diciamo su
un piano ﬁlosoﬁco,
di
indirizzo
generale - sembra
scontrarsi
con
una realtà in cui il
decidere, l’agire, la
soluzione speciﬁca,
è
il
compito
più ricorrente a
cui
l’ingegnere
viene
chiamato.
Perplessità che non
viene dissipata del
tutto dal contenuto dell’intervista, in cui il
professor Elias, non del tutto propriamente,
viene sollecitato dall’intervistatore a
rispondere anche ad argomenti riconducibili
con difﬁcoltà al nocciolo centrale della
questione, tipo l’Expo del 2015, dispersivi
rispetto all’asse attorno a cui ruota il suo
pensiero: “la teoria dei Sistemi Complessi
Adattivi, quali sono, ad esempio, quelli
socio-economici, si basa, tra l’altro,
sull’impossibilità di prevedere l’evoluzione
di un sistema del quale si conoscano le
singole parti, differendo in questo dalla
visione newtoniana, lineare, della realtà….
Se complessità signiﬁca imprevedibilità
(tecnicamente
impredicibiltà),
la
disponibilità di metodi per l’approccio ai
problemi è di gran lunga preferibile alle
soluzioni speciﬁche per risolverli”.
Il libro non si presta ad essere sunteggiato,
non fosse altro che per i continui riferimenti
al pensiero di ﬁlosoﬁ che hanno indagato, da
Aristotele in poi, su esistenza, conoscenza e
comunicazione, ma è in grado di stimolare
riﬂessioni autonome, che possono - pur se
espresse, come in queste poche righe, in un
linguaggio non specialistico - aiutare a leggere
la realtà in cui viviamo.
Continua a pagina 2
Il corso organizzato dagli ordini professionali
bergamaschi degli Ingegneri, dei Dottori Agronomi
e Forestali e degli Architetti P.P. e C. e dall’Ordine
Regionale dei Geologi si pone all’interno di un
cammino d’aggiornamento avviato nel 2008 con il
Corso di Orientamento al Progetto di Paesaggio.
I temi trattati sono stati i seguenti:
• quadro generale, potenzialità e limiti
dell’ingegneria naturalistica, sua applicazione alla
realtà lombarda;
• territori montani e collinari, gli assetti
idrogeologici: sistemazioni idraulico/forestali,
instabilità e consolidamento dei versanti;
• aspetti operativi: buone pratiche, strade silvopastorali, terre rinforzate;
• ambiti ﬂuviali: riqualiﬁcazione e regimazione dei
corsi d’acqua;
• reti irrigue: valorizzazione ambientale e
fruizionale;
• recuperi ambientali di cave e discariche;
• gli ambiti urbani: microclima micropaesaggio
e apparati verdi, le reti infrastrutturali, gestione
sostenibile delle acque urbane;
• applicazioni della I. N.: pianiﬁcazione e regole,
Piano Territoriale Paesistico Regionale, PTC
Provinciale, PGT comunali, Commissioni
paesaggio, Comunità Montane, Parchi.
L’approccio, coordinato tra le diverse discipline,
coinvolge i diversi attori che con diversa formazione
culturale e professionale e differenti ruoli si occupano
della pianiﬁcazione, del progetto e dell’esecuzione di
interventi sul territorio e incoraggia un mutamento
in corso, ancora lontano dalla piena maturazione:
la conciliazione fra tecnica e natura. Ci è sembrato
utile strutturare il percorso avvalendoci della
consulenza scientiﬁca del Prof. Bischetti – docente di
sistemazioni idraulico forestali e di idraulica agraria
presso l’Università di Milano e dell’apporto culturale
e dell’esperienza multidisciplinare dell’Ing. Di Fidio.
Proprio quest’ultimo ha fornito un approccio storico
- oggi abbastanza raro presso i tecnici – stimolando il
dibattito circa l’identità, gli obiettivi e le prospettive
dell’ingegneria naturalistica e delle discipline
afﬁni. Non si è trattato di mera opera d’erudizione,
ma d’introdurre un criterio nuovo: dall’attenzione
alla storia, al riconoscimento dei problemi attuali,
all’utilizzo di tecniche che siano di nuovo strumenti
al servizio delle politiche.
Il termine Ingegneria Naturalistica è stato utilizzato in
questo corso nella sua accezione più ampia e sono state
sviluppate anche tematiche meno riconducibili alle
metodiche dell’Ingegneria Naturalistica tradizionale
SOMMARIO n°203
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Editoriale: Elogio all’incompetenza
Ingegneria Naturalistica
Le radici italiane dell’ingegneria naturalistica
L’uso dell’ingegneria naturalistica nei territori montani e collinari
La riqualificazione dei corsi d’acqua secondo il principio della ricostruzione morfologica
L’impiego dei geosintetici nelle opere di sostegno in terra rinforzata: criteri
di progettazione e realizzazioni
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Ordine degli Ingegneri
della Provincia di Bergamo
Ordine degli Architetti
Pianificatori Paessaggisti
e Conservatori
della Provincia di Bergamo
Ordine dei Dottori Agronomi
e dei Dottori Forestali
della Provincia di Bergamo
Ordine
Dei Geologi
della Lombardia
IL QUADRO GENERALE
Relatore: Ing. Mario Di Fidio
TERRITORI MONTANI E COLLINARI
Relatori: Prof. Gian Battista Bischetti / Ing. Pierpaolo Fantini
AMBITI
FLUVIALI - RETI IRRIGUE - RECUPERI AMBIENTALI
Relatori: Prof. Vincenzo D’Agostino / Arch. Fausto Cremascoli
/ Dott. Geol. Maurizio Facchin
AMBITI URBANI E PERIURBANI DI TRASFORMAZIONE
Relatori: Dott. Paolo Abram / Prof.ssa Laura Gatti
/ Ing. Mario Di Fidio
INGEGNERIA NATURALISTICA NELLE ANALISI, NELLE PIANIFICAZIONI
E NELLE PROGRAMMAZIONI TERRITORIALI
Tavola rotonda con: Prof.ssa Gioia Gibelli / Prof. Renato Ferlinghetti
/ Dott. Fabio Palmeri / Ing. Claudio Merati
VISITA
in Val Cavallina
gruppo informazione OAPPeC di Bergamo
Elogio all’incompetenza
“INGEGNERIA NATURALISTICA
fattori strutturali e vegetazionali,
ambientali e paesaggistici”
grafica
Appunti del Direttore
Finito di stampare ottobre 2011
nel tentativo di sollecitare potenzialità professionali
e – se vogliamo - creative, di acquisire maggiori
conoscenze, utili nell’elaborazione tecnica dei
progetti, e di suggerire ai committenti - in particolare
agli enti locali - soluzioni realmente innovative. È un
problema di metodo, nella formazione, nella ricerca e
nelle applicazioni concrete sul territorio. In realtà ci
troviamo di fronte non ad una sola, ma ad un insieme
di discipline e di professioni in corso d’evoluzione,
ciascuna delle quali ha la sua storia, un preciso
assetto in ambito universitario e normativo, le sue
potenzialità, che richiamano rapporti sinergici con
le altre discipline afﬁni, chiamate a collaborare per
conciliare le costruzioni dell’uomo con la natura e
il paesaggio (Ing. Di Fidio). In questo numero del
Notiziario proponiamo alcuni articoli su questo tema
speciﬁco che forniscono un panorama, ancorché
parziale, di queste tecniche, mirato soprattutto alla
difesa del suolo e alla tutela dell’ambiente, ma
inerente anche agli aspetti tecnico-amministrativi,
occupazionali e di formazione professionale degli
operatori nell’ingegneria naturalistica nella nostra
Regione.
Ing. M. Ratti Carrara - Ing. S. Sottocornola (Organizzatori del corso)
Ing. E. Pessina
Problematiche esecutive nell’utilizzo dell’arboricoltura
Quale futuro per le discipline idrauliche presso i corsi di Laurea in Ingegneria?
Bioingegneria “le attività della commissione”
Prima riunione di coordinamento delle Commissioni Bioingegneria degli Ordini
degli Ingegneri Italiani
> La resistenza fisica e psicologica nella maratona e nell’ultramaratona”
> I dieci anni del Dipartimento di Bioingegneria Istituto Mario Negri di Bergamo
> Il Primo Forum Globale sui Dispositivi Medici organizzato dall’OMS
p. 9
p. 10
p. 11
p. 11
p. 12
p. 14
p. 15
INGEGNERI
INGEGNERI BERGAMO BERGAMO
Segue da pag. 1 - Appunti del direttore
La prima considerazione fatta è
che ci troviamo di fronte un titolo
chiaramente provocatorio: basta
fare riferimento alla deﬁnizione di
competenza accettata dagli autori:
“la competenza è la capacità
degli individui di combinare, in
modo autonomo, tacitamente o
esplicitamente e in un contesto
particolare, i diversi elementi delle
conoscenze e delle abilità che
possiedono”.
Se l’incompetenza è la negazione
di competenza, sicuramente non
può essere elogiata; vederla come
un valore sarebbe come togliere
ogni credibilità ad ogni mestiere o
professione esercitata singolarmente.
Non me l’immagino un malato
che sceglie un medico perché
incompetente! Se l’incompetenza è
intesa come insoddisfazione, come
tensione verso livelli superiori
di competenza, un’ammissione
del bisogno di accrescimento di
conoscenza e di esperienza (abilità),
allora sarebbe bene speciﬁcarlo
subito in un sottotitolo, se non fosse
altro, per non indurre a sorridere
di autocompiacimento i tanti
incompetenti a cui, sistemi socioeconomici mal gestiti o singoli
clienti ignari, afﬁdano compiti
decisionali.
Seconda considerazione: esistono
sicuramente
vari
livelli
di
competenza, quella “metodologica”
di individuare gli approcci corretti
ai problemi, e quella “tecnologica”
di dare soluzioni fattibili agli
stessi. Per problemi attinenti, se
vogliamo, a sistemi non complessi,
la competenza si può trovare in una
sola persona. Per affrontare i sistemi
complessi, sono indispensabili
“organizzazioni” complesse, che si
evolvono e si adeguano con i sistemi
stessi, caratterizzate, per un certo
verso, dalla stessa impredicibilità.
Si potranno o si dovranno
gerarchizzare tali organizzazioni, ma
se al loro interno sono indispensabili
le competenze per individuare i
“metodi di approccio” ai problemi
posti dai sistemi complessi, lo
sono altrettanto quelle capaci di
progettare “le soluzioni speciﬁche”
per risolverli. Infatti, è solo nel
confronto con la realtà su cui si va
ad incidere che si può veriﬁcare la
bontà del metodo: nello scambio di
informazioni è implicita la necessaria
adattività dell’organizzazione.
Scavando nella memoria, potrei dire
che una delle prime organizzazioni
adattive complesse ( o sistema
adattivo complesso, se preferiamo)
è stata la task-force voluta da
Roosvelt, dopo Pearl Harbor,
per combattere la guerra contro i
giapponesi; task-force costituita
da un “gruppo cibernetico”, cui
facevano parte competenti nelle più
svariate discipline - comprese quelle
umanistiche - che suggeriva i “metodi
di approccio”, e dall’ammiragliato
al comando della ﬂotta americana
del Paciﬁco, cui spettavano le
“soluzioni speciﬁche” da adottare
volta per volta. Sistema adattivo
complesso è sicuramente quello
2
della pianiﬁcazione della produzione
di energia, con i sui due momenti:
quello dei metodi di approccio e
quello delle soluzioni speciﬁche.
L’oggi ci insegna ancora una volta
che le soluzioni speciﬁche (un
sistema di raffreddamento a prova
di eventi catastroﬁci, discontinuità
in termini matematici) sono in grado
di mettere in crisi, quindi di essere
ri-adattate, le conclusioni tratte da
metodi di approccio, che siamo
costretti a credere siano stati corretti,
almeno alla luce delle conoscenze e
competenze possedute al momento.
Sistema adattivo complesso è
altrettanto sicuramente quello
educativo, su cui in un prossimo
numero varrà la pena di spendere
qualche parola.
Terza considerazione: torniamo
al
problema
energetico
e
concentriamoci un momento sulla
sua soluzione, afﬁdata in Italia da 25
anni a questa parte e prevedibilmente
per altrettanti anni futuri, all’esito di
un referendum. In altre parole, una
questione così delicata viene data
in pasto all’estro del momento di
quella che in una organizzazione
adattiva
complessa
verrebbe
classiﬁcata come la componente
meno qualiﬁcata di tutto il sistema.
Il popolo! Un popolo bombardato
e frastornato da una massa
incredibile di informazioni distorte e
incomprensibili, tese a terrorizzarlo,
adescato con miraggi di panacee
miracolose; un popolo chiamato a
decidere di adottare soluzione che gli
sono state martellate in testa come
potenzialmente molto pericolose per
la sua salute! Come si può pensare
che possa decidere serenamente,
quand’anche lo volesse fare? Nel
dubbio, si mette dalla parte del sicuro:
e chi se la sente di dargli torto? Se il
ricorso o meno all’energia atomica
fosse veramente per l’Italia una
improcrastinabile questione di vitale
importanza, e non solo il timore (per
gli economisti) di perdere ulteriori
quote di competitività per il futuro
- futuro, che al di là di tante parole,
preoccupa molto poco - e, anno per
anno, qualche grammo di benessere
collettivo, ci sarebbe da mettere
in dubbio la validità dell’impianto
dell’istituto referendario, che si
presta (la cosa è sotto gli occhi di
tutti) a strumentazioni politiche che
nulla hanno a che vedere con la
questione su cui verte. Ma in questo
sta la democrazia e, dato che sembra
impossibile inventare qualcosa di
meglio, ringraziamo di averla!
Bell’Italia, amate sponde….!
Quando il Fato, che regge il destino
di tutto e di tutti, decise che era ora
di dividere il mondo in nazioni e si
mise al lavoro, si rese subito conto
che non era poi così facile tracciare
i loro conﬁni.”Fossero tutte come
quella bella penisola a forma di
stivale che sembra inciampare in un
grosso sasso, entrambi emergenti
da un mare culla di antiche civiltà!”
deve aver pensato. “una bella riga
sui displuvi della maestosa catena di
monti a nord e me la cavo in quattro
e quattr’otto”. Qualche dubbio
sulla Sardegna e sulla Corsica deve
averlo avuto, poi prevalse il criterio
una per uno non fa male a nessuno,
ed il gioco fu fatto. Forse è solo
per questa decisione presa dall’alto
e comunicata, tramite aruspici,
a un manipolo di eletti - fra cui
non pochi nostri concittadini - che
centocinquanta anni fa, nonostante
gli italiani, nacque l’Italia.
Circa centocinquanta anni dopo
questo fausto evento, vi porto alle
Scuderie del Quirinale, qualche
giorno dopo l’apertura della mostra
“1861- I pittori del Risorgimento”.
Prima delusione: sale vuote, in
assoluto contrasto con il normale
affollamento, se non superaffollamento.
Neppure
una
scolaresca guidata da quei professori
che hanno scoperto tardivamente
che è doveroso ricordare che l’Italia
Unita è la nostra Patria, e non solo
il nostro paese, per di più denigrato.
Seconda delusione: l’inno pittorico
alle gesta che hanno portato all’unità
d’Italia non è assolutamente al
livello dei forti ideali (di pochi o di
tanti, ognuno ha le sue opinioni), e
del sacriﬁcio dei tanti che sono stati
chiamati alle armi per realizzarla.
Causa forse il gigantismo delle tele,
che impedisce di cogliere il pregio
di qualche dettaglio; tant’è vero
che il secondo piano della mostra,
dedicato ai quadri di dimensioni più
ridotte, può sollevare un po’ il morale
del visitatore. Terza delusione, la
più cocente: nell’ultima sala sono
esposti due quadri di Fattori, “Lo
staffato”e “Lo scoppio del cassone”,
davanti ai quali vale la pena di
soffermarsi. Sono del 1880, quindi
un poco tardivi rispetto al proclama
dell’unità e alla ﬁne della terza
guerra d’indipendenza. Il modo di
dipingere di Fattori è inconfondibile;
la drammaticità delle due tele,
specie dello staffato, l’articolazione,
meglio la “disarticolazione” delle
braccia intrappolate in una divisa da
cui sporgono due mani sanguinanti
che cercano di artigliare il terreno
non è nel suo dna, specie se il
riferimento sono ricordi di battaglie
forse solo immaginate. Mi sono
detto: Fattori è andato in Spagna ed
è stato impressionato da Goya, e si
è cimentato col suo stile; con ciò
credendo di avere avuto un pensiero
originale. Neanche questa piccola
soddisfazione. Tornando a Bergamo,
leggendo sull’aereo l’opuscolo
che illustra la mostra, assieme alla
descrizione dei bersaglieri che si
precipitano al varco di Porta Pia con
la baionetta “sguainata” - l’italiano
non è ancora una lingua così
conosciuta come potremmo credere,
anche fra le classi colte - proprio in
ultima pagina trovo: “due quadri
(quelli di Fattori), la cui forza di
denuncia è stata paragonata a quella
delle incisioni di Goya dedicate ai
“Disastri della Guerra”. Vale ancora
la pena pensare, quando ti dicono già
tutto?
Gen Guala
INGEGNERI
BERGAMO
ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA
PROVINCIA DI BERGAMO
Tel. 035 223234 - Fax 035 235238
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COMPOSIZIONE DEL CONSIGLIO
DELL’ORDINE QUADRIENNIO 2009-2013
Consiglieri
PRESIDENTE:
Ing. Donatella GUZZONI
VICE PRESIDENTE:
Ing. Umberto NORIS
VICE PRESIDENTE:
Ing. Barbara RATTI CARRARA
SEGRETARIO:
Ing. Diego FINAZZI
TESORIERE:
Ing. Emilia RIVA
CONSIGLIERI:
Ing. Giuseppe BASSI
Ing. Carlo BERIZZI
Ing. Iunior Andrea BIZIOLI
Ing. Sandro BRIGNOLI
Ing. Michele CORTESI
Ing. Cristina MARSETTI
Ing. Sebastiano MOIOLI
Ing. Enzo PREVITALI
Ing. Massimiliano RIZZI
Ing. Marco VERDINA
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Anno XX - N° 203
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DIRETTORE
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BERGAMO
BERGAMO
Le radici italiane dell’ingegneria naturalistica
Una considerazione storica dell’ingegneria naturalistica, crescono sulle sponde.
e trasformazioni colturali più rispettose della difesa
che risalga ai secoli anteriori al Novecento, è ricca Egli, infatti, preferisce materiali più pregiati e costosi, che del suolo, riducendo campi e vigneti a favore d’uliveti
d’insegnamenti: la conoscenza della storia è utile vengono da lontano, come le piante mature di castagno e praterie per l’allevamento del bestiame: una visione
perché ci consente di comprendere meglio i problemi e quercia (all’epoca, rare!) e il sasso di cava; inoltre equilibrata e rispettosa delle esigenze dell’uomo e
che stiamo vivendo e le possibili evoluzioni future, che usa gabbioni di vimini ripieni di sassi (gli antenati dei insieme della natura.
dipendono anche dalle nostre scelte. In generale, oggi si gabbioni con ﬁlo di ferro), scogliere di massi naturali e Più di un secolo dopo, quando il veneto Francesco Mengotti
riconosce l’antichità di queste esperienze, ma si tende cantoni di smalto (buzzoni in calcestruzzo, costruiti con scrive il suo trattato (Idraulica ﬁsica e sperimentale,
a sottovalutarne l’importanza, con due argomentazioni: sasso e calcina), inventati dall’amico Braccio Manetti.
1810), il dissesto idrogeologico si è notevolmente esteso
i caratteri naturali e artigianali non erano una scelta, Queste forme moderne di sistemazione ﬂuviale si ed interessa anche tutti i paesi dell’arco alpino. L’autore
essendo determinati dall’economia, che in passato afﬁancano alle tradizionali steccate o passonate o descrive in termini efﬁcaci le condizioni di devastazione
poteva avvalersi di numerosa manodopera a buon palaﬁtte di legname, che richiedono l’impiego di del territorio dal Piemonte alla Carnia, la miseria e
mercato, ma era costretta ad utilizzare materiali poveri numerosa manodopera, difﬁcile da controllare e istruire il continuo pericolo della popolazione, la necessità
d’origine locale, come il legname e il pietrame; le ﬁnalità e della cui abilità Viviani si ﬁda poco; dunque non esiste di avviare una politica integrata di sistemazione del
erano strettamente tecniche e locali, mancando idee e una sola, ma più categorie d’opere per la difesa spondale, territorio, sviluppo economico e redenzione sociale.
programmi per la difesa e la riqualiﬁcazione ambientale con o senza parti viventi, ﬂessibili e rigide e ancora una In questo quadro organico, egli illustra le sue personali
dell’intero territorio.
volta la scelta è fatta secondo valutazioni complesse, che esperienze sulle tecniche di cespugliamento dei versanti,
La tesi prevalente sostiene dunque la linearità della storia ai nostri occhi appaiono singolarmente attuali.
mediante pali e siepi vive, che chiama Gradinate (v.
e l’assoluta modernità dell’ingegneria naturalistica, legata Veniamo ora alle ﬁnalità delle sistemazioni. La tesi cap. XVII Del modo, col quale, imitando la natura, si
al movimento ambientalista: essa da vincolo economico prevalente vuole che esse, nel passato, abbiano avuto possono ristabilire le selve sulle ignude e ripide coste
diventa una scelta, da intervento puntuale si sviluppa in esclusivamente un signiﬁcato tecnico locale, per assumere delle montagne), associate alle opere idrauliche (le Serre
un programma complessivo.
anche un valore territoriale e ambientale soltanto nel o Chiuse) consigliate da Viviani, di cui rileva i limiti
In realtà la letteratura dei secoli scorsi ci presenta una secondo Novecento, collegato alla riqualiﬁcazione di tecnici ed i costi, sostenendo la necessità di un nuovo
storia più complessa e ricca di sfumature, che non sembra vasti territori; anche questa tesi è smentita dalla storia. approccio di tipo estensivo alla sistemazione: In questo
lineare ma circolare, essendo caratterizzata da corsi e Il testo di Viviani (oggi quasi dimenticato) è divenuto stato di cose cerchiamo di sostituire un altro piano, che
ricorsi; naturalmente occorre guardarsi dal pericolo famoso ﬁno all’Ottocento perché anticipa la politica di richieda una spesa moderata, che sia di facile esecuzione,
dell’anacronismo.
boniﬁca integrata dei bacini idrograﬁci, associando la che convenga in tutt’i luoghi, che produca il contemplato
Innanzi tutto, anche ammettendo, entro certi limiti, il montagna alla pianura, per rimediare a forme di dissesto effetto nel più breve tempo possibile, talché sentir ne
peso dei fattori economici sopra accennati, non si può idrogeologico dovute all’uomo, nel Seicento già presenti possa il beneﬁcio anche la generazione vivente.
sottovalutare l’importanza, per la storia della tecnica, in Toscana, a causa della crisi economica, che aveva La scelta di modalità costruttive, che oggi chiamiamo
di pratiche secolari, che hanno consentito di sviluppare ridotto le manifatture ed indotto investimenti agricoli d’ingegneria naturalistica, non è dunque un ripiego per
empiricamente e con continuità ﬁno ai giorni nostri errati sulle colline e le montagne.
mancanza d’alternative, ma la valutazione razionale di
(anche se in luoghi e con ﬁnalità diverse) le tecniche Con stupore si legge la descrizione particolareggiata, che misure, che consentono di ridurre le più costose opere
dell’ingegneria naturalistica; ma c’è di più, perchè il Viviani ci ha lasciato d’opere moderne per la sistemazione geotecniche (briglie), comunque entro certi limiti
contributo della vegetazione alla stabilità dei versanti e montana (come le Serre o Chiuse, coincidenti con le necessarie.
delle ripe ﬂuviali è riconosciuto con
Nuovamente
ritroviamo
una
lucidità e valutato criticamente nel
dialettica tra diverse tipologie di
contesto spaziale e temporale.
sistemazione del territorio (che alla
Ecco come si esprime il bolognese
ﬁne del secolo saranno associate nelle
Domenico Guglielmini, nel suo
“Sistemazioni idraulico – forestali”) e
trattato Della natura de’ ﬁumi (1697),
diverse categorie professionali, che
a proposito dei ripari spondali, che
ritroveremo più tardi nel confronto e
resistono in modo ﬂessibile all’azione
nella collaborazione tra Genio Civile e
corrosiva della corrente, contrapposti
Corpo forestale e dobbiamo riconoscere
ai ripari rigidi, ossia alle opere in
che essa è sviluppata organicamente,
muratura: Chi usa di fare i Ripari con
nel quadro di una concezione generale,
frasche d’arbori ﬂessibili, che ponno
nello stesso tempo sistemica, politica e
radicarsi nel fondo, ha ragione di
ideale, molto simile a quella moderna;
praticar questo metodo, o in ﬁumi di
potremmo dunque ricordare l’antico
poco veloce corso, e torbidi; o in ﬁumi
detto nihil sub sole novi.
di corso molto veloce, che non tollerano
Questo è il retroterra dell’epopea delle
grandi ostacoli, ne’ quali la ﬂessibilità
sistemazioni montane, avviata su larga
del resistente serve, a non dar pena
scala in tutta Europa nella seconda
al fondamento del riparo; e a poco a
metà dell’Ottocento: una storia di
poco può fare quello, che non farebbe
successo, che anticipa il movimento
un ostacolo più rigido, contro il quale
ambientalista moderno e le nuove
Lo scritto di Vincenzo Viviani
operando gagliardamente la corrente,
forme
d’ingegneria naturalistica, con
(1622- 1703), Sovrintendente alle acque del Granducato di Toscana, fonda le sistemazioni
idraulico–forestali e la boniﬁca coordinata del territorio nell’ambito dei bacini idrograﬁci (1688).
facilmente lo svellerebbe: e in questo
le quali oggi cerchiamo faticosamente
Il trattato di Domenico Guglielmini (1655 – 1710), titolare della cattedra d’idrometria presso
caso, quello, che si leva alla brevità
di vincere (o meglio di non perdere
l’Università di Bologna (la prima in Europa), fonda l’idraulica ﬂuviale moderna, su principi
del tempo, s’aggiunge alla sicurezza
troppo rovinosamente!) la più difﬁcile
naturali (1697).
dell’opera; ma si richiede maggiore, e
battaglia dei dissesti, provocati dalla
più lunga attenzione al mantenimento,
società urbana ed industriale moderna.
e protrazione del riparo.
Esiste dunque un legame storico tra
Da queste parole (e dall’insieme del testo, che fonda Briglie ﬁltranti, e gli Scaricatoi, coincidenti con le Piazze l’ingegneria naturalistica e la tecnica e la scienza idraulica
in modo magistrale l’idraulica ﬂuviale moderna), è di deposito).
italiane; emerge dal passato un rapporto assai stretto, che
evidente che l’ingegnere idraulico del Seicento ha un Si potrebbe pensare che queste siano solo isolate col tempo diventa sempre più lasco, tra l’ingegnere e
ampio spettro di conoscenze tecniche e scientiﬁche e sa applicazioni, ma pochi anni dopo Domenico Guglielmini architetto d’acque e la natura.
scegliere tra diverse tipologie di ripari spondali, valutando (1697) scrive: Quindi è, che per impedire l’escavazioni E’ questa una vicenda che merita di essere approfondita,
le caratteristiche del corso d’acqua, le esigenze più o superﬂue, e dannose, e i dirupamenti della terra ad perché investe l’identità di questa ﬁgura professionale,
meno immediate di difesa del territorio, le modalità di esse succedenti, sono obbligati gli abitanti di fare, e che è molto cambiata nel corso dei secoli.
costruzione e manutenzione: non esiste una sola categoria mantenere un’inﬁnità di chiuse, che sono fabbriche, per Ci si deve chiedere perchè modalità costruttive, che oggi
d’opere e la scelta non appare troppo condizionata dagli lo più, di legnami, o di sassi, le quali con la loro altezza sono chiamate d’ingegneria naturalistica, sono state col
accennati fattori socio - economici.
sostentano il fondo de’ torrenti alla necessaria altezza.
tempo accantonate, per essere poi riscoperte nell’attualità,
Lo scritto contemporaneo del toscano Vincenzo Viviani Da queste parole, sembra quindi che, alla ﬁne del Seicento, grazie soprattutto ad una nuova sensibilità ambientale e
(Discorso al Serenissimo Cosimo III Granduca di Toscana i manufatti per la sistemazione dei torrenti montani, che naturalistica, nata in un ambiente culturale diverso, e
intorno al difendersi da’ riempimenti, e dalle corrosioni oggi chiamiamo Briglie, siano già molto diffusi in Italia. spesso in polemica con quello dell’ingegneria; ma ci
de’ﬁumi, 1688) evidenzia un dibattito tra diverse scuole Ancor più ci stupisce la lucida preveggenza della strategia si deve anche chiedere se l’ingegneria è naturalistica
di pensiero e l’emergere precoce di forme di sistemazione generale, illustrata dallo scienziato e ingegnere ﬁorentino soltanto, quando sa utilizzare in modo razionale le piante
artiﬁciale sorprendentemente moderne, accanto ad altre allievo di Galileo, che propone d’estendere la politica per lavori di consolidamento.
più tradizionali. L’autore contesta i colleghi che scelgono, di boniﬁca dalla pianura (dove si era già affermata con Questa visione appare riduttiva sul piano culturale, se si
per la difesa delle ripe dalla corrosione, i materiali più la tecnica della colmata) alla montagna, affrontando riﬂette che le sistemazioni idrauliche e idraulico - forestali,
a buon mercato, ma dalle prestazioni mediocri, come il contemporaneamente complessi problemi economici e per avere successo, prima di tutto richiedono la conoscenza
sasso d’Arno e le boscaglie di legno tenero di salice, che sociali. Viviani sostiene la necessità di rimboschimenti approfondita di processi morfologici complessi e potenti,
Continua a pag. 4
3
INGEGNERI
INGEGNERI BERGAMO BERGAMO
Segue da pag. 3 - Le radici italiane dell’ingegneria naturalistica
e rialzare i renai dove noi vorremo. Però è necessario
primieramente ricordare i modi, co’ quali opera la
natura per far somiglianti operazioni, e quali necessità
la costringono a così operare.
Basta un pignone (pennello) ben collocato perché
col tempo un ﬁume diritto diventi serpeggiante (cosa
veramente che ha del meraviglioso!).
Si consideri che questo è il semplice rimedio oggi
applicato per rinaturalizzare molti corsi d’acqua
fortemente modiﬁcati dall’uomo, dopo i primi maldestri
tentativi di ricostruire in modo artiﬁciale forme naturali,
mediante costosi e imperfetti progetti dettagliati, che
avevano la presunzione di far meglio della natura.
Si scopre dunque che questa era un’arte già nota
nel Seicento, quando si utilizzava la stessa corrente,
opportunamente indirizzata, durante le piene, per lo
scavo di rialti e renai o viceversa il riempimento di
luoghi bassi, o addirittura per lo scavo dei diversivi,
come attuato da G.B. Barattieri con l’Adda, per difendere
la fortezza di Pizzighettone. Si noti che, in alternativa,
queste operazioni avrebbero dovuto essere realizzate a
mano, da una moltitudine di braccianti e tale difﬁcoltà
aguzzava l’ingegno.
Nel Seicento l’idraulica, scienza nata in Italia con la
scuola di Galileo (Benedetto Castelli, 1628), era ancora
poco sviluppata dal punto di vista ﬁsico - matematico,
ma aveva già raggiunto traguardi notevoli da quello
naturalistico.
Questa bipartizione della scienza idraulica in due rami
(matematico e naturalistico) è lucidamente descritta
da Giulio De Marchi, il quale, nella prefazione alla 1a
edizione del suo trattato d’idraulica (1929), scrive:
L’idraulica come studio del movimento dei liquidi
rientra nel quadro della meccanica e in quello più vasto
della ﬁsica, nel quale, pur avendo basi essenzialmente
sperimentali, tende ad assumere l’assetto deduttivo che
caratterizza le scienze pure.
Invece, i problemi attinenti al movimento delle acque
naturali hanno in comune con le scienze naturali,
specialmente con la geoﬁsica, quella caratteristica di
dipendenza da un numero molto grande di fattori, che
ostacola ogni lavoro di sintesi e raramente consente
le rappresentazioni analitiche.
Accanto all’idraulica che si
chiama matematica e che
noi
preferiamo
chiamare
S I S T E M I
D I
C O N S O L I D A M E N T O
ﬁsica, esiste così un’idraulica
S T R E N G T H E N I N G
S Y S T E M S
naturale, che procede con metodi
N A C H B E W E H R U N G S Y S T E M E
propri, appoggiandosi quasi
R E S TA U R AT I O N E T C O N S O L I D A T I O N
esclusivamente all’osservazione
R E F U E R Z O Y R E PA R A C I O N E S T R U C T U R A L
e all’esperienza, e richiede, in chi
se ne occupa, piuttosto le doti di
intuito, proprie al naturalista o al
medico che le attitudini deduttive,
caratteristiche del matematico.
In queste parole si sente il profondo
legame con la tradizione idraulica
italiana, soprattutto attraverso la
lettura
di Domenico Guglielmini,
Tecnologie per il consolidamento
di cui De Marchi scrive nel 1947
la biograﬁa. Ricordando i principi
fondamentali per la sistemazione
dei corsi d’acqua, enunciati dal
grande scienziato bolognese,
nel suo magistrale trattato,
soggiunge: poco ad essi hanno
saputo aggiungere i due secoli e
mezzo ormai trascorsi da quando
il trattato vide la luce.
Tornando all’evoluzione storica, si
osserva che l’idraulica matematica,
dalla ﬁne del Settecento (con la
scoperta della legge del moto
uniforme) acquisisce un peso
crescente, mentre l’idraulica
naturale applicata ai corsi
d’acqua, che si era già affermata
nel Seicento, non progredisce
con la stessa intensità, ed anzi è
studiata da pochi. Appare dunque
evidente che chi vuole progettare
ed eseguire correttamente le
opere d’ingegneria naturalistica
nel settore dei corsi d’acqua, deve
innanzi tutto conoscere l’idraulica
naturale e quindi diventare un
ingegnere naturalista in un senso
più profondo e conforme alla
tradizione dell’idraulica ﬂuviale
italiana. Si deve anche riﬂettere che
la rinaturazione dei corsi d’acqua,
promossa dalla Direttiva - quadro
europea sulle acque (2000/60/CE),
indica la maturazione di nuove
S I S T E M I D I F I S S A G G I O
applicazioni, le quali non rientrano
nella
deﬁnizione
canonica
dell’ingegneria
naturalistica,
c o n s o l i d a m e n t o
A S S O C I A T O M E M B E R O F
legata al consolidamento delle
sponde e dei versanti e tuttavia
sono intimamente coerenti con
w w w . b o s s o n g . c o m
la ﬁgura dell’ingegnere idraulico
naturalista della tradizione
BOSSONG S.p.A. Sistemi di fissaggio e consolidamento
italiana.
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che governano le trasformazioni del territorio. Basti
pensare all’equilibrio dinamico tra le forze ﬁsiche, che
presiedono alle corrosioni ed alle deposizioni negli alvei
dei corsi d’acqua, fenomeni naturali, che l’ingegnere
idraulico ha imparato precocemente a studiare in modo
razionale, nelle loro molteplici manifestazioni.
Trattati come quelli di Giambattista Barattieri a Lodi
(Architettura d’acque, 1656), Famiano Michelini a
Firenze (Della direzione de’ ﬁumi, 1664) e Domenico
Guglielmini a Bologna (Della natura de’ ﬁumi, 1697)
sono stati scritti da ingegneri, che erano anche naturalisti,
perché fondavano le sistemazioni proposte sull’attenta
osservazione della natura; Guglielmini (che era
matematico, idraulico, medico e chimico) afferma di voler
anatomizzare i corsi d’acqua. In Italia, il valore attribuito
all’esperienza sul territorio, da parte dell’ingegnere –
architetto d’acque, era altissimo.
In questi autori troviamo tesi stupefacenti.
Afferma per esempio Michelini:
Se noi avessimo modo di servirci delle stesse forze
della natura, potremmo a nostro beneplacito spianare,
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Confindustria
Unione Industriali
European Consortium
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Associazione Italiana
per il restauro architettonico,
artistico, urbano
Ing. Mario Di Fidio
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INGEGNERIINGEGNERI
BERGAMO
BERGAMO
L’uso dell’ingegneria naturalistica nei territori
montani e collinari
Le caratteristiche
Secondo von Kruedener (1951 cit. Schiechtl e Stern, 1992) l’Ingegneria Naturalistica è “una tecnica costruttiva che si avvale di conoscenze biologiche nell’eseguire
costruzioni in terra ed idrauliche e nel consolidare versanti e sponde instabili. Per
questo scopo è tipico l’impiego di piante e di parti di piante, messe a dimora in modo
tale da raggiungere nel corso del loro sviluppo, sia da sole, come materiale da costruzione vivo, sia in unione con materiale da costruzione inerte, un consolidamento
duraturo delle opere. L’ingegneria naturalistica non va intesa come alternativa, ma
come complemento necessario e signiﬁcativo ai modi di costruzione ingegneristici,
puramente tecnici.”
La maggior parte delle tecniche che sono oggi ricomprese nell’ambito dell’Ingegneria Naturalistica provengono dalla tradizione delle Sistemazioni Idraulico Forestali e
molti tendono a far coincidere queste due locuzioni. Sebbene l’origine dell’Ingegneria Naturalistica non sia ancora del tutto chiarita è comunque sicuramente posteriore
alla nascita delle Sistemazioni Idraulico Forestali. Quest’ultime, infatti, possono essere fatte risalire alla ﬁ ne dell’800 (anche se ve ne sono tracce già alla ﬁ ne del ‘600)
quando si viene a formare un corpo di letteratura consistente e comune a tutto l’arco
alpino. Ciò che Sistemazioni Idraulico Forestali e Ingegneria Naturalistica hanno in
comune è l’impiego di materiali inerti rustici e prevalentemente di origine naturale,
in abbinamento con la vegetazione. Le due discipline, tuttavia, non esauriscono con
questa sovrapposizione i lori rispettivi contenuti. Le Sistemazioni Idraulico Forestali,
infatti, utilizzano anche altri materiali e tecniche per contrastare i fenomeni di dissesto montano (ad esempio le briglie di consolidamento e le briglie selettive), mentre
l’Ingegneria Naturalistica ha ambiti d’applicazione più estesi di quello strettamente
montano che caratterizza le Sistemazioni Idraulico Forestali (ad esempio il consolidamento e la protezione delle scarpate connesse alle infrastrutture).
Le caratteristiche peculiari dell’Ingegneria Naturalistica fanno riferimento alle molteplici funzioni che la vegetazione conferisce alle opere che la impiegano. In aggiunta alla funzione stabilizzante, che distingue l’Ingegneria Naturalistica da altri
usi della vegetazione in opere tecniche (es. di verde tecnico o di progettazione del
paesaggio), infatti, le opere di Ingegneria Naturalistica esplicano anche funzioni di
tipo paesaggistico e di tipo naturalistico.
basati sulla concentrazione ormonale che attiva cellule indifferenziate.
Tali cellule, in linea di principio presenti in tutte le piante, quando si opera in pieno
campo non possono essere attivate in egual misura in tutte le specie, ma solamente
in alcune e segnatamente dalla maggior parte delle specie (ma non tutte) del genere
Salix. Oltre alla specie, proprio per i citati meccanismi di tipo ormonale, risultano
fondamentali per la radicazione avventizia i periodi di prelievo ed utilizzo (durante il
riposo vegetativo) ed alcune piccole ma importanti avvertenze nella conservazione e
messa a dimora del materiale stesso (evitare l’essiccamento, la marcescenza, i traumi
meccanici, ecc.).
Un approccio pragmatico alle tecniche
Come si è accennato, la maggior parte delle tecniche oggi utilizzate dall’Ingegneria
Naturalistica provengono dalla tradizione delle Sistemazioni Idraulico Forestali. Ciò
che differenziava il loro impiego nell’uno e nell’altro campo è la ﬁ nalità; nel caso
dell’Ingegneria Naturalistica, la vegetazione ha un signiﬁcato legato alla protezione della natura e dell’ambiente, mentre nelle Sistemazioni Idraulico Forestali esso
traeva origine da motivazioni di carattere eminentemente economico (materiale a
basso costo) e pratico (materiale facilmente reperibile in posto). Oggi le motivazioni
di carattere ambientale e paesaggistico sono divenute preminenti anche nel campo
sistematorio (si parla infatti di Sistemazioni Idraulico Forestali con tecniche di Ingegneria Naturalistica).
In tale prospettiva occorre vedere le tecniche ereditate dalle Sistemazioni Idraulico Forestali in chiave pragmatica ed alla luce delle moderne conoscenze, dei nuovi
materiali a disposizione e delle nuove capacità tecniche che consentono grandi movimentazioni di terreno e un’organizzazione di cantiere profondamente differente da
quella tradizionale. Ecco che talune tecniche che avevano senso ed utilità oltre un
secolo fa, lo perdono oggi ed è inutile se non controproducente riproporle oggi, come
invece avviene in molta della manualistica in circolazione.
La progettazione
Si sente spesso dichiarare che le opere di Ingegneria Naturalistica non si possono
progettare perché mancano adeguati schemi progettuali. Se ciò può essere considerato ancora vero per alcune opere (ad esempio la grata viva), così non è per la maggior
parte di quelle opere che ha oggi senso realizzare.
I limiti d’impiego
La funzione stabilizzante delle opere realizzate secondo le tecniche dell’Ingegneria I più recenti risultati della ricerca scientiﬁca, infatti, mettono a disposizione valori
Naturalistica trova precisi limiti d’applicazione in relazione ai processi di degrado della coesione radicale aggiuntiva per numerose specie di piante arbustive ed arboﬁsico del territorio che stanno alla base delle instabilità che si vuole sanare, e che nei ree, e forniscono schemi di calcolo di opere che impiegano talee e piantine radicate
territori montani e collinari sono spesso particolarmente severe. La corretta appli- quali le gradonate. Nel caso di paliﬁcate e palizzate poi, è sufﬁciente fare riferimento
cazione di queste tecniche, quindi, richiede una preliminare ed attenta valutazione ai più elementari schemi della statica che permettono di dimensionare le opere a
dei processi in atto, pena il fallimento totale o parziale dell’intervento realizzato. In gravità. Opere quali le terre rinforzate, inﬁ ne, sono da tempo oggetto di soﬁsticate
particolare, occorre tenere conto che la stabilità dei versanti e delle scarpate con- procedure di calcolo.
ferita con opere che impiegano vegetazione, in special modo nel lungo termine, è In deﬁ nitiva, per la maggior parte delle opere di Ingegneria Naturalistica è oggi
spesso legata all’azione dell’apparato radicale che solitamente non riesce a superare possibile procedere ad una corretta progettazione, che diviene assolutamente indi1-2 m di profondità. Un corretto impiego delle tecniche di Ingegneria Naturalistica, spensabile (oltre che dovuta a termini di legge) per garantire il successo delle opere,
di conseguenza, è limitato ai movimenti di massa di tipo superﬁciale e ai fenomeni specialmente nell’ambito collinare e montano dove le forze in gioco possono essere
di erosione superﬁciale. Un ulteriore limite nell’applicazione delle tecniche che pre- considerevoli.
vedono l’impiego di vegetazione si ha quando s’interviene sulla protezione spondale.
A
B
Non bisogna mai dimenticare, infatti, che è la crescita della vegetazione inserita nelle
opere esercita un’azione di rallentamento della corrente, con conseguente riduzione
della portata che può transitare nella sezione data. La vegetazione spondale, inﬁ ne,
se lasciata crescere liberamente senza interventi di manutenzione può evolvere verso
forme arboree che possono costituire un serio pericolo in occasione di eventi di piena
eccezionali, quando rami e interi fusti possono essere spezzati dalla forza della corrente e ostruire l’alveo in corrispondenza degli attraversamenti.
La scelta e l’utilizzo delle piante
L’utilizzo delle piante come materiale da costruzione vivo consente, come detto, di
avere opere in grado di esercitare molteplici funzioni. Al tempo stesso, tuttavia, l’impiego di elementi vivi presenta una serie di criticità cui prestare la dovuta attenzione
pena il fallimento dell’intervento. Oltre ad un’accurata scelta delle specie da impiegare (che dovrebbe essere supportata da studi specialistici) occorre anche avere sempre
presente i meccanismi con cui le piante inserite nelle opere si affermano e sviluppano. In particolare, la maggior parte delle opere impiega il materiale vegetale sotto
forma di talee e talvolta di giovani piantine. Per il successo di entrambe queste forme
vegetali risulta fondamentale la radicazione avventizia, che è regolata da meccanismi
Figura a) gradonata dell’età di 20 anni circa,
Figura b) schema di calcolo della gradonata (Bischetti et al, 2010)
Gian Battista Bischetti
Professore Associato di Idraulica agraria e Sistemazioni idraulico forestali
presso l’Università degli Studi di Milano – [email protected]
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INGEGNERI
INGEGNERI BERGAMO BERGAMO
La riqualificazione dei corsi d’acqua secondo il principio
della ricostruzione morfologica
La delimitazione della zona territoriale inﬂuenzata
direttamente da un corso d’acqua è stata progressivamente
oggetto di un processo di revisione critica che ha
coinvolto, oltre che la comunità scientiﬁca internazionale
(Brookes e Shields, 1996), anche un aggiornamento
normativo della realtà italiana.
E’mutato in modo sostanziale l’approccio culturale e
scientiﬁco per la deﬁnizione, nel senso più esteso del
termine, di alveo ﬂuviale.
Il Testo Unico sulle opere idrauliche (25 luglio 1904,
n.523) deﬁniva l’alveo di un ﬁume in modo piuttosto
rigido parlando di sponde ﬁsse o comunque di linee di
delimitazione determinabili secondo la discrezione dei
Prefetti. Successivamente, con l’acquisizione di una più
consistente mole di dati da parte del Servizio Idrograﬁco
Nazionale, la deﬁnizione di alveo demaniale è stata fatta
coincidere con la fascia territoriale del corso d’acqua
interessata da 75 eventi di piena su 100 (alveo di piena
ordinaria).
In seguito (leggi 36 e 37 del 5 gennaio 1994) è stato
affermato, almeno in linea di principio, un utilizzo
delle acque superﬁciali e sotterranee “secondo criteri
di solidarietà”, e senza pregiudicare “la vivibilità
dell’ambiente, l’agricoltura, la fauna e la ﬂora acquatiche,
i processi geomorfologici e gli equilibri idrologici”.
Sono stati inoltre attribuiti al demanio dello Stato i tratti
d’alveo ed i terreni golenali abbandonati, nonché le isole
ﬂuviali di neoformazione. Le iniziative legislative sopra
menzionate si sono ripercosse nell’azione governativa
con l’introduzione dei concetti di rinaturalizzazione e
riqualiﬁcazione da eseguire per la salvaguardia dell’habitat
ﬂuviale. Nella comunità scientiﬁca internazionale è
oramai invalso l’uso del termine “river restoration”
per indicare le misure che inducono il ritorno del corso
d’acqua allo stato funzionale e strutturale antecedente
all’intervento di disturbo dell’uomo.
È stato anche introdotto il concetto di “ricostruzione
morfologica” (D’Agostino, 1996; Lenzi et al., 2000),
ad indicare come il punto obbligato per una ricreazione
dell’ambiente ﬂuviale sia proprio la lettura della
morfologia che compete al tratto di corso d’acqua oggetto
dell’intervento e la successiva ricostituzione di questo
stato morfologico.
La direttiva in materia di attività estrattive emanata
dalla Autorità di Bacino del Po (n.16 del 18-07-1994)
indica che gli “interventi di rinaturazione degli ambiti
ﬂuviali” devono essere “prioritariamente ﬁnalizzati alla
riqualiﬁcazione e valorizzazione ambientale del corso
d’acqua, con particolare attenzione al mantenimento ed
ampliamento delle aree di esondazione” e “la riattivazione
o la ricostruzione di ambienti umidi, il ripristino e
l’ampliamento delle aree a vegetazione spontanea”.
La direttiva 2000/60/CE de Parlamento Europeo, che
istituisce un quadro per l’azione comunitaria in materia
di acque, individua, fra gli elementi qualitativi per la
classiﬁcazione dello stato ecologico dei ﬁumi, i seguenti
aspetti idromorfologici a sostegno degli elementi
biologici:
a) il regime idrologico, che comprende massa e dinamica
del ﬂusso idrico e connessione con il corpo idrico
sotterraneo (scambi con la falda);
b) la continuità ﬂuviale, ovverosia il non interrompere
la continuità longitudinale del corso d’acqua sia per
quanto riguarda il deﬂusso sia per quanto riguarda il
6
naturale dinamismo biologico e vegetazionale;
c) le condizioni morfologiche, che sono costituite
principalmente da variazione della profondità e della
larghezza del ﬁume, struttura morfologica e substrato
dell’alveo, struttura della zona ripariale.
Un piano di ricostruzione morfologica e di rinaturalizzazione deve essere preceduto dal riconoscimento delle
fasce di inﬂuenza del corso d’acqua per una delimitazione delle aree di attuazione dell’intervento (sistemazione
idraulica) e di salvaguardia ambientale (piano gestionale).
Una proposta di deﬁnizione di tali fasce di pertinenza
ﬂuviale, denominate “river corridor” in letteratura
anglosassone, è stato oggetto anche in Italia di alcune
proposte metodologiche. Govi e Turrito (1994)
individuano le fasce di pertinenza, oltre che nell’alveo
inciso, in una particolare porzione di terreno limitrofo.
Quest’ultimo è interessato da piene con una frequenza
tale da mantenere dinamicamente inalterata la morfologia
d’insieme e risultare comunque conservativa per le
funzioni biologiche dell’ambiente ripariale. Interessante
è anche l’approccio geomorfologico proposto da Dutto
(1995) per l’approfondimento delle zone di competenza
ﬂuviale; esso si impernia su tre principali fasi di studio:
1) analisi dei sistemi ﬂuviali o riconoscimento lungo il
collettore degli alveo-tipi rappresentativi;
2) studio del comportamento degli alveo-tipi in condizioni
di piena;
3) riconoscimento delle tendenze evolutive per almeno
gli ultimi 100 anni.
Una certa attenzione richiede l’applicazione del concetto
di pertinenza ﬂuviale ai corsi d’acqua montani a carattere
torrentizio. La fascia di pertinenza dei torrenti montani,
che presentano alvei con un certo grado di incisione, può
infatti risultare troppo limitata, se il suo riconoscimento
viene condotto senza tenere conto della forte dinamicità
dei processi erosivi o deposizionali che possono attivarsi.
La continuità morfologica di un corso d’acqua montano
è anche condizionata da fattori esterni ricorrenti, quali
i restringimenti della valle, gli afﬁoramenti rocciosi,
l’interazione con i versanti instabili, gli accumuli di frane,
l’ediﬁcazione delle conoidi.
La presenza di centri abitati limita molto spesso la zona di
pertinenza del torrente ad una fascia ristretta nell’intorno
del tracciato unicursale e rettilineo imposto dall’uomo.
Sarebbe invece più corretto considerare, quali aree di
pertinenza, anche i possibili percorsi lungo i quali il torrente
può divagare durante le piene, specie in concomitanza
delle alluvioni che si associano a fenomeni molto intensi
di trasporto dei sedimenti (colate detritiche). In estrema
sintesi, sia per i torrenti montani come per corsi d’acqua
pedemontani e di pianura, il modo più corretto di operare
ed interagire con il ‘sistema ﬁume’ si traduce sia in una
corretta interpretazione dello ‘spazio’ occupato dalla
sua natura morfologica, sia in un recupero graduale, ove
questo risulti disturbato, dei suoi lineamenti morfologici
caratteristici. L’articolata complessità delle forme ﬂuviali
che si osservano in natura rende difﬁcoltoso abbracciare
esaustivamente con un’unica classiﬁcazione la varietà
delle conﬁgurazioni che i corsi d’acqua presentano. La
prima distinzione che può operarsi è quella fra un corso
d’acqua che scorre in roccia da uno di tipo alluvionale.
Il primo, fatte salve le eccezioni che mettono in gioco
substrati rocciosi piuttosto erodibili o discontinuità
tettoniche, presenta dei processi di adattamento e
modellamento della sua sezione e del suo proﬁlo di
fondo molto dilatati nel tempo e comunque spazialmente
contenuti. Il secondo scorre sui sedimenti (le alluvioni)
da esso stesso trasportati e può modiﬁcare la sua forma
anche repentinamente a causa dei fenomeni di trasporto,
erosione o deposito dei sedimenti. Nella tipologia
alluvionale la dinamica d’alveo comprende anche la
possibilità, assai frequente, che, ad una evoluzione
morfologica anche molto rapida, si afﬁanchino processi
di modellamento più lenti ed indotti da un disequilibrio
fra i parametri favorenti l’erosione, come la portata
liquida e la pendenza longitudinale del fondo, e le
variabili che a questa si oppongono (favorendo la
deposizione dei sedimenti), quali la portata solida e le
dimensioni granulometriche dei sedimenti superﬁciali e
sottosuperﬁciali che costituiscono il letto.
Un principio che regola indistintamente la dinamica di
un ﬁume, a prescindere dalla morfologia che esso assume,
è quello espresso da Lane (1955). L’Autore afferma che
un tratto di ﬁume tende ad un’autoregolazione del suo
equilibrio in modo che tasso di alimentazione solida
da monte e dimensione media dei sedimenti del suo
letto compensino la portata idrica - più precisamente la
portata formativa cui si associa una frequenza annuale
o poco più che annuale - e la pendenza del fondo (il
prodotto di queste due ultime variabili esprime la perdita
di energia potenziale per unità di lunghezza del canale
e per unità di peso del ﬂuido). In pratica il meccanismo
di autoregolazione permette di prevedere quale sarà la
risposta del sistema andando a modiﬁcare artiﬁcialmente
con degli interventi antropici qualcuna di queste quattro
grandezze; così, ad esempio, diminuendo l’apporto
di sedimenti in ingresso, il tratto di ﬁume poco a valle
si riequilibrerà riducendo la sua pendenza ovverosia
erodendo il fondo.
Una classiﬁcazione di base delle varie morfologie
ﬂuviali porta a riconoscere sostanzialmente i seguenti
tipi di canale: rettilineo; a rami intrecciati (o “braided”),
pseudo-meandriforme (o “wandering”), meandriforme;
anastomizzato.
Approcciando un intervento di riqualiﬁcazione ﬂuviale,
l’inquadramento dello ‘stile’ morfologico proprio
del tratto di corso d’acqua in esame costituisce, in
deﬁnitiva, il primo passo conoscitivo dal quale muovere
per la formulazione di una proposta di intervento di
ricostruzione morfologica. Esso può deﬁnirsi come
l’insieme degli interventi di sistemazione idraulica che,
utilizzando preferenzialmente materiali costruttivi che
sono coinvolti nella dinamica d’alveo (ciottoli, massi,
legname, vegetazione), tende a ripristinare la tipologia
morfologica più pertinente.
Nella proposta di un intervento di ricostruzione
morfologica è necessario procedere ad un riconoscimento
dell’alveo-tipo relativo al tratto in cui si interviene, cercando
di cogliere al meglio lo ‘stile’ che lo caratterizzerebbe
in assenza dell’azione di disturbo dell’uomo. In molte
situazioni lo stato di fatto del corso d’acqua può risultare
così distante dal modello ﬂuviomorfologico ideale
da rendere quasi impraticabile, o quanto meno assai
dispendioso, un intervento di ricostruzione. Nelle parti
alte dei bacini idrograﬁci, ove il reticolo idrograﬁco
non è ancora così intensamente sistemato come nei
tratti vallivi, la sistemazione ﬂuviomorfologica è più
facilmente percorribile, soprattutto in quelle situazioni di
INGEGNERIINGEGNERI
BERGAMO
BERGAMO
elevato pregio dal punto di vista naturalistico e nelle quali
l’intervento strutturale tradizionale apparirebbe come un
elemento completamente estraneo al paesaggio.
Vi è anche da ricordare che, in generale, i torrenti montani
non sono così intensamente sistemati come i corsi
d’acqua di pianura, cosicché l’intervento di ricostruzione
morfologica, giovandosi anche della buona disponibilità
del materiale costruttivo, può essere conseguito con una
certa economicità rispetto ad una sistemazione idraulica
realizzata con opere tradizionali in calcestruzzo.
Operando invece su situazioni vallive fortemente irrigidite,
l’intervento morfologico, pur essendo realizzabile, può
rendere necessari molteplici provvedimenti preparatori,
quali la riacquisizione dell’area di pertinenza ﬂuviale,
l’esproprio di terreni, la demolizione o riconversione di
opere già esistenti e, inﬁne, la rideﬁnizione del tracciato
plano-altimetrico del canale. Nonostante queste difﬁcoltà,
sono già numerose nel mondo le esperienze relative sia
ad interventi di ‘rimeandrizzazione’ dell’alveo, sia alla
ricreazione di corpi sedimentari (barre centrali e laterali)
e di sequenze a rifﬂe e pool (raschi e pozze, Fig.1)
(Brookes, 1996; Haltiner et. al., 1996; CIRF, 2001).
In tutti gli interventi di ricostruzione morfologica si può
riconoscere, quale denominatore comune, la necessità
di ripristinare lungo il corso d’acqua la condizione di
naturale e ritmica variazione della velocità media e della
profondità della corrente.
Questa variazione si traduce in un susseguirsi di stati
accelerativi e decelerativi del ﬂusso che si accompagnano
alle lunghezze d’onda caratteristiche delle varie tipologie
morfologiche.
Le unità morfologiche più comuni sono i rifﬂe pool
(Fig. 1), dove i rifﬂe si contraddistinguono per maggiori
pendenze del fondo, velocità medie della corrente e
diametri dei sedimenti più grossolani rispetto alle pool.
I rifﬂe pool sono presenti con maggior frequenza nei
canali rettilinei con alveo ghiaioso o sabbioso e nei ﬁumi
meandriformi, ma interessano, in qualche misura, tutte
le tipologie ﬂuviali. L’osservazione delle interdistanze
fra rifﬂe successivi (lunghezza d’onda Lr, Fig. 1) ha
evidenziato che la larghezza del canale (B) in condizioni
di piene rive (larghezza che si individua al passaggio della
portata formativa) sembra essere il fattore di scala più
rilevante. I rifﬂe, nei corsi d’acqua rettilinei, presentano
mediamente una lunghezza d’onda compresa fra 5 e 7
volte la larghezza di piene rive. Anche nei corsi d’acqua
meandriformi ritroviamo questa lunghezza caratteristica:
le pool si localizzano nel tratto di massima curvatura del
meandro ed i rifﬂe si posizionano lungo i tratti rettilinei
che congiungono due meandri successivi.
Nei torrenti montani a più forte pendenza e, in particolare,
nei tratti che presentano unità a step pool (gradini e pozze),
questa lunghezza d’onda (Ls, Fig. 2), che esprime ancora
l’interdistanza fra sezioni del canale aventi velocità della
corrente simili, tende invece ad essere compresa tra 0.5
e 2 volte la larghezza del canale (D’Agostino e Lenzi,
1998). Nel caso degli step pool il campo di moto è pero
dominato dai ripetuti salti idraulici (Fig.2), cosicché,
specie in condizione di piena, si sviluppano a valle degli
step dei vortici che dipendono dalla profondità del ﬂusso
e dall’altezza degli step. Secondo questa ipotesi il fattore
di scala più determinante è l’altezza degli step (H) che,
in sostituzione della larghezza d’alveo, dovrebbe essere
in grado di rappresentare la scala spaziale del fenomeno
di alternanza cinetica. Questa ipotesi è confermata da
misure di campo (D’Agostino e Lenzi, 1998) condotte
su sequenze a step pool naturali per le quali mediamente
la lunghezza Ls è risultata pari a 6 volte H e dove, a
sua volta, H è risultata mediamente pari a 2-2.5 volte la
granulometria più grossolana dell’alveo (novantesimo
percentile della curva grunulometrica numerale).
Il dislivello Z (Fig. 2) fra la testa di uno step e quella
dello step successivo é in genere compreso tra 2/3 e
3/4 H (D’Agostino e Lenzi, 1998), determinando una
contropendenza del fondo per il tratto d’alveo compreso
fra il punto di massima erosione entro la pool e lo step a
valle.
Fig. 4 – Esempio di sistemazione di un tratto di torrente in conoide
mediante sequenze di soglie in massi che emulano una rapida a gradini (torrente Ceggio, Servizio Bacini Montani, Provincia di Trento).
Fig. 2 – Proﬁlo schematico del fondo ed esempio di un tratto
di torrente a step pool.
Questi concetti generali sulle lunghezze caratteristiche
possono essere utilizzati per ricostruire artiﬁcialmente
meandri, rifﬂe pool e step pool ma non vanno applicati in
modo troppo rigido. In sede di progettazione morfologica
le lunghezze d’onda devono essere caratterizzate da
una certa irregolarità spaziale, non tralasciando di
seguire come modello anche le eventuali lunghezze
caratteristiche che possono osservarsi in un tratto d’alveo
limitrofo a quello interessato dall’intervento. In ﬁgura
3 si riporta un esempio di ricostruzione morfologica
che è stata realizzata nella valle del torrente Canali alle
porte del Parco Naturale Paneveggio Pale di San Martino
(Trento); si è condotta la riconversione di un intervento
di consolidamento con briglie (Fig. 3-a) in una sequenza
a step pool (Fig. 3-b). L'intervento può dirsi riuscito
funzionalmente e paesaggisticamente: un occhio non
esperto quasi non riconosce che il tratto è stato oggetto
di sistemazione idraulica (Fig. 3-c). Un altro esempio
interessante è la realizzazione della sistemazione del
tratto terminale del torrente Ceggio (Valle del Brenta,
Trento; Fig. 4). Qui la realizzazione di una sequenza di
soglie in massi - morfologicamente inquadrabile come
una lunga rapida a gradini - ha permesso di migliorare la
capacità di smaltimento del trasporto solido lungo il tratto
di attraversamento del conoide; vi era infatti una tendenza
del tratto ad essere eccessivamente congestionato dai
sedimenti a causa di briglie progettate con una pendenza
di correzione un po' troppo contenuta. I due esempi
sopra menzionati possono considerarsi una ricostruzione
morfologica a sostituzione di vecchie opere, ma è bene
ricordare che l'utilizzo dell’approccio morfologico
è oramai pratica comune, intesa come strategia di
sistemazione ‘ab initio’ per mettere in sicurezza il reticolo
idrograﬁco riqualiﬁcandolo (Servizio Bacini Montani
della Provincia di Trento, Ufﬁcio Ripartizione Opere
Idrauliche di Bolzano, Servizi Forestali Regionali della
Regione Veneto).
A conclusione di questa breve nota, si possono enucleare
tre concetti guida dai cui i professionisti potrebbero trarre spunto nell’intraprendere azioni di riqualiﬁcazione dei
corsi d’acqua.
1) L’osservazione in campo e l’interpretazione delle forme ﬂuviali mediante le quali un corso d’acqua alluvionale
adatta la sua sezione trasversale e il suo percorso altimetrico alle portate liquide e alla dinamica e dei sedimenti
dovrebbero essere il punto di avvio di ogni intervento di
sistemazione idraulica.
2) Le opere ﬂuviali a carattere più ingegneristico si pongono come principale obiettivo l’ottenimento di condizioni di sicurezza idraulica e il controllo dei fenomeni
di instabilità soprattutto in occasione del passaggio di
portate di piena con un tempo di ritorno elevato (in genere di 100-300 anni). Un approccio ﬂuviomorfologico
alle sistemazioni ﬂuviali mira invece a ricreare un assetto
dell’alveo che emuli la morfologia naturale, tendendo a
favorire il ricostituirsi delle unità morfologiche che competono all’intero regime dei suoi deﬂussi liquidi e solidi.
3) Poiché molti corsi d’acqua sono il risultato di successivi e ripetuti interventi compiuti dall’uomo facendo
prevalere l’irrigidimento delle sponde e del fondo e la riduzione dello spazio riservato al sistema ﬂuviale, la strada più percorribile sembra quella di un’integrazione fra
approccio ingegneristico e approccio ﬂuviomorfologico.
Questa integrazione si può tradurre: nell’abbandono di
un’eccessiva ripetitività delle soluzioni adottate, nell’avvicinamento della progettazione idraulica ai concetti di
alternanza e irregolarità del tracciato plano-altimetrico,
nell’ammettere una certa modiﬁcabilità dell’intervento
condotto, monitorandolo ed accompagnandolo nel tempo, nel favorire, inﬁne, un’acquisizione sostenibile di
aree territoriali da destinare alla divagazione e all’espansione del ‘sistema ﬁume’.
Prof. Ing. Vincenzo D’Agostino,
Dipartimento TeSAF, Università degli Studi di Padova
Riferimenti bibliograﬁci
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Europe, Perspective on river channel restoration, in A. Brookes e D.
Shields jr (eds.), River channel restoration: Guiding Principles for
Sustainable Projects, Wiley, Chichester, England.
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pioniere della rinaturalizzazione in Europa, Mazzanti Editori,
Venezia.
D’Agostino, V. (1996). La rinaturalizzazione dei torrenti montani,
Quaderni del Dipartimento Territorio e Sistemi Agro-Forestali,
Dipartimento TeSAF, Università degli Studi di Padova, n. 33.
D’Agostino, V., Lenzi, M.A. (1998). La massimizzazione della
resistenza al ﬂusso nei torrenti con morfologia a step pool, XXVI
Convegno Nazionale di Idraulica e Costruzioni Idrauliche, Catania,
Atti, I, CUECM, Catania.
Dutto, F. (1995). Tendenza evolutiva dei corsi d’acqua e deﬁnizione
delle fasce di pertinenza ﬂuviale, in U. Maione e A. Brath (eds.),
Moderni criteri di sistemazione degli alvei ﬂuviali, Bios, Cosenza.
Govi, M., Turrito, O. (1994). Problemi di riconoscimento delle fasce
di pertinenza ﬂuviale, IV Convegno Internazionale di Geoingegneria
“Difesa e valorizzazione del suolo e degli acquiferi”, Torino.
Haltiner, J.P., Kondolf, G.M., Williams, P.B. (1996). Restoration
approach in California, in A. Brookes e D. Shields jr (eds.), River
channel restoration: Guiding Principles for Sustainable Projects,
Wiley, Chichester, England.
Fig. 1 – Schema planimetrico di un tratto d’alveo a rifﬂe pool.
Fig. 3 – Esempio di riconversione di una sistemazione montana
tradizionale (a) in una sequenza di step pool artiﬁciali (b, c)
(torrente Canali, Servizio Bacini Montani, Provincia di Trento).
Lane, E.W. (1955). The importance of ﬂuvial morphology in
hydraulic engineeering, Proceedings of the American Society of
Civil Engineers, 81.
Lenzi, M.A., D’Agostino, V., Sonda, D. (2000). Ricostruzione
morfologica e recupero ambientale dei torrenti, BIOS, Cosenza.
7
INGEGNERI
INGEGNERI BERGAMO BERGAMO
L’impiego dei geosintetici nelle opere di sostegno in terra
rinforzata: criteri di progettazione e realizzazioni
1. I GEOSINTETICI DI RINFORZO
I geosintetici di rinforzo impiegati nelle opere di ingegneria sono a tutti gli effetti vere e proprie armature che
svolgono una funzione strutturale. Vengono utilizzati in
numerose tipologie di intervento, tra cui: nelle terre rinforzate, nel rinforzo alla base di rilevati, come elemento
di rinforzo sulla testa dei pali, nell’attraversamento di
zone soggette alla formazione di cavità, nel rinforzo delle sovrastrutture stradali e dei conglomerati bituminosi e
nella realizzazione di pali portanti in sabbia incapsulati
con geotessili tubolari.
Questi materiali, destinati a lavorare a trazione, possono
essere sottoposti a sollecitazioni di vario tipo: permanenti e accidentali, statiche o dinamiche, ad attacchi chimici,
ambientali, a danneggiamenti meccanici, ecc. Naturalmente queste sollecitazioni devono essere considerate
nell’arco di tempo che inizia dal momento in cui il geosintetico viene posato e che ﬁnisce con la ﬁne della vita
utile prevista dell’opera stessa. Per questa ragione, la funzionalità e la sicurezza delle opere è direttamente legata
alle prestazioni del rinforzo nelle condizioni di esercizio,
sia a breve che a lungo termine.
Risulta evidente, quindi, l’importanza che riveste la corretta valutazione in fase di calcolo delle tensioni e delle
deformazioni ammissibili dei geosintetici da parte dei
progettisti come pure la veriﬁca di queste prestazioni da
parte della Direzione Lavori.
Proprio questi meccanismi di rottura, denominati “composti” o “compound mode”, rappresentano spesso la forma di rottura più probabile e pertanto forniscono il fattore di sicurezza minimo della struttura. Trascurare questi
meccanismi porta ad un sottodimensionamento critico
delle opere e quindi ad un rischio elevato di cedimento.
Non sono infatti rare le situazioni in cui le veriﬁche di
stabilità interna ed esterna diano come risultato un fattore di sicurezza al di sopra del minimo richiesto dalla
normativa, mentre la veriﬁca di stabilità composta porta
ad un fattore di sicurezza molto più basso, inferiore al
minimo consentito dalla normativa.
Dal punto di vista estetico, i rilevati in terra rinforzata
appaiono come stabili, indipendentemente dal fatto che
abbiano un fattore di sicurezza globale di 1,30 o di 1,00.
Nel secondo caso il margine di sicurezza è esiguo e ci
si trova vicino alle condizioni di equilibrio limite. Ciò
signiﬁca che, in caso di azioni aggiuntive anche di lieve entità (sovraccarichi, spinte idrauliche, ecc.) oppure
se vengono meno alcune delle ipotesi effettuate in sede
progettuale, possono veriﬁcarsi danni o addirittura il collasso della struttura. E’ opportuno pertanto sottolineare
che nell’ambito di una seria progettazione devono essere
considerate tutte le possibili superﬁci di scivolamento
per determinare il meccanismo di rottura più sfavorevole; possono essere prese in considerazione sia superﬁci di
scivolamento cilindriche che piane, logaritmiche o circolari o poligonali, purché si effettuino veriﬁche di stabilità
interne, esterne e soprattutto composte.
prastante. L’altezza della terra rinforzata è di 60 m e la
lunghezza è di ca. 100 m.
• Efﬁcace sistema di drenaggio del corpo della frana per
evitare incrementi delle pressioni neutre lungo la superﬁcie di scorrimento del corpo di frana.
• Sistema di monitoraggio con: 5 inclinometri, 6 piezometri a tubo aperto, 3 estensimetri, 2 assesti metri a
magneti, 62 capisaldi di monitoraggio.
La soluzione proposta prevedeva la realizzazione di terre
rinforzate di altezza variabile ﬁno ad un massimo 60 m,
realizzate mediante rilevati sovrapposti di 5 m l’uno e
berme di 3 m. All’interno di ogni singolo rilevato da 5
metri sono previste quattro strati di griglie di rinforzo
“principali” Fortrac® 110/30-20, spaziate di 1,5 m, e sei
griglie “secondarie” Fortrac® 45/20-20, spaziate di 0,5 m,
aventi unicamente la funzione di rendere stabile il fronte della terra rinforzata. Per minimizzare l’entità dello
scavo, garantendo nel contempo la stabilità dell’opera sia
con veriﬁche tensio-deformative che secondo il metodo
dell’equilibrio limite, le lunghezze previste delle griglie
di rinforzo sono state scelte pari ad 8 metri nella parte
basse del rilevato e pari a 16 m (o in alcune zone pari a 31
m) nella parte superiore del rilevato.
Come terreno di riempimento è stato utilizzato il materiale grossolano e spigoloso presente in loco, mentre sul
fronte della terra rinforzata è stato posato uno strato di
20-30 cm di terreno vegetale, in modo da facilitare l’attecchimento della vegetazione.
Per impedire il dilavamento, la fuoriuscita del terreno
e l’insorgere di fenomeni erosivi superﬁciali, sul fronte
della terra rinforzata è stata posata una biorete antierosione in ﬁbre di juta Bionet HJ/50, posizionata tra la geogriglia ed il cassero a perdere in rete elettrosaldata.
2. LE VERIFICHE DI STABILITÀ DELLE
TERRE RINFORZATE
Le veriﬁche di stabilità di strutture in terra rinforzata si
effettuano secondo i metodi classici che si applicano alle
veriﬁche di stabilità dei pendii (Bishop, Janbu, Spencer,
ecc.), considerando in aggiunta l’azione delle forze resistenti delle geogriglie di rinforzo presenti. Spesso si effettua una distinzione rigorosa tra le veriﬁche di stabilità
esterne e le veriﬁche di stabilità interne alla terra rinforzata: le veriﬁche di stabilità esterne considerano unicamente meccanismi di rottura che non intersecano la terra
rinforzata, ma che si sviluppano all’esterno dell’armatura
e del terreno di riempimento. Per la veriﬁca di stabilità
interna si considerano invece superﬁci di scivolamento
che interessano unicamente la terra rinforzata.
Una distinzione formale di questo tipo tra le veriﬁche di
stabilità ha come conseguenza il fatto che spesso si esaminino meccanismi di rottura che si sviluppano in una
zona molto ristretta (solo all’interno oppure solo all’esterno della terra rinforzata). L’analisi dei possibili meccanismi di rottura che si sviluppano parzialmente all’esterno
e parzialmente all’interno delle strutture armate, in molti
casi è trascurata.
8
3. ESEMPIO DI TERRE RINFORZATE CON
GEOGRIGLIE FORTRAC®:
LONA-LASES (TN), STABILIZZAZIONE DI
UN VERSANTE IN FRANA
Il versante del monte Gorsa, dopo numerosi anni di attività estrattiva del porﬁdo, è stato interessato negli ultimi
anni da un imponente fenomeno franoso nella zona sovrastante la strada provinciale SP71 ed il lago di Lases,
con grave rischio per l’adiacente area abitata. Per la stabilizzazione del versante, la soluzione adottata dai progettisti è stata basata principalmente sui seguenti punti:
• Ricostruzione morfologica del versante in frana mediante la rimozione del terreno in sommità del versante e trasporto al piede per ripristinare l’azione di
contenimento e per riportare lo stato tensionale di
compressione dell’ammasso roccioso alle condizioni
precedenti l’attività estrattiva del porﬁdo.
• Esecuzione di una struttura in terra rinforzata con geogriglie Fortrac® al piede del versante con pendenza
di 60° ed in grado di sopportare l’elevato carico so-
4. CONCLUSIONI
Nel presente articolo è stato illustrato come le strutture in terra rinforzata associno l’elemento strutturale di
rinforzo ad una copertura vegetativa frontale per evitare
l’insorgere di fenomeni erosivi superﬁciali.
Particolare attenzione deve essere riposta nella progettazione e nel dimensionamento dei rinforzi utilizzati in
termini di tensione di progetto a lungo termine, di veriﬁca della stabilità interna, esterna e composta e nella
corretta interpretazione delle certiﬁcazioni di qualità dei
materiali impiegati.
Ing. Pierpaolo Fantini, Huesker S.r.l.
Ing. Alberto Simini, Huesker S.r.l.
INGEGNERIINGEGNERI
BERGAMO
BERGAMO
Problematiche esecutive nell’utilizzo dell’arboricoltura
Nel corso degli ultimi anni è cresciuta la consapevolezza
della necessità di migliorare il quadro ambientale
offerto dalla città come luogo costruito.
E’ ormai frequente ragionare, nella pianiﬁcazione e
nella gestione delle attività umane, in termini di costi
ambientali, dato che è dimostrato da molti studi che i
danni legati all’inquinamento ed alla perdita di suolo
utile non sono da riferirsi esclusivamente all’ambiente
in senso lato, ma anche al sistema economico.
Gli spazi verdi urbani, ma anche i periurbani, diventano
quindi oggetto di una attenzione particolare in quanto
portatori di quella naturalità senza la quale la città
costruita, per quanto la si progetti a misura umana, non
Parigi, Parc Billancourt, 2010-2011
riuscirà mai a diventare uno spazio di qualità.
Le declinazioni possibili di questa strategia di
integrazione sono molteplici: alla scala territoriale, le
reti infrastrutturali quali gli assi viari ed i sistemi di
regimazione delle acque possono costituire il tessuto
connettivo della città anche in termini naturalistici
ed ecosistemici, mantenendo ed incrementando in tal
modo la biodiversità degli ambienti antropizzati.
Spostandosi dalla scala territoriale a quella urbana,
i beneﬁci indotti dalla presenza del verde in città si
modulano e si ampliﬁcano ulteriormente: oltre al
sistema del verde dei giardini urbani e delle strade
alberate si va affermando sempre di più l’integrazione
diretta fra verde e costruito (tetti verdi, pareti verdi),
strategia ambientale che consente i maggiori beneﬁci
per la compensazione dei costi che l’habitat urbano
impone all’ambiente stesso.
Del resto, in diverse aree del pianeta le condizioni
sono così alterate da aver convertito il cosiddetto
skygreening da lusso ad effettiva necessità.
Solo un’elevata qualità della progettazione e della
gestione consente ad un sistema vivo ed in continua
evoluzione di mantenere nel tempo le innumerevoli
funzioni che è chiamato a svolgere.
La pianiﬁcazione e la progettazione di dettaglio
devono puntare, più che all’esercizio estetizzante che,
oltre certi limiti, diventa autoreferenziale, ad una
concretezza di obiettivi ed
a una solidità di azioni che
si raccolgono in poche, ma
essenziali, norme di buona
tecnica. L’attenzione ai
suoli, l’impiego di materiali
vegetali
di
qualità,
un disegno del verde
attento a minimizzare
gli oneri gestionali si
devono accompagnare alla
sperimentazione di nuove
forme di verde (ad esempio
verde pensile intensivo,
prati ﬁoriti, rain gardens, e
giardini naturali).
Nell’esaminare il set di
beneﬁci apportabili dalla
vegetazione in un contesto
urbano,
la
componente
arborea risulta sicuramente
determinante
rispetto
a
quella erbacea ed arbustiva.
I Rain gardens consentono l’inﬁltrazione delle acque meteoriche
riducendo la portata del deﬂusso in rete
Questi vantaggi aumentano in misura più che proporzionale via via che l’albero cresce e matura.
Per questo motivo risulta altamente strategico massimizzare l’impiego di alberi, ricercando le soluzioni tecniche che consentano loro di vivere, prosperare e al contempo massimizzare i molteplici beneﬁci che essi possono apportare: nella difﬁcile situazione dell’ambiente
urbano, l’albero va considerato come elemento principale di un sistema integrato suolo / manufatto e servizio
/ vegetale che deve essere progettato e realizzato con lo
scopo di ottenere per l’albero stesso un ambiente di vita
favorevole.
Il verde della città contemporanea necessita quindi di
competenze speciﬁche: esperti per la ricostituzione dei
suoli urbani, professionisti in grado di operare le scelte vegetazionali più
corrette fra la miriade di possibili
soluzioni, tecnici
specializzati nella
gestione dell’albero
urbano, specialisti
delle coperture erbacee sempre più
frequentemente entrano nei team di
progetto con il loro
bagaglio di competenze di natura
agronomica.
È grazie a questo
approccio interdisciplinare che risulta possibile, anche
in tempi nei quali
le risorse sono sempre più ridotte, ottenere e conservare
un’elevata qualità
delle realizzazioni
a verde.
Dott.ssa Laura Gatti
Parigi, Parc Billancourt, 2010-2011
Londra, Thames Barrier Park 2011 : gestione differenziata delle coperture erbacee
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INGEGNERI
INGEGNERI BERGAMO BERGAMO
Quale futuro per le discipline idrauliche presso i corsi di
Laurea in Ingegneria?
Intervista a Massimo Veltri, Presidente dell’Associazione Idrotecnica Italiana,
pubblicata su “l’altracqua”.
Su “l’altracqua” n. 6/2010, la newsletter del sito
web dell’Associazione Idrotecnica Italiana (www.
idrotecnicaitaliana.it), è stata di recente pubblicata
un’intervista al Prof. Ing. Massimo Veltri,
presidente dell’A.I.I. che, considerato il notevole
interesse dell’argomento, si vuole qui di seguito
riportare integralmente.
E’ necessario anzitutto premettere alcune
cose, riportate anche sulla citata edizione de
“l’altracqua”: il giorno 1 ottobre 2010 si è
svolta a Roma, presso la Facoltà di Ingegneria
dell’Università La Sapienza, la Conferenza dei
Presidi di Ingegneria durante la quale si è assunta
una decisa posizione nei confronti del Ddl n. 1905.
La Conferenza ha voluto rendere evidenti al Paese
le condizioni in cui opera l’università italiana e le
prospettive derivanti da una riforma che presenta
una sorta di ritorno al passato, ad una struttura
universitaria abbandonata negli anni Settanta.
All’interno di questo quadro, già di per sé
particolarmente allarmante, ci si chiede
quale sarà il futuro dei Corsi di laurea nelle
discipline idrauliche che già registrano, ormai
da qualche anno, un calo nelle iscrizioni.
Si afferma, infatti, da più parti che il tempo di una
golden age dell’idraulica italiana sia tramontato
e che l’idraulica non possieda più quell’appeal in
grado di attrarre nuove generazioni di studenti.
Sembra paradossale il fatto che la formazione nel
campo delle discipline idrauliche registri un forte
calo di iscrizioni proprio ora che l’acqua è divenuta
una risorsa scarsa. A ben vedere si necessita
di ﬁgure in grado di intervenire con estrema
professionalità nella cura delle opere di boniﬁca,
nel complesso delle operazioni per la captazione,
adduzione, distribuzione dell’acqua, nel campo
dell’assetto del territorio, della difesa del suolo e
delle fonti energetiche alternative. Alta formazione
che richiede risorse, strumenti, ricerca e confronti
con l’estero.
In tale occasione sono state rivolte alcune domande
sulla formazione nel campo dell’ingegneria
idraulica all’Ing. Massimo Veltri, Professore
ordinario di Idraulica della Facoltà di Ingegneria
all’Università della Calabria, nonché Presidente
dell’A.I.I. Si riporta qui di seguito il testo integrale
dell’intervista.
D.- Professor Veltri, negli anni più recenti
si è assistito ad un forte calo nelle iscrizioni
ai corsi di laurea nelle discipline idrauliche.
A fronte del delicato momento in cui si
apre il nuovo anno accademico, a causa
delle agitazioni in corso dovute alla riforma
universitaria, cosa possiamo dire agli studenti
dei diversi corsi in ingegneria idraulica?
R.- C’è stata, nel paese, una stagione in cui
l’idraulica e le materie per così dire satelliti hanno
ricevuto attenzione, stimolo, premialità. Relazione
de Marchi, Progetto Finalizzato Conservazione
del Suolo del Consiglio Nazionale delle Ricerche,
Gruppo Italiano Catastroﬁ Naturali, legge 36,
legge 183, il proliferare di corsi e di corsi di
laurea universitari. Una stagione che, dopo quella
“eroica” delle boniﬁche idrauliche, dei grandi
invasi, dell’idroelettrico, dell’approvvigionamento
idrico, delle politiche territoriali attente alle
infrastrutturazioni, lasciava intravedere un utilizzo
10
di suolo e sottosuolo, un impiego di competenze
e specializzazioni, razionale e sostenibile, di
proﬁlo alto e consapevole. Poi il meccanismo si è
inceppato. L’attenzione per le politiche territoriali è
fortemente scemato, la pianiﬁcazione è scomparsa
in quanto strumento d’intervento, privilegiare
politiche “veloci” e pragmatismo spinto è sembrato
essere il verbo imperante. Così che, ovviamente,
mentre i target sembravano spostarsi in tutt’altre
direzioni, l’idraulica perdeva appeal e attrattività.
I dati sono sotto gli occhi di tutti, e non sono
confortanti. Per noi idraulici, e per il paese. Sono
certo, nel contempo, che l’urgenza e l’attualità del
problema acqua, già e in continuo, all’attenzione
di media e istituzioni non potrà continuare a
eludersi ancora per molto. Cambiamenti climatici,
piene, siccità, energie rinnovabili, capitoli di un
libro, di un’agenda, che fra poco si riaprirà, e con
prepotenza.
D.- Quali sono secondo lei gli elementi di
attualità e di attrazione di questa disciplina?
R. – L’attualità è data da una modellistica
matematica e ﬁsica di altissima qualità, duttilità,
specializzazione, che vede il nostro paese, le
università nostre, i centri di ricerca, competere
a armi pari con quelli più avanzati. Al Convegno
di Idraulica e Costruzioni Idrauliche di Palermo,
inizi di settembre, il lotto dei partecipanti, il proﬁlo
dei relatori, la qualità delle conferenze e delle
memorie discusse attestano uno stato di salute più
che buono. Testimoniano uno stato dell’arte di una
comunità scientiﬁca che sempre più vuole e sa
mettersi in sintonia con le esigenze professionali
che richiedono risposte pronte e robuste a problemi
sempre più complessi.
E se è vero che lo stato di salute di un paese si
misura principalmente dal suo know how diffuso,
dall’approfondimento non solo ﬁne a sé stesso,
da un territorio e da un ambiente da utilizzare con
rispetto, da risorse da gestire con oculatezza, alle
discipline idrauliche occorre tornare, e pure con
una certa urgenza.
D.- L’offerta formativa proposta nei diversi
corsi di laurea soddisfa secondo lei le richieste
provenienti da un mercato in forte evoluzione?
R. – Ma io direi proprio di sì. Con due osservazioni,
però. Di segno opposto.
La prima: è molto probabile che ci sia un eccesso di
corsi e di materie che spezzettano eccessivamente
il sapere rendendo non facile una lettura d’insieme
dei fenomeni e dei processi, e perciò l’approccio
efﬁcace e risolutivo di tipo ingegneristico. La
riforma universitaria così detta del “3+2” molto
ha contribuito in tal senso, accanto a una non
sempre opportuna rimodulazione dei curriculum
(spesse volte apparsi staticamente coincidenti con
quelli del vecchio ordinamento), oltre che a un
“eccesso di autonomia” da parte di taluni atenei,
di talune facoltà, nella proliferazione di indirizzi e
approfondimenti.
La seconda: come collegare con sempre maggiore
efﬁcacia l’excursus formativo con le ricadute di
tipo occupazionale, con un mondo del lavoro che
richiede sempre più ﬁgure duttili e improntate
all’interdisciplinarità, e nel contempo sorrette da
un bagaglio culturalmente adeguato non disgiunto
però da un sano pragmatismo.
Rapporti ravvicinati con ordini professionali, con le
imprese, sono non solo auspicabili e da irrobustire,
ma da premiare.
D.- E’ possibile considerare l’insegnamento delle
discipline idrauliche in Italia un centro d’eccellenza
nel panorama della formazione europea?
R. – Mi pare già ne abbia fatto cenno poco
fa: assolutamente sì. Senza improbabili
generalizzazioni, si può dire che c’è in Italia una
scuola storica dalla quale sono scaturiti ricercatori
e tecnici di altissimo proﬁlo, e che continua a
essere presente, con costante intensità e frequenza,
nel contribuire alla crescita delle conoscenze
idrauliche. Accanto a queste sedi, negli ultimi
decenni sono sorti nuovi atenei, nuovi dipartimenti
cui afferiscono discipline idrauliche che sulla
scorta d’un sapere consolidato e illustre, ha
proseguito e sta avanzando lungo percorsi tracciati,
specializzandosi, trovando nuovi ﬁloni di ricerca,
promuovendo e curando rapporti d’interscambio
internazionali. Le maggiori associazioni mondiali
d’idraulica vedono rappresentanti italiani in
postazioni prestigiose; le riviste scientiﬁche più
diffuse e di più alto livello di qualità sono sede
costante di memorie di autori italiani; nel campo
della modellistica numerica e di laboratorio siamo
per molti aspetti all’avanguardia. Cosa manca?
Un’attenta, oculata, lungimirante politica dei
saperi, della cultura… e mi fermo qui…
D.- Un tema su cui si discute molto è quello
della necessità di garantire la sicurezza idrica
nell’immediato futuro, ed è indubbio che
la formazione svolga un ruolo chiave nella
preparazione di giovani in grado di lavorare
in questo campo. Quale ruolo svolge l’AII in
questo contesto? E in che modo essa si propone
verso le nuove leve di ingegneri idraulici?
R. – L’Associazione Idrotecnica Italiana da
sempre, dalla sua nascita, per convinzione e
identiﬁcazione genetica, lavora su più piani. La
ricerca, la specializzazione, il servizio alle imprese,
la formazione a vari livelli. E da oltre ottanta anni
è presente con convegni, iniziative divulgative,
seminari, workshop, corsi di formazione a far
crescere con convinzione una consapevole
cultura -aggiungo: e una prassi – dell’acqua. Non
solo missionari dell’acqua, come dice il nostro
presidente onorario Carlo Lotti, ma punta avanzata
di una grande comunità che vuol offrire le proprie
competenze per conseguire un equilibrio più giusto
nel nostro paese. Per far sì che il momento delle
decisioni sia sorretto dall’etica della conoscenza.
Mi permetto in conclusione, a titolo di
osservazione del tutto personale, di mettere in
evidenza quest’ultima frase dell’intervista a
Veltri. Infatti ritengo che oggi sia estremamente
importante, soprattutto nel campo dell’idraulica
e dell’idrogeologia, che le decisioni politicoamministrative debbano essere assolutamente
improntate su aspetti di una più approfondita
conoscenza dei problemi, dal punto di vista sia
scientiﬁco che tecnico. E ritengo che gli ingegneri
debbano porsi in primo piano a strenua difesa di
questa opinione!
Ing. E. Pessina,
Commissione Idraulica e Territorio
INGEGNERIINGEGNERI
BERGAMO
BERGAMO
Bioingegneria
Le attività della commissione
La Bioingegneria è un settore dell’ingegneria che utilizza le metodologie e le tecnologie proprie dell’ingegneria al ﬁ ne di comprendere, formalizzare e risolvere
problemi di interesse medico, biologico, sanitario, sportivo.
Il suo carattere fortemente multidisciplinare prevede una stretta collaborazione
tra gli ingegneri e i professionisti del mondo delle scienze biologiche, mediche,
sportive. Attraverso numerose iniziative, la Commissione Bioingegneria ha attuato i suoi obiettivi ed i suoi strumenti divulgativi nelle aree di interesse relative ai
settori Ricerca, Sviluppo, Clinica, nonché al settore sportivo:
• Partecipazione alla conferenza TAM 2010 (Technology and Management in the
Hospital, Pavia, 20-21 giugno 2010). L’Ordine degli Ingegneri di Bergamo ha
dato il proprio patrocinio per la manifestazione.
• Partecipazione alla prima riunione di coordinamento delle Commissioni Bioingegneria
degli Ordini degli Ingegneri Italiani (Milano, 29 settembre 2010) e inserimento nel
Gruppo di Lavoro per la Formazione Professionale. (pubblicata di seguito)
• Per l’edizione 2010 di BergamoScienza, organizzazione della conferenza “La
Resistenza Fisica e Psicologica nella Maratona e nell’Ultramaratona” (Bergamo,
5 ottobre 2010). (pubblicata di seguito)
• Partecipazione all’edizione 2010 della Settimana per l’Energia con la relazione
“Gli effetti sulla salute dell’organismo umano dei prodotti di combustione”
(Bergamo, 13 novembre 2010). (già pubblicata su n. 202)
• Per i 10 anni del Dipartimento di Bioingegneria presso l’Istituto Mario Negri di
Bergamo, partecipazione alla conferenza “Biomedical Engineering: from basic
research to clinical application” (Bergamo, 30 novembre 2010).(pubblicata di seguito)
Prima riunione di coordinamento delle Commissioni
Bioingegneria degli Ordini degli Ingegneri Italiani
Su invito rivolto dal Prof. Sergio Cerutti, Presidente
della Commissione Bioingegneria dell’Ordine degli
Ingegneri di Milano, ai Presidenti delle Commissioni
Bioingegneria (o di denominazione similare) degli
Ordini degli Ingegneri Italiani, si è svolta a Milano
lo scorso 29 settembre 2010 la prima riunione di
coordinamento delle attività. Sede dell’incontro
l’Ordine degli Ingegneri della Provincia di Milano, Sala
Consiglio, in Corso Venezia 16.
Erano presenti alla riunione oltre 20 rappresentanti
delle Commissioni Bioingegneria (o di denominazione
similare) degli Ordini degli Ingegneri delle seguenti
Province italiane: Milano, Torino, Pavia, Bergamo,
Brescia, Monza e Brianza, Genova, Bologna,
Parma, Roma, Napoli, Catania. Per la Commissione
Bioingegneria dell’Ordine degli Ingegneri di Bergamo
erano presenti la Presidente Ing. Sarah Burgarella e
l’Ing. Gianluca Viganò.
Dopo i saluti dell’Ordine degli Ingegneri di Milano,
rappresentato dal Segretario dell’OdI Ing. Franchi e
dal Presidente della Commissione Bioingegneria Prof.
Cerutti, i rappresentati delle Commissioni presenti si
sono presentati illustrando la storia, le caratteristiche e
le attività delle Commissioni rappresentate.
Per la Commissione Bioingegneria dell’OdI di
Bergamo, l’Ing. Sarah Burgarella ha inizialmente
COMPAGNIA TELEFONICA ITALIANA
Da sinistra: Ing. Ghedi (ODI di Brescia), Prof. Cerutti (ODI
di Milano), Ing. Lago (ODI di Pavia), Ing. Bandini (ODI di
Bologna), Ing. Merlo (ODI di Parma).
illustrato i 3 ambiti della bioingegneria rappresentati
dai membri iscritti alla Commissione: ambito di ricerca
in Università e in centri di ricerca, ambito industriale
e ambito clinico-ospedaliero rappresentato dal presente
Ing. Gianluca Viganò.
Sono state quindi illustrate le attività svolte dalla
Commissione nei due anni trascorsi dalla sua
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costituzione: in primo luogo le attività divulgative,
svolte sia internamente all’Ordine, con la pubblicazione
di articoli tematici sul periodico, che esternamente
all’Ordine, come il coinvolgimento nelle edizioni 2009
e 2010 di BergamoScienza e la partecipazione alla
settimana dell’energia.
Per il settore clinico’ospedaliero, il patrocinio e la
partecipazione al convegno TAM di Pavia, nel giugno
2010 . Terminate le presentazioni delle Commissioni
presenti è seguito il dibattito sui temi posti all’ordine
del giorno per l’organizzazione di una Commissione
di Coordinamento tra le Commissioni Bioingegneria
(o di denominazione similare) presenti sul territorio
nazionale. È stata innanzitutto chiarita la sfumatura
terminologica tra Bioingegneria, Ingegneria Biomedica
e Ingegneria Clinica. “Bioingegneria” si riferisce alla
disciplina più ampia, “Ingegneria Biomedica” è il corso di
formazione universitaria in Bioingegneria, “Ingegneria
Clinica” è una particolare ﬁgura professionale, una
specializzazione dell’ingegnere biomedico che lavora
nel servizio ospedaliero.
Sono stati nominati rispettivamente Coordinatore e
Segretario della Commissione di Coordinamento il Prof.
Sergio Cerutti e l’Ing. Bianchi, promotori dell’iniziativa
e appartenenti all’OdI di Milano. Sono stati deﬁ niti
all’interno della Commissione di Coordinamento i
seguenti 3 gruppi di lavoro: GdL per il riconoscimento
delle ﬁgure professionali in ambito ospedalierosanitario, GdL per la formazione professionale, GdL
per i problemi etici legati alla professione.
I membri della Commissione Bioingegneria dell’OdI
di Bergamo hanno dato le seguenti adesioni ai Gruppi
di Lavoro: l’Ing. Sarah Burgarella ha proposto la sua
collaborazione nel GdL per la formazione professionale,
viste le collaborazioni con diverse Università per lo
svolgimento di tirocini e tesi di laurea in ingegneria
biomedica nell’azienda dove lavora, STMicroelectronics,
e viste le collaborazioni internazionali tramite
l’Organizzazione Mondiale della Sanità con
rappresentanti di diversi paesi in via di sviluppo che
chiedono la possibilità di formare i propri studenti in
ingegneria biomedica nelle strutture universitarie e
ospedaliere dei paesi più sviluppati; l’Ing. Gianluca
Viganò ha proposto la sua collaborazione nel GdL per
la formazione professionale, viste le collaborazioni
con diverse Università per lo svolgimento di tirocini e
tesi di laurea in ingegneria clinica presso il Servizio di
Ingegneria Clinica dell’Ospedale Niguarda di Milano.
L’Ing. Paolo Lago, OdI di Pavia e responsabile del
Servizio di Ingegneria Clinica presso l’Ospedale S.
Matteo, è stato nominato coordinatore del GdL per la
formazione professionale
Ing. Sarah Burgarella
Commissione Bioingegneria
11
INGEGNERI
INGEGNERI BERGAMO BERGAMO
“La resistenza fisica e psicologica nella maratona e
nell’ultramaratona”
Per l’edizione 2010 di BergamoScienza, la rassegna
di conferenze aperte a tutti che si svolge ogni anno
a Bergamo la prima metà di ottobre e che tratta
svariati argomenti di interesse scientiﬁco con scopo
divulgativo, la Commissione Bioingegneria ha proposto
alla Segreteria Scientiﬁca della manifestazione un
incontro dedicato alla corsa di endurance dal titolo
“La resistenza ﬁsica e psicologica nella maratona e
nell’ultramaratona”. La conferenza è stata organizzata
da Sarah Burgarella, presidente della Commissione
Bioingegneria dell’Ordine degli Ingegneri di Bergamo,
e si è svolta lo scorso 5 ottobre 2010, alle ore 21, presso
l’Auditorium in Piazza della Libertà (Figura 1).
Altri 150 runners hanno seguito l’evento in video
conferenza dal gonﬁabile allestito nella piazza antistante
il teatro.
Sarah Burgarella ha aperto la conferenza spiegando
il signiﬁcato dell’iniziativa per la Commissione
Bioingegneria dell’Ordine degli Ingegneri di Bergamo:
“La Bioingegneria è un settore dell’ingegneria
che utilizza le metodologie e le tecnologie proprie
dell’ingegneria al ﬁne di comprendere, formalizzare
e risolvere problemi di interesse medico, biologico,
sanitario e sportivo.
Il suo carattere risulta perciò fortemente multidisciplinare
e prevede una stretta collaborazione tra gli ingegneri
e i professionisti del mondo delle scienze della vita e
dello sport. Attraverso le 3 relazioni in programma,
la conferenza vuole affrontare gli aspetti legati alla
biomeccanica, alla biochimica del metabolismo e
agli aspetti psicologici e neuroﬁsiologici della corsa,
spiegati in modo divulgativo per il numeroso pubblico
di podisti che ha aderito all’iniziativa e testimoniati
dall’esperienza diretta di tre grandi atleti per le distanze
di maratona e ultramaratona” (Figura 3, Figura 4).
Figura 3: Gli aspetti scientiﬁci della corsa sulle lunghe distanze:
biomeccanica, biochimica e metabolismo, resistenza psicologica
la fase di volo, la fase di ammortizzamento e la fase
di spinta. Durante la fase di volo, il piede anteriore
si trova in asse con il baricentro ed i muscoli sono in
contrazione isometrica per favorire la stabilità del
corpo. Se la tecnica di corsa è corretta, durante la fase
di ammortizzamento il piede di appoggio è posizionato
anteriormente rispetto al baricentro del corpo e
l’avampiede, con la parte metatarsale esterna, prende
contatto con il suolo in modo da assorbire l’impatto e
sfruttare contemporaneamente l’elasticità dei muscoli
estensori (polpaccio, quadricipite e gluteo).
Durante la fase di spinta il piede è posizionato
posteriormente al baricentro e i muscoli sfruttano la
loro forza di tipo elastico e reattivo per proiettare in
avanti il corpo: questa fase inizia con l’attivazione dei
muscoli del bacino, più lenti ma potenti, continua poi
con l’attivazione dei muscoli della gamba e termina con
quella dei muscoli del piede.
A basse velocità di corsa la durata del tempo di contatto
è pari alla durata della fase aerea.
Ad alte velocità di corsa il soggetto tende ad aumentare
la lunghezza della falcata soprattutto la frequenza del
passo:
ciò
determina
l’a u m e n t o
della
durata
della
fase
aerea e la
d i m i nu z ione
del tempo di
contatto.
Il
rapporto
tra ampiezza
e frequenza è
deter minato
anche
e
soprattutto
dalla posizione
del baricentro
(Figura 5): se il
peso del corpo
non cade nel
punto giusto,
l’azione
di
corsa
non
può
essere
ottimale e può
diventare antieconomica e addirittura traumatica.
Figura 4: Gli atleti delle discipline di maratona e ultramaratona
ospiti della conferenza: Migidio Bourifa, Paola Sanna, Ivan Cudin
Figura 5: La traiettoria del baricentro durante il cammino (da
líAnalisi del movimento di Jacquelin Perry, 2005)
Figura 1: BergamoScienza in Piazza della Libertà
La conferenza ha voluto raccogliere le esperienze
dei campioni italiani delle due specialità, maratona e
ultramaratona, e gli studi dei maggiori esperti nazionali
per queste discipline di resistenza. Presenti gli atleti
bergamaschi di rilievo nel panorama nazionale: Migidio
Bourifa, Campione Italiano di Maratona nel 2009 e
nel 2010, e Paola Sanna, Campionessa Italiana della
100 km su strada nel 2009 e della 50 km su strada nel
2010. Special guest è stato Ivan Cudin: atleta udinese,
ingegnere ricercatore al Sincrotrone di Trieste, bronzo
e record italiano ai Campionati Mondiali della 24 ore
nel 2010 e primo italiano ad aver vinto la Spartathlon,
leggendaria corsa di 246 km da Atene a Sparta, proprio
lo scorso settembre, nell’anniversario dei 2500 anni
dell’impresa di Fidippide.
I relatori erano Enrico Arcelli, medico esperto della
ﬁsiologia di allenamento per l’atletica leggera e in
particolare per la maratona, Pietro Trabucchi, psicologo
esperto di mental training per le discipline di resistenza,
e Fulvio Massini, preparatore atletico e titolare di un
servizio di training running al quale si appoggia un
gran numero di amatori italiani.
La conferenza ha voluto offrire al pubblico di
appassionati runners una bella opportunità di incontro
con i campioni nazionali per le due discipline e di
approfondimento delle tematiche di resistenza ﬁsica e
psicologica nella maratona e ultramaratona.
Il pubblico ha risposto molto positivamente e le
prenotazioni per l’evento sono state esaurite in un paio
di giorni dalla loro apertura: oltre 500 runners hanno
partecipato alla conferenza (Figura 2), 350 dei quali
hanno riempito ogni poltrona dell’Auditorium e ogni
posto a sedere ricavato sui gradoni del teatro.
La biomeccanica della corsa
Figura 2: L’attesa del pubblico per l’ingresso alla conferenza su
maratona e ultramaratona
12
La relazione del Prof. Massini ha analizzato le
caratteristiche biomeccaniche del gesto della corsa,
la cui economicità dipende da diversi fattori tra cui
le caratteristiche anatomiche, la sensibilità tecnica,
l’esperienza, la mobilità articolare, la forza muscolare,
la rapidità, la posizione del baricentro e inﬁ ne le
calzature indossate.
Ogni passo di corsa si articola in 3 momenti distinti:
Se la tecnica di corsa è corretta, le catene cinetiche
si attivano con maggior efﬁcacia nella direzione
del movimento, la respirazione è più profonda e il
movimento delle braccia è sincronizzato con quello
degli arti inferiori.
Se la tecnica di corsa è scorretta, essa provoca un
eccessivo consumo di energia ed in particolare di
glicogeno, con conseguente aumento della sensazione di
fatica e peggioramento dei risultati, ﬁno all’impossibilità
di portare a termine la gara o l’allenamento. Può inoltre
aumentare il rischio di infortuni agli arti inferiori e alla
schiena.
INGEGNERIINGEGNERI
BERGAMO
BERGAMO
Il Prof. Massini ha quindi illustrato le posizioni corrette
di baricentro, busto, arti inferiori e braccia nei differenti
stili di corsa in pianura, in salita e in discesa, ed ha
quindi indicato una serie di esercizi per aumentare la
consapevolezza della propria postura e correggere i
difetti della propria azione di corsa.
L’ultima parte della relazione del Prof. Massini ha
descritto l’inﬂuenza della struttura della scarpa da
running sulla biomeccanica di corsa.
È infatti in corso a livello internazionale un acceso
dibattito tra i sostenitori delle calzature molto
protettive, che favoriscono un appoggio di tallone
molto ammortizzato dall’elevato spessore della suola
in corrispondenza del retro piede, ed i sostenitori delle
calzature minimaliste, che favoriscono un appoggio di
avampiede, come è quello naturalmente assunto durante
la corsa a piedi scalzi.
Il mercato offre entrambe le soluzioni, ma non
sono ancora disponibili studi scientiﬁci che provino
la riduzione degli infortuni ed il miglioramento
dell’economia di corsa mediante l’utilizzo del primo o
del secondo tipo di calzatura.
Biochimica e metabolismo nella corsa
sulle lunghe distanze
La relazione del Prof. Arcelli ha analizzato il consumo
metabolico della corsa sulle lunghe distanze, maratona
e ultramaratona, e le conseguenti necessità alimentari.
La maratona, corsa di 42 km e 195 m, è una delle
discipline sportive che i ﬁsiologi hanno cominciato a
studiare da più tempo e hanno studiato più a fondo. Lo
stesso non si può dire a proposito delle ultramaratone,
ossia le gare di corsa più lunghe, ﬁ no a 100 km e oltre,
per le quali solo recentemente sono stati avviati studi
scientiﬁci.
Il costo unitario della corsa, ossia la spesa energetica per
compiere di corsa 1 km per ogni kg di peso corporeo, è
pari a circa 1 kcal/kg km, equivalente ad un consumo
di ossigeno di circa 200 mL/kg km. Nel 1985 Sjodin
e Svedenhag hanno studiato 35 maratoneti e li hanno
divisi in tre gruppi a seconda del primato personale:
in media i migliori maratoneti hanno un costo unitario
della corsa più basso e i peggiori più alto, ma c’è molta
variabilità all’interno di ciascun gruppo.
I risultati dello studio hanno evidenziato che i maratoneti
d’elite hanno in media un consumo di ossigeno pari a 181
mL/kg km (da 165 a 197 mL/kg km), i buoni maratoneti
hanno in media un consumo di ossigeno pari a 194,4
mL/kg km (da 174 a 206 mL/kg km), i maratoneti lenti
hanno in media un consumo di ossigeno pari a 205 mL/
kg km (da 190 a 240 mL/kg km).
È inoltre importante che nella parte ﬁ nale della maratona
il costo della corsa non salga: secondo uno studio di
Morgan (1996), nei corridori delle lunghe distanze ben
allenati non si ha alcun cambiamento né nel costo della
corsa, né nel gesto meccanico.
In quelli meno allenati, invece, l’uno e l’altro cambiano,
soprattutto negli ultimi 10 km della maratona.
Nei buoni maratoneti il consumo di ossigeno unitario è in
media di 181 mL/kg km. Essendo la maratona una corsa
di 42,195 km, essi consumano 7,6 litri di ossigeno per
kg di peso corporeo, equivalenti ad una spesa energetica
di 38,2 kcal/kg. Per correre la maratona, dunque, un
individuo di 70 kg consuma 320 L di ossigeno e 2670
kcal. Circa i due terzi dell’energia necessaria per correre
la maratona deriva dai carboidrati, mentre il rimanente
terzo deriva dai grassi. In un maratoneta di 70 kg,
quindi, il consumo è pari a 1760 kcal di carboidrati (440
g) e 910 kcal di lipidi (100 g). Nei buoni maratoneti (con
un tempo attorno a 2 h 20 min) il consumo di grassi è di
soli 100 g per 42,2 km.
È molto importante, ad ogni modo, la capacità dei
muscoli di consumare molti grassi nell’unità di tempo,
ossia quella che può essere deﬁ nita “potenza lipidica”
(Arcelli e La Torre, 1994). Il consumo di 100 g di grassi
durante una maratona corsa in 2 h 20 min (140 min)
equivale ad una “potenza lipidica” media di 0,7 g/min.
L’allenamento aumenta la potenza lipidica aumentano i
lipidi trasportati dai depositi (gli adipociti) ai muscoli
e aumentano i lipidi contenuti nelle ﬁbre muscolari,
laddove saranno usati.
I depositi di carboidrati nell’organismo, ossia il
glicogeno immagazzinato nei muscoli e nel fegato,
hanno un contenuto limitato.
L’ideale sarebbe poter assumere carboidrati in gara:
quanto più si è veloci nella maratona, però, tanto meno
carboidrati si assumono.
I migliori atleti arrivano a poche decine di grammi
assunti durante tutta la gara. Nella gara di corsa dei 100
km, la velocità è inferiore a quella della maratona ed è
allora possibile assumere carboidrati. L’integrazione di
carboidrati risulta inoltre assolutamente indispensabile:
non si può, infatti, ottenere un tempo inferiore alle 9 h
se in gara non si assumono carboidrati (Arcelli et al.,
2009 – Figura 6).
Figura 6: Potenza sviluppata dal consumo di glicogeno e di grassi
in relazione al tempo richiesto per l’ultramaratona di 100 km
Secondo uno studio di Jeukendrup del 2008, la miglior
miscela di carboidrati da assumere durante la gara è
costituita da maltodestrine (un polimero del glucosio)
e fruttosio. Il loro tempo di permanenza nello stomaco
è inferiore a quello del glucosio o del saccarosio e
l’assorbimento intestinale è massimo.
La resistenza psicologica
La relazione del Prof. Trabucchi ha illustrato l’importanza
della “resilienza”, o resistenza psicologica, nella pratica
delle discipline sportive di resistenza come la corsa
sulle distanze di maratona e ultramaratona. Il termine
“resilienza” proviene dalla tecnologia metallurgica ed
in campo psicologico è la capacità di persistere nel
perseguire obiettivi sﬁdanti, fronteggiando in maniera
efﬁcace le difﬁcoltà e gli altri eventi negativi che si
incontreranno sul cammino.
Un aspetto fondamentale nelle discipline sportive di
resistenza è il rapporto dell’atleta con la sensazione
di fatica. Negli atleti, sia professionisti che amatori, ci
sono forti differenze individuali nella percezione della
fatica. Essa è sicuramente determinata dal livello di
preparazione atletica e dal ritmo di corsa, ma anche
dall’atteggiamento mentale, dalla motivazione, dalle
esperienze vissute in precedenza. Per comprendere come
ciò avvenga è necessario considerare il nostro concetto
di fatica. La netta separazione tra la mente ed il corpo,
di cui è permeata tutta la cultura occidentale, inﬂuenza
anche il modo in cui sono considerate le prestazioni
sportive e il fenomeno della fatica. Comunemente si
considera la fatica come il prodotto di un insieme di
sensazioni di origine puramente ﬁsica, ossia qualcosa
che si veriﬁca esclusivamente a livello muscolare e che
il cervello registra passivamente. In realtà la percezione
della fatica è un fenomeno estremamente complesso nel
quale i fattori ﬁsiologici interagiscono continuamente
con quelli mentali.
Durante la corsa il cervello riceve costantemente
una serie di segnali che segnali informano il sistema
nervoso centrale riguardo a parametri come il livello
di substrato energetico disponibile per i muscoli, la
frequenza respiratoria, la temperatura interna, il livello
di lattato presente nelle ﬁbre muscolari, eccetera. Questi
dati cominciano ad essere assemblati da alcune aree
cerebrali dette sottocorticali, zone lontane dalla corteccia
cerebrale, l’area più evoluta del cervello dove nasce il
pensiero cosciente: si tratta perciò di processi di cui
l’individuo non riesce ad avere alcuna consapevolezza. Il
lavoro di assemblaggio delle informazioni è ﬁ nalizzato
a far conﬂuire le stesse in una sensazione unitaria: è
durante questa fase di costruzione che entrano in gioco
le variabili psicologiche che sono in grado di modiﬁcare
la sensazione ﬁnale che scaturirà.
Esiste inoltre un fattore in gran parte mediato dalla
cultura in cui viviamo: come nel caso della percezione
del dolore, anche la percezione della fatica è inﬂuenzata
dai modelli culturali. All’abitante di un paese occidentale
industrializzato del terzo millennio può sembrare
improponibile quello che poteva essere accettato come
quotidianità qualche decennio prima. Questa “fuga
dalla fatica” è un fenomeno sempre più diffuso, ma ha
anche delle eccezioni: si osserva come lo sport attivo
possa svolgere nella nostra società anche la funzione di
riavvicinare le persone ad un rapporto positivo con la
fatica. Il “boom” delle maratone e i fenomeni emergenti
delle ultramaratone possono anche essere letti in questa
chiave (Figura 7). Il fattore culturale si mescola poi alle
caratteristiche personali e alle storie di vita di ciascuno.
Figura 7: Il pubblico che assiste alla conferenza
nell’Auditorium in Piazza della Libertà
Il dibattito con gli atleti
Terminate le presentazioni dei relatori, la serata ha visto
un aperto dibattito con gli atleti sui temi esposti riguardo
l’allenamento e la tecnica di corsa, il metabolismo
e l’integrazione in gara e gli aspetti psicologici e
motivazionali (Figura 8).
Figura 8: Il dibattito con gli atleti. Da sinistra:
la moderatrice Sarah Burgarella e gli atleti Migidio Bourifa, Paola
Sanna e Ivan Cudin
Migidio Bourifa ha trasmesso la sua preziosa esperienza
sulla maratona, spiegando il tipo di allenamenti
che svolge e la preparazione mentale in vista degli
appuntamenti agonistici più importanti, che comprende
anche immaginare se stesso nelle difﬁcoltà del percorso
e della fatica. Paola Sanna ha raccontato come cambia
la preparazione, sia sul piano ﬁsico (tecnica di corsa,
tipo di allenamenti) che sul piano mentale nel passaggio
dalla maratona all’ultramaratona, in particolare alla 100
km. Ivan Cudin ha spiegato l’importanza della resistenza
psicologica nella sua ultima impresa, cominciata con
una lunga preparazione alternata alla gestione di un
infortunio e culminata con la sua vittoria sui 246 km di
corsa che separano Atene da Sparta, anche in assenza
di rifornimenti negli ultimi 30 km di gara. Il pubblico
è intervenuto con molto interesse e numerose domande,
sollevando punti di discussione tra gli atleti ed i relatori.
La serata è stata un’interessante conferenza tecnica
ed un sentito e partecipato incontro con i protagonisti
nazionali della maratona e dell’ultramaratona. Sarah
Burgarella ha espresso a nome della Commissione
Bioingegneria tutta la sua soddisfazione per la riuscita
della manifestazione, ringraziando i protagonisti di
questo happening sportivo: l’Ordine degli Ingegneri
che ne ha permesso la realizzazione, i relatori, gli atleti,
il pubblico bergamasco che ha risposto all’iniziativa ed
ha partecipato numeroso e contento per l’opportunità di
conoscere gli studi scientiﬁci che interessano la comune
passione per la corsa.
Ing. Sarah Burgarella
Commissione Bioingegneria
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INGEGNERI
INGEGNERI BERGAMO BERGAMO
I dieci anni del Dipartimento di Bioingegneria
Istituto Mario Negri di Bergamo
L’Istituto di ricerche farmacologiche Mario Negri
rappresenta una realtà particolare nel panorama della
ricerca scientiﬁca italiana, con una fondazione privata
non-proﬁt dedicata esclusivamente alla ricerca e alla
formazione.
A partire dalla fondazione dell’Istituto, negli anni ’60,
l’attività di ricerca inizialmente avviata nell’ambito
della farmacologia si è presto espansa a quasi tutti i
settori della medicina, sia a livello sperimentale che
clinico, con un costante aumento del numero di addetti
che oggi sono più di 800 nelle varie sedi dell’Istituto.
Con un approccio integrato tra laboratorio e pratica
clinica, detto “traslazionale”, le attività di ricerca
sono rivolte al trasferimento dei risultati ottenuti
sperimentalmente alla pratica clinica e, al tempo stesso,
partendo dalle esigenze della clinica vengono sviluppati
progetti di ricerca sperimentale per approfondire i
meccanismi responsabili delle malattie e le possibili
cure. Con l’aumentare delle attività di ricerca già negli
anni ’80 e ‘90 l’Istituto ha costituito due nuove sedi,
oltre a quella centrale di Milano, una a Bergamo e una
a Ranica, proprio per incrementare le interazioni tra la
ricerca sperimentale e la pratica clinica.
Più recentemente i gruppi di ricerca dell’Istituto
sono stati organizzati in Dipartimenti, per affrontare
in modo più efﬁciente le problematiche legate alle
patologie oggetto di studio. Nell’anno 2000, le attività
di ricerca svolte da alcuni ricercatori nel settore della
bioingegneria sono state anch’esse riorganizzate,
mediante la costituzione del Dipartimento di
Bioingegneria. Il personale che appartiene a questo
Dipartimento opera nelle due sedi di Bergamo, quella
di nuova costruzione presso il parco scientiﬁco del
Kilometro Rosso, n quella di Ranica presso il Centro di
Ricerche Cliniche di Villa Camozzi.
La bioingegneria è sorta e si è sviluppata nel mondo a
partire dagli anni ’80 con l’obiettivo di studiare, con
tecniche proprie dell’ingegneria, le problematiche della
biologia e della medicina in senso lato.
Questo approccio interdisciplinare ha dato un grosso
impulso alla ricerca scientiﬁca biomedica e ha
permesso di sviluppare nuove strategie terapeutiche, di
identiﬁcare meccanismi responsabili dello sviluppo di
alcune patologie e di mettere a punto organi artiﬁciali e
dispositivi biomedicali sempre più in uso nella pratica
clinica.
Nei maggiori atenei di quasi tutti i paesi più sviluppati
si sono costituiti gruppi di ricerca operanti in questo
settore e sono stati avviati numerosi programmi
didattici orientati all’ingegneria biomedica.
Anche all’interno dell’Istituto Mario Negri sono state
attivate ricerche in questo settore con l’obiettivo di
impiegare tecniche ingegneristiche per lo studio dei
processi ﬁsiopatologici responsabili dello sviluppo di
malattie renali e cardiovascolari.
A questo si sono afﬁancate ricerche per lo sviluppo
di strategie terapeutiche innovative, sia di tipo
farmacologico che basate sull’impiego di organi
artiﬁciali. In sintonia con lo sviluppo a livello
internazionale della bioingegneria, le ricerche
scientiﬁche svolte nel Dipartimento sono basate
sullo sviluppo e l’utilizzo di modelli teorici, e sulla
realizzazione di ricerche sperimentali.
Le linee di ricerca sviluppate in questo decennio di
attività e ancora attualmente attive hanno coinvolto
diverse aree della medicina. La principale area di ricerca
ha riguardato lo studio dei meccanismi responsabili
della progressione delle malattie renali croniche.
Il rene è un organo caratterizzato da processi di
ﬁltrazione e riassorbimento di sostanze che dipendono
localizzazione e nella progressione del danno vascolare.
Già dall’inizio delle attività nell’ambito della
bioingegneria dell’Istituto Mario Negri era stato
dimostrato che il moto del sangue sulla superﬁcie
interna dei vasi sanguigni inﬂuenza la biologia delle
cellule che rivestono la parete vascolare, le cellule
endoteliali. Particolari condizioni di moto del sangue
nei pressi della parete, come vorticosità o ﬂussi
disturbati sembrano essere coinvolti nello sviluppo di
danni vascolari come l’aterosclerosi.
Sono state quindi attivati diversi studi per caratterizzare
sia a livello sperimentale che teorico le condizioni di moto
del sangue in alcuni distretti arteriosi come la biforcazione
della carotide, l’arteria renale o gli aneurismi cerebrali.
A partire da indagini strumentali di questi distretti
vascolari mediante ecograﬁa Doppler, tomograﬁa assiale
computerizzata (TAC) e risonanza magnetica, si possono
generare serie di immagini digitali che vengono elaborate
con soﬁsticate tecniche numeriche per la ricostruzione
geometrica delle arterie e la simulazione al calcolatore
del campo di moto del ﬂuido.
Figura 3 - Ricostruzione tridimensionale del tratto addominale dell’aorta a partire da immagini TAC. La geometria della
parete dei vasi viene modellata a livello numerico mediante la
generazione di una mesh di calcolo.
Queste analisi permettono di simulare le condizioni
emodinamiche locali e le sollecitazioni meccaniche
agenti sulla parete. L’obiettivo di queste indagini è
quello di fornire al medico strumenti più efﬁcienti
per l’identiﬁcazione di placche ateromasiche a rischio
di progressione che possono provocare patologie
importanti come l’infarto del miocardio o l’ictus.
Figura 1 – Nuova realizzazione dei laboratori dell’Istituto
Mario Negri a Bergamo all’interno del parco scientiﬁcotecnologico del kilometro rosso.
Figura 2 – Laboratori di microscopia elettronica del Dipartimento di Bioingegneria nella nuova sede dell’Istituto Mario Negri di
Bergamo.
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dai fenomeni di trasporto che si instaurano e che
sono mantenuti dalla circolazione del sangue e dalla
ﬁltrazione e riassorbimento del’acqua.
Lo studio della funzione renale è quindi basato su
misure quantitative di concentrazione di soluti, di
ﬂussi e pressioni, e sull’impiego di modelli teorici.
L’utilizzo di questi modelli si basa anche su dati
provenienti da indagini istologiche e ricostruzioni
tridimensionali della struttura dell’organo a livello
macro e microscopico.
La combinazione dell’approccio sperimentale e della
simulazione teorica ha permesso di approfondire lo
studio dei meccanismi cellulari responsabili dello
sviluppo e della progressione di queste patologie.
L’obiettivo di questi studi è quello di rallentare o
arrestare la progressione di alcune malattie renali per
evitare il ricorso alla dialisi o il trapianto di rene.
Un’altra area che ha caratterizzato in modo importante
l’attività del Dipartimento è stata quella dello studio
dell'effetto delle condizioni emodinamiche nella
Figura 4 - Ricostruzione geometrica di uno shunt arterovenoso realizzato per l’accesso vascolare in pazienti sottoposti a
trattamento emodialitico. Rappresentazione graﬁca dello sforzo di taglio agente su una biforcazione arteriosa per effetto
del ﬂusso ematico calcolato mediante soluzioni numerica del
campo di moto del sangue.
Le zone colorate in rosso e in blu sono soggette rispettivamente ad alti e bassi valori di sforzo di taglio.
Lo sviluppo delle ricerche nel campo della biologia
cellulare e molecolare degli ultimi decenni ha permesso
di crescere in laboratorio cellule di diversi organi e
tessuti e cellule progenitrici, ﬁ no alla ormai ben note
cellule staminali.
Le tecniche di coltura e la crescita di queste in
laboratorio è oggi alla base di una nuova disciplina
denominata “ingegneria dei tessuti”.
INGEGNERIINGEGNERI
BERGAMO
BERGAMO
Con questo approccio si intende l’attività di
isolamento e coltura di cellule su particolari strutture
biodegradabili di supporto (scaffolds) per generare in
laboratorio tessuti bioartiﬁciali con i quali sostituire
tessuti danneggiati da patologie o da traumi.
Un esempio di queste applicazioni sono la pelle
artiﬁciale e la cartilagine artiﬁciale. In generale
l’obiettivo è quello di aiutare la rigenerazione di questi
tessuti mediante forme opportune di terapia cellulare.
Queste tecniche, per poter manipolare in laboratorio
cellule e tessuti in modo adeguato devono essere basate
sull’analisi dei fenomeni di trasporto delle sostanze che
permettono e regolano la funzione cellulare, a partire
per esempio dall’ossigenazione.
Nell’ambito del Dipartimento è attivo un gruppo di
ricerca che combina le tecniche sperimentali con gli
studi teorici proprio per raggiungere l’obiettivo di
rigenerare tessuti in laboratorio.
Un esempio di queste ricerche è costituito dallo
sviluppo di un pancreas bio-artiﬁciale, basato sul
trapianto cellulare mediante dispositivi artiﬁciali
di immunoisolamento, nel tentativo di ripristinare
il controllo glicemico in pazienti affetti da diabete
insulino-dipendente. Altri progetti di ricerca in questo
settore comprendono l’ingegneria del tessuto vascolare
con l’obiettivo di sviluppare protesi vascolari innovative
di piccolo calibro, e la rigenerazione in laboratorio di un
intero organo come il rene. A ﬁanco degli studi teorici
e sperimentali, il Dipartimento è impegnato anche nello
sviluppo di sistemi computerizzati per gestione dei dati
clinici, sia a livello clinico che di ricerca.
Sono infatti attivi numerosi progetti basati sull’impiego
di tecnologie informatiche per la raccolta e la gestione di
dati prodotti durante l’esecuzione studi clinici controllati
Figura 5 - Immagine al microscopio della struttura di un
vaso arterioso bioartiﬁciale. Si osserva la sezione di ﬁbre di
materiale riassorbibile (acido ialuronico esteriﬁcato) e del
materiale cellulare intorno ad esse.
e di quelli generati dalla pratica clinica. Recentemente
sono state sviluppate tecniche per la raccolta dati online
e l’esecuzione di studi clinici controllati completamente
informatizzati. L’obiettivo di queste ricerche è duplice.
Da un lato si sviluppano sistemi sempre più efﬁcienti
per uno scambio immediato delle informazioni cliniche
al ﬁne di migliorare la qualità della cura. Dall’altro
si implementano e analizzano basi di dati che sono
preziose per valutare i risultati della pratica clinica,
identiﬁcare le aree critiche e implementare protocolli di
cura sempre più efﬁcaci e in grado di prevenire o curare
le patologie.
Durante questi dieci anni di attività il Dipartimento è
stato coinvolto in diversi progetti di ricerca ﬁ nanziati
da organismi nazionali o internazionali, tra questi due
progetti ﬁ nanziati dalla Fondazione Cariplo, un progetto
FIRB del MIUR e tre progetti di ricerca dell’Unione
europea, due dell’FP6 e uno in corso dell’FP7 di cui
viene svolto il ruolo di coordinamento. L’attività di
ricerca del Dipartimento è stata svolta anche mediante
collaborazioni con altri Dipartimenti dell’Istituto,
con alcune Università, come il Politecnico di Milano
e l’Università di Bergamo, e con ospedali, tra cui gli
Ospedali Riuniti di Bergamo, l’Ospedale di Niguarda e
l’Ospedale San Carlo.
Sono state anche attivate collaborazioni con centri
di ricerca a livello internazionale, tra cui l’MIT,
l’Università di Toronto, l’Università di Eindhoven e
quella di medicina di Maastricht.
Le collaborazioni con le attività accademiche e i reparti
degli ospedali hanno rivestito un ruolo strategico per
accrescere il livello della ricerca, reclutare giovani
motivati e raggiungere risultati importanti.
Nei dieci anni di attività del Dipartimento sono state
prodotte più di cento pubblicazioni apparse su riviste
scientiﬁche internazionali e sono stati organizzati più di
trenta convegni e seminari. Inﬁ ne sono stati seguiti circa
venti lavori di tesi di laurea magistrale in Ingegneria e in
altri settori scientiﬁci e sette studenti hanno conseguito
il Dottorato di Ricerca in Bioingegneria e Bioﬁsica.
Ing. Andrea Remuzzi
Responsabile Dipartimento di Bioingegneria
Istituto Mario Negri Bergamo
Il Primo Forum Globale sui Dispositivi
Medici organizzato dall’OMS
Sarah Burgarella, ingegnere biomedico bergamasco e presidente della Commissione
Bioingegneria dell’Ordine degli Ingegneri di Bergamo, ha partecipato al Primo
Forum Globale per i Dispositivi Medicali organizzato dall’Organizzazione
Mondiale della Sanità
Il Primo Forum Globale per i Dispositivi Medicali si è svolto a Bangkok, Tailandia,
dal 9 all’11 settembre.
Figura 1: Il Primo
Forum Globale sui Dispositivi Medici
È stata invitata al forum per presentare un progetto al quale lavora con l’Università
di Pavia per la realizzazione di un dispositivo medico a basso costo per la diagnosi
della malaria e dell’AIDS nei paesi in via di sviluppo. Il progetto è stato riconosciuto
dall’Organizzazione Mondiale della Sanità tra le 15 tecnologie innovative di ricerca
per la salute globale: unica proposta italiana selezionata al concorso dagli esperti
dell’OMS su un totale di 84 progetti provenienti da 29 nazioni.
Figura 2: La presentazione delle 15 tecnologie innovative di ricerca per la salute globale
Figura 3: La conferenza organizzata dall’OMS
Più di 350 esperti del mondo biomedicale provenienti da 119 nazioni si sono riuniti per
condividere le loro conoscenze e costruire reti di collaborazioni internazionali: erano
presenti funzionari dei Ministeri della Salute e stakeholders tra cui rappresentanti
di organizzazioni internazionali, agenzie di supporto ﬁnanziario, istituzioni
accademiche e industrie attive nella produzione di dispositivi medicali.
Obiettivo del forum, come dichiarato nel discorso di apertura dal Direttore Generale
dell’Organizzazione Mondiale della Sanità, Dott.ssa Margaret Chan, trovare
soluzioni tecniche ed economiche afﬁnché anche i paesi in via di sviluppo possano
accedere alle tecnologie biomedicali per la diagnosi e la cura: uno studio dell’OMS,
“Medical devices: managing the mismatch”, ha infatti evidenziato come troppo
grande sia il divario che separa l’elevata disponibilità di apparecchiature biomedicali
ad alto costo nei paesi ricchi e la mancanza dei più essenziali dispositivi medici nei
paesi in via di sviluppo. Al termine del Forum di Bangkok, Sarah Burgarella ha
proseguito verso Singapore dove ha visitato il Laboratorio di Biomeccanica Cellulare
della National University di Singapore per concretizzare ulteriormente la costruzione
di un network di collaborazioni internazionali per la ricerca sui dispositivi diagnostici
innovativi, a basso costo, utilizzabili nei paesi in via di sviluppo.
Ing. Sarah Burgarella
Commissione Bioingegneria
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INGEGNERI
INGEGNERI BERGAMO BERGAMO
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